RU202015U1 - Кабель судовой герметизированный с пластмассовой изоляцией и оболочкой - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к конструкции кабелей судовых с пластмассовой изоляцией и оболочкой, предназначенных для эксплуатации на надводных и подводных судах и объектах, береговых и плавучих сооружениях.Судовой герметизированный кабель содержит токопроводящие медные жилы с заполнителем и термопластичной изоляцией, изолированные жилы, скрученные в сердечник с заполнителем, и термопластичную оболочку. Заполнитель токопроводящей жилы выполнен из термопластичной адгезивной смеси с пластичностью 0,75-0,80, заполнитель сердечника выполнен из термопластичной адгезивной смеси с пластичностью 0,55-0,60.Преимуществом и полезным эффектом предлагаемого кабеля является то, что благодаря использованию заполнителей с оптимальными пластическими свойствами для каждого конкретного элемента кабеля, существенно облегчается его прокладка и монтаж с малыми радиусами изгибов в ограниченных условиях судна, отсутствует вытекание термопластичных адгезивных смесей при максимальной рабочей температуре кабелей 70°С, при этом обеспечивается продольная и радиальная герметичность кабеля при высоком (до 10 МПа) гидростатическом давлении и защита подключенного электрооборудования от проникновения воды и газов по воздушным промежуткам между элементами кабеля в случае аварийного повреждения его оболочки или полного обрыва кабеля. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к конструкции кабелей судовых с пластмассовой изоляцией и оболочкой, предназначенных для эксплуатации на надводных и подводных судах и объектах, береговых и плавучих сооружениях.

В соответствии с ГОСТ Р 55025-2012 герметизированный кабель - это кабель, содержащий водоблокирующие элементы в целях препятствия проникновению воды в кабель и ее продольному распространению. Водоблокирующие элементы - это элементы конструкции кабеля (ленты или нити), обладающие свойством многократного увеличения своего объема при воздействии воды.

Известны конструкции герметизированных кабелей с пластмассовой изоляцией и оболочкой марок LWD, PLWDC производства LEONI group, внутри которых размещены водонабухающие ленты, нити, жгуты, либо сердечники которых заполнены гидрофобными гелеобразными массами.

.

Такие кабели не могут гарантированно обеспечить стойкость к проникновению и продольному перемещению воды и газов высокого давления, вследствие наличия воздушных пустот и отсутствия адгезии между конструктивными элементами кабеля.

Согласно ГОСТ 15845-80 «Изделия кабельные. Термины и определения», герметизированный кабель - это кабель, свободное пространство между конструктивными элементами которого заполнено герметизирующим составом, с целью препятствия проникновению влаги в кабель и ее продольному перемещению.

Известен судовой герметизированный кабель, включающий токопроводящие медные жилы с заполнителем и термопластичной изоляцией, изолированные жилы, скрученные в сердечник с заполнителем, и наружную термопластичную оболочку, в котором заполнитель токопроводящей жилы выполнен из герметизирующего состава с прочностью связи контакта «медь - заполнитель» и «заполнитель - изоляция» от 0,1 до 0,6 кН/м, а заполнитель сердечника выполнен из герметизирующего состава с прочностью связи контакта «заполнитель - изоляция» от 0,2 до 0,6 кН/м, а контакта «заполнитель - оболочка» от 0,3 до 0,8 кН/м (Патент РФ на полезную модель №115552, М. кл. Н01В 7/02, 08.11.2011 г.).

Данное техническое решение является наиболее близким к предлагаемому по совокупности существенных признаков.

К недостаткам известного кабеля следует отнести то, что в нем не решены вопросы обеспечения гибкости (эластичности) кабеля при его прокладке и монтаже с малыми радиусами изгибов в ограниченных условиях судна, т.к. наличие в кабеле герметизирующего заполнителя ухудшает эластичность кабеля.

Герметизирующий состав для заполнителя должен обязательно обладать пластоэластичностью - устойчивостью к деформациям изгиба кабеля с малыми радиусами без разрывов и отслоений герметизирующего состава (смеси) от элементов кабеля.

Пластоэластические свойства герметизирующих составов (смесей) определяются по стандартизованной методике ГОСТ 415-75.

Техническая задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, состоит в создании оптимальной конструкции судового герметизированного кабеля с применением заполняющих составов (адгезивных смесей) с требуемой пластичностью для повышения гибкости (эластичности) кабеля и обеспечения его длительной работоспособности при воздействии радиального и продольного гидростатического давления до 10 МПа, что гарантирует защиту подключенного электрооборудования от проникновения воды и газов по воздушным промежуткам между элементами кабеля в случае аварийного повреждения его оболочки или полного обрыва кабеля.

Поставленная задача решается тем, что в судовом герметизированном кабеле с пластмассовой изоляцией и оболочкой, содержащем многопроволочные токопроводящие медные жилы с заполнителем из термопластичной адгезивной смеси и термопластичной изоляцией, изолированные жилы, скрученные в сердечник с заполнителем из термопластичной адгезивной смеси, и наружную термопластичную оболочку, согласно полезной модели заполнитель токопроводящей жилы выполнен из термопластичной адгезивной смеси с пластичностью от 0,75 до 0,80, заполнитель сердечника выполнен из термопластичной адгезивной смеси с пластичностью от 0,55 до 0,60, при этом адгезивная смесь содержит высокомолекулярный и низкомолекулярный полиизобутилен, а также наполнители.

Следует учитывать, что чрезмерно высокая пластичность (эластичность) адгезивной смеси для заполнителя, а также и чрезмерно низкая не допустимы.

При высоком значении пластичности адгезивная смесь может вытекать из кабеля при вертикальной прокладке (особенно при повышенной температуре), а также выдавливаться из кабеля при высоком продольном (радиальном) давлении воды или газа, что приведет к потере герметичности изделия.

При низком значении пластичности адгезивная смесь будет иметь чрезмерную жесткость, что также недопустимо при производстве и эксплуатации кабеля, т.к. при нескольких изгибах кабеля в одном и том же месте может нарушаться целостность конструктивных элементов, вследствие механических напряжений, вызванных жесткостью адгезивной смеси.

Поэтому опытным путем установлен ограниченный диапазон (верхний и нижний предел) пластичности адгезивных смесей.

Требуемое значение пластичности адгезивной смеси для заполнителя обеспечивается оптимальным соотношением в смеси адгезивов (высокомолекулярного и низкомолекулярного полиизобутилена) и наполнителей.

Преимуществом и полезным эффектом предлагаемого кабеля является то, что благодаря использованию заполнителей с оптимальными пластическими свойствами для каждого конкретного конструктивного элемента кабеля, существенно облегчается его прокладка и монтаж с малыми радиусами изгибов в ограниченных условиях судна, отсутствует вытекание герметизирующих составов при максимальной рабочей температуре кабелей 70°С, при этом обеспечивается продольная и радиальная герметичность кабеля при высоком (до 10 МПа) гидростатическом давлении и защита подключенного электрооборудования от проникновения воды и газов по воздушным промежуткам между элементами кабеля в случае аварийного повреждения его оболочки или полного обрыва кабеля.

Изолированные жилы перед скруткой в сердечник могут быть предварительно скручены в пары и скреплены общей изоляцией из полиэтилена, при этом под общей изоляцией наложен заполнитель из термопластичной адгезивной смеси с пластичностью от 0,75 до 0,80.

Поверх каждой изолированной жилы и общей изоляции пары жил может быть наложен экран из медных проволок с заполнением термопластичной адгезивной смесью с пластичностью от 0,75 до 0,80.

Под изоляцией каждой токопроводящей жилы может быть наложен огнестойкий элемент из стеклослюдоленты в виде обмотки с перекрытием с заполнением термопластичной адгезивной смесью с пластичностью от 0,75 до 0,80.

Под оболочкой могут быть наложены общий экран из медных проволок с заполнением термопластичной адгезивной смесью с пластичностью от 0,75 до 0,80.

Изоляция жил может быть выполнена из полиэтилена, преимущественно, высокой плотности.

Термопластичная оболочка может быть выполнена из поливинилхлоридного пластиката, преимущественно, с низким запахом.

Предложенная полезная модель кабеля схематично изображена на фиг. 1-4.

На фиг. 1 дан поперечный разрез 4-х жильного судового герметизированного кабеля.

На фиг. 2 дан поперечный разрез 8-ми жильного судового герметизированного кабеля, где изолированные жилы скручены в 4 пары, каждая пара имеет общую изоляцию и экран, с общим экраном под оболочкой.

На фиг. 3 дан поперечный разрез 2-х жильного кабеля судового герметизированного кабеля с огнестойким элементом по каждой жиле.

На фиг. 4 дан поперечный разрез 3-х жильного судового герметизированного кабеля с экраном по каждой жиле и с общим экраном поверх оболочки.

На фигурах показаны: 1 - токопроводящая медная жила, 2 - изоляция из полиэтилена, 3 - оболочка из поливинилхлоридного пластиката, 4 и 5 - заполнитель из термопластичной адгезивной смеси, 6 - общая изоляция пары жил из полиэтилена, 7 - экран жилы (пары жил) из медных проволок, 8 - общий экран из медных проволок, 9 - огнестойкий элемент из стеклослюдоленты.

Кабель судовой герметизированный с пластмассовой изоляцией и оболочкой содержит токопроводящие медные жилы 1 с заполнителем 4 и термопластичной изоляцией 2, изолированные жилы 1, скрученные в сердечник с заполнителем 5, и термопластичную оболочку 3. Заполнитель 4 токопроводящей жилы 1 выполнен из термопластичной адгезивной смеси с пластичностью 0,75-0,80, заполнитель сердечника 5 выполнен из термопластичной адгезивной смеси с пластичностью 0,55-0,60, при этом адгезивная смесь содержит высокомолекулярный и низкомолекулярный полиизобутилен, а также наполнители.

Пример 1. Судовой герметизированный кабель (фиг. 2) содержит 8 токопроводящих многопроволочных медных жил 1 сечением 0,5 мм² каждая. По каждой токопроводящей жиле 1 наложена изоляция 2 из полиэтилена марки 271-70К по ГОСТ 16336. Пустоты под изоляцией 2 и между проволоками каждой жилы 1 заполнены термопластичной адгезивной смесью 4 (герметизирующим составом) с пластичностью 0,78. Изолированные токопроводящие жилы 1 скручены в четыре пары. По каждой паре наложена общая изоляция 6 из полиэтилена марки 153-02К по ГОСТ 16336. Пустоты под общей изоляцией 6 пары заполнены термопластичной адгезивной смесью 4 (герметизирующим составом) с пластичностью 0,78. Поверх общей изоляции 6 каждой пары наложен экран 7 в виде оплетки из медных проволок. Четыре экранированные герметизированные пары скручены в сердечник, при этом пустоты сердечника заполнены термопластичной адгезивной смесью 5 (герметизирующим составом) с пластичностью 0,57. Поверх сердечника наложена скрепляющая синтетическая лента, общий экран 8 в виде оплетки из медных проволок и оболочка 3 из поливинилхлоридного пластиката с низким запахом марки ОНЗ-40 по ГОСТ 5960, при этом все пустоты под оболочкой 3 и между проволоками экрана 8 заполнены термопластичной адгезивной смесью 4 (герметизирующим составом) с пластичностью 0,78.

Пример 2. Судовой герметизированный кабель (фиг. 3) содержит две токопроводящие многопроволочные медные жилы 1 сечением по 1,5 мм². По каждой токопроводящей жиле 1 наложен огнестойкий элемент 9 в виде обмотки с перекрытием стеклослюдолентой толщиной 0,12 мм и изоляция 2 из полиэтилена марки 271-70К по ГОСТ 16336. Пустоты под изоляцией 2 и огнестойким элементом 9, а также между проволоками каждой жилы 1 заполнены термопластичной адгезивной смесью 4 (герметизирующим составом) с пластичностью 0,78.

Две изолированные герметизированные жилы 1 скручены в сердечник, поверх которого наложена скрепляющая синтетическая лента и оболочка 3 из поливинилхлоридного пластиката с низким запахом марки ОНЗ-40 по ГОСТ 5960, при этом все пустоты в сердечнике заполнены термопластичной адгезивной смесью 5 (герметизирующим составом) с пластичностью 0,57.

Предложенная полезная модель кабеля судового герметизированного может изготавливаться на стандартном оборудовании кабельного производства и обладает промышленной применимостью на объектах судостроения и морской техники.

Планируемые в настоящей полезной модели характеристики кабеля (гибкость при прокладке и монтаже, не вытекание заполнителя из кабеля при нормальной и максимальной рабочей температуре, стойкость к повышенному продольному и радиальному гидростатическому давлению) подтверждены соответствующими испытаниями.

Claims (7)

1. Кабель судовой герметизированный с пластмассовой изоляцией и оболочкой, содержащий многопроволочные токопроводящие медные жилы с заполнителем из термопластичной адгезивной смеси и термопластичной изоляцией, изолированные жилы, скрученные в сердечник с заполнителем из термопластичной адгезивной смеси, и наружную термопластичную оболочку, отличающийся тем, что заполнитель токопроводящей жилы выполнен из термопластичной адгезивной смеси с пластичностью от 0,75 до 0,80, заполнитель сердечника выполнен из термопластичной адгезивной смеси с пластичностью от 0,55 до 0,60, при этом адгезивная смесь содержит высокомолекулярный и низкомолекулярный полиизобутилен, а также наполнители.

2. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что изолированные жилы перед скруткой в сердечник предварительно скручены в пары и скреплены общей изоляцией из полиэтилена, при этом под общей изоляцией наложен заполнитель из термопластичной адгезивной смеси с пластичностью от 0,75 до 0,80.

3. Кабель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что поверх каждой изолированной жилы и общей изоляции пары жил дополнительно имеет экран из медных проволок с заполнением термопластичной адгезивной смесью с пластичностью от 0,75 до 0,80.

4. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что под изоляцией каждой токопроводящей жилы дополнительно имеет огнестойкий элемент из стеклослюдоленты, наложенной в виде обмотки с перекрытием, с заполнением термопластичной адгезивной смесью с пластичностью от 0,75 до 0,80.

5. Кабель по любому из пп. 1, или 2, или 3, или 4, отличающийся тем, что под оболочкой дополнительно имеет общий экран из медных проволок с заполнением термопластичной адгезивной смесью с пластичностью от 0,75 до 0,80 и водоблокирующую ленту.

6. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что изоляция жил выполнена из полиэтилена, преимущественно, высокой плотности.

7. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что наружная оболочка выполнена из поливинилхлоридного пластиката, преимущественно, с низким запахом.

Images