RU182857U1 - Кабель силовой с токопроводящими жилами из алюминиевого сплава - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к конструкциям кабелей силовых с пластмассовой изоляцией и оболочкой, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии в стационарных электрических установках на номинальное переменное напряжение до 1 кВ частотой до 60 Гц. Для повышения надежности кабеля токопроводящие жилы изготовлены из алюминиевого сплава повышенной механической прочности с содержанием алюминия не менее 98,6 мас.%, основными легирующими элементами которого являются железо до 0,8 мас.% и медь до 0,3 мас.%, а под наружной оболочкой кабеля проложен рипкорд из синтетической нити. Технический результат - повышение надежности кабеля. 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Область техники, к которой относится полезная модель

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к конструкциям кабелей силовых с пластмассовой изоляцией и оболочкой, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии в стационарных электрических установках на номинальное переменное напряжение до 1 кВ частотой до 60 Гц.

Уровень техники

Силовые кабели с алюминиевыми жилами имеют недостаточную механическую прочность отожженного (мягкого) алюминия, что вынуждает использовать для производства указанной кабельно-проводниковой продукции полутвердую и твердую алюминиевую проволоку, а это не только ухудшает электропроводность, но и снижает стойкость токопроводящих жил кабелей к многократным перегибам при монтаже. Кроме того, алюминий имеет больший температурный коэффициент линейного расширения, чем медь и медные сплавы, из которых, как правило, изготавливают клеммы и контактные колодки в распределительных щитах и коробках, что при повторяющихся циклах нагрева-охлаждения приводит к ослаблению соединения, ухудшению электрического контакта и, как следствие, к повышенному тепловыделению. Алюминий также обладает эффектом «ползучести», когда под действием приложенной механической нагрузки и повышенной температуры металл имеет тенденцию к выдавливанию из под пятна контакта, что также приводит к ослаблению соединения. Указанный комплекс факторов и анализ причин возгораний стали поводом к запрету применения кабелей с алюминиевыми токопроводящими жилами в жилых и общественных зданиях.

Проблема была решена за счет кабелей с токопроводящими жилами из алюминиевых сплавов нового поколения (например, сплавы 8176 и 8030), в которых основными легирующими алюминий элементами являются железо и медь, укрепляющие кристаллическую решетку алюминия. Однако, это позволило улучшить только механические характеристики токопроводящих жил, но не исключает полностью вероятности повреждения кабеля в процессе монтажа, в том числе повреждения изоляции токопроводящих жил при разделке концов кабеля, что в последующем может привести к повышенным токам утечки и электрическому пробою изоляции.

Известны кабели силовые марки АВВГ, имеющие токопроводящие жилы из алюминия, изоляцию и оболочку из поливинилхлоридных композиций (ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ»).

Известен кабель силовой (патент RU 174486, опубл. 17.10.2017), содержащий токопроводящую жилу, выполненную из термообработанного алюминиевого сплава с содержанием алюминия не менее 99 мас.%, основным легирующим элементом которого является железо. Изоляция и оболочки кабеля выполнены из полимерного материала,

Известен кабель силовой, выбранный за прототип (патент RU 176109, опубл. 09.01.2018), в котором, по крайней мере, одна токопроводящая жила изготовлена из, по крайней мере, одной проволоки из алюминиевого сплава с временным сопротивлением при максимальной нагрузке 75-130 МПа и относительным удлинением при разрыве 5-20% для обеспечения стойкости к не менее чем 10 перегибам на угол 90° от исходного положения в обе стороны. Изоляция и наружная оболочки кабеля выполнены из пластмассы.

Техническая задача направлена на создание силового кабеля, обеспечивающего повышение надежности электрической проводки на основе кабелей с алюминиевыми токопроводящими жилами.

Технический результат заключается в повышении надежности кабеля за счет улучшения механических характеристик токопроводящих жил и снижения вероятности повреждения изоляции при разделке концов кабеля.

Поставленная задача достигается тем, что в кабеле силовом с токопроводящими жилами из алюминиевого сплава, содержащем от 1 до 5 однопроволочных или многопроволочных изолированных токопроводящих жил круглой формы, уложенных параллельно или скрученных между собой в сердечник, изоляцию и наружную оболочку из поливинилхлоридного пластиката, согласно предложенному решению, токопроводящие жилы изготовлены из алюминиевого сплава повышенной механической прочности с содержанием алюминия не менее 98,6 мас. %, основными легирующими элементами которого являются железо до 0,8 мас. % и медь до 0,3 мас. %, под наружной оболочкой кабеля проложен рипкорд из синтетической нити. Многопроволочные токопроводящие жилы могут быть выполнены уплотненными.

Сердечник кабеля может быть скручен из изолированных токопроводящих жил, имеющих секторную форму.

Поверх скрученных в сердечник изолированных токопроводящих жил может быть наложен слой полимерных или синтетических лент или лент нетканого полотна

Поверх скрученных в сердечник изолированных токопроводящих жил может быть наложена внутренняя оболочка из материала, совместимого с материалом изоляции и/или наружной оболочки.

Поверх обмотанного лентами сердечника или внутренней оболочки может быть наложен экран, выполненный из медной или алюминиевой фольги или из комбинированного материала на основе медной или алюминиевой фольги.

Экран может быть выполнен в виде повива из медных проволок.

Изоляция и наружная оболочка могут быть выполнены из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с низким дымо- и газовыделением или из низкотоксичного поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с низким дымо- и газовыделением с показателем токсичности более 120 г/см³.

Изоляция и наружная оболочка могут быть выполнены из безгалогенной полимерной композиции или из низкотоксичной безгалогенной полимерной композиции с показателем токсичности более 120 г/м³.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлен общий вид силового кабеля с тремя жилами в плоском исполнении, на фиг. 2 - общий вид силового кабеля с тремя жилами в круглом исполнении.

Осуществление полезной модели

Кабель может быть выполнен как в круглом исполнении, так и в плоском исполнении. Кабель содержит токопроводящие жилы 1, например, из алюминиевого сплава 8176 или 8030, изоляцию 2, оболочку 3, рипкорд 4. Многопроволочные токопроводящие жилы могут быть уплотненными, а также выполнены секторной формы. Кабель может дополнительно содержать внутреннюю оболочку 5 и экран 6.

Токопроводящую жилу 1 изготавливают, например, из алюминиевого сплава 8176 или 8030 волочением на машине грубого волочения. Многопроволочные жилы скручивают из отдельных проволок на крутильном оборудовании. Изоляцию 2 и оболочку 3 накладывают на экструзионном оборудовании. Наложение экрана 6 выполняется обмоткой на известном оборудовании, применяемом в кабельной технике.

Изолированные жилы кабелей скручены между собой (для кабелей в круглом исполнении) или уложены параллельно (для кабелей в плоском исполнении).

Несмотря на то, что примерные варианты осуществления описаны и показаны на сопроводительных чертежах, следует понимать, что такие варианты осуществления являются лишь иллюстративными, и что данная полезная модель не должна ограничиваться конкретными показанными и описанными компоновками и конструкциями, поскольку различные другие модификации могут быть очевидны специалистам в соответствующей области.

Claims (13)

1. Кабель силовой с токопроводящими жилами из алюминиевого сплава, содержащий от 1 до 5 однопроволочных или многопроволочных изолированных токопроводящих жил круглой формы, уложенных параллельно или скрученных между собой в сердечник, изоляцию и наружную оболочку из поливинилхлоридного пластиката, отличающийся тем, что токопроводящие жилы изготовлены из алюминиевого сплава повышенной механической прочности с содержанием алюминия не менее 98,6 мас.%, основными легирующими элементами которого являются железо до 0,8 мас.% и медь до 0,3 мас.%, под наружной оболочкой кабеля проложен рипкорд из синтетической нити.

2. Кабель силовой по п. 1, отличающийся тем, что многопроволочные токопроводящие жилы выполнены уплотненными.

3. Кабель силовой по п. 1, отличающийся тем, что сердечник кабеля скручен из изолированных токопроводящих жил, имеющих секторную форму.

4. Кабель силовой по п. 1, отличающийся тем, что поверх скрученных в сердечник изолированных токопроводящих жил наложен слой полимерных или синтетических лент или лент нетканого полотна.

5. Кабель силовой по п. 1, отличающийся тем, что поверх скрученных в сердечник изолированных токопроводящих жил наложена внутренняя оболочка из материала, совместимого с материалом изоляции и/или наружной оболочки.

6. Кабель силовой по пп. 4 и 5, отличающийся тем, что поверх обмотанного лентами сердечника или внутренней оболочки наложен экран.

7. Кабель силовой по п. 6, отличающийся тем, что экран выполнен из медной или алюминиевой фольги.

8. Кабель силовой по п. 6, отличающийся тем, что экран выполнен из комбинированного материала на основе медной или алюминиевой фольги.

9. Кабель силовой по п. 6, отличающийся тем, что экран выполнен в виде повива из медных проволок.

10. Кабель силовой по п. 1, отличающийся тем, что изоляция и наружная оболочка выполнены из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с низким дымо- и газовыделением.

11. Кабель силовой по п. 1, отличающийся тем, что изоляция и наружная оболочка выполнены из низкотоксичного поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с низким дымо- и газовыделением с показателем токсичности более 120 г/см³.

12. Кабель силовой по п. 1, отличающийся тем, что изоляция и наружная оболочка выполнены из безгалогенной полимерной композиции.

13. Кабель силовой по п. 1, отличающийся тем, что изоляция и наружная оболочка выполнены из низкотоксичной безгалогенной полимерной композиции с показателем токсичности более 120 г/м³.

Images