RU212343U1 - THREE-PHASE POWER CABLE WITH FIBER-OPTIC MODULE - Google Patents

THREE-PHASE POWER CABLE WITH FIBER-OPTIC MODULE Download PDF

Info

Publication number
RU212343U1
RU212343U1 RU2021128667U RU2021128667U RU212343U1 RU 212343 U1 RU212343 U1 RU 212343U1 RU 2021128667 U RU2021128667 U RU 2021128667U RU 2021128667 U RU2021128667 U RU 2021128667U RU 212343 U1 RU212343 U1 RU 212343U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrically conductive
cable
tape
cable according
layer
Prior art date
Application number
RU2021128667U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Владимирович Горошкин
Александр Александрович Азанов
Лариса Николаевна Кузнецова
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Камский кабель"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Камский кабель" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Камский кабель"
Application granted granted Critical
Publication of RU212343U1 publication Critical patent/RU212343U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям кабелей силовых с изоляцией из сшитого полиэтилена, применяемых для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 15, 20, 30, 35, 45, 66, 110, 132, 150, 220, 275, 330 кВ. Кабель силовой, содержащий три круглые металлические токопроводящие жилы, каждая из которых покрыта первым слоем из электропроводящей сшитой композиции полиэтилена, изоляцией из сшитой композиции полиэтилена, вторым слоем из электропроводящей сшитой композиции полиэтилена, при этом токопроводящие жилы, покрытые изоляцией и двумя электропроводящими слоями, скручены в сердечник, а поверх скрученных жил содержится внутренняя оболочка и наружная оболочка, при этом между двумя фазами по периферии проложены два волоконно-оптических модуля с коэффициентом затухания не более 0,8 дБ/км при длине волны (1300÷1310) нм и с шагом общей скрутки не более 50 Dскр. Благодаря проложенному в конструкции кабеля оптико-волоконному модулю можно эффективно осуществлять: мониторинг температуры кабеля вдоль всей длины кабельной линии; расчёт на основании полученных данных допустимой пропускной способности кабельной линии; определение расстояния до места разрыва при повреждении кабеля; повысить оперативность в принятии решений по работе определения мест перегрева и, таким образом, снизить количество случаев перегрева; управление кабельной линией на основе данных контроля. Конструкции заявленной полезной модели успешно опробованы в условиях производства.

Figure 00000001
The utility model relates to cable technology, namely to the designs of power cables with XLPE insulation used for the transmission and distribution of electrical energy in stationary installations for a rated alternating voltage of 6, 10, 15, 20, 30, 35, 45, 66, 110 , 132, 150, 220, 275, 330 kV. A power cable containing three round metal conductors, each of which is covered with a first layer of an electrically conductive cross-linked polyethylene composition, an insulation of a cross-linked polyethylene composition, a second layer of an electrically conductive cross-linked polyethylene composition, while the conductive conductors covered with insulation and two electrically conductive layers are twisted into core, and on top of the twisted cores there is an inner sheath and an outer sheath, while two fiber-optic modules are laid between the two phases along the periphery with an attenuation coefficient of not more than 0.8 dB / km at a wavelength of (1300÷1310) nm and with a step of total twisting not more than 50 Dskr. Thanks to the fiber-optic module laid in the cable structure, it is possible to effectively carry out: cable temperature monitoring along the entire length of the cable line; calculation based on the received data of the permissible bandwidth of the cable line; determination of the distance to the break point in case of cable damage; increase efficiency in decision-making on the work of determining the places of overheating and, thus, reduce the number of cases of overheating; cable line control based on control data. The designs of the claimed utility model have been successfully tested under production conditions.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям кабелей силовых с изоляцией из сшитого полиэтилена, применяемых для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10, 15, 20, 30, 35, 45, 66, 110, 132, 150, 220, 275, 330 кВ.The utility model relates to cable technology, namely to the designs of power cables with XLPE insulation used for the transmission and distribution of electrical energy in stationary installations for a rated alternating voltage of 6, 10, 15, 20, 30, 35, 45, 66, 110 , 132, 150, 220, 275, 330 kV.

Известен силовой кабель, являющийся близким аналогом (прототипом) заявляемой конструкции силового кабеля, это кабель силовой, содержащий три металлические токопроводящие жилы, каждая из которых покрыта первым слоем из электропроводящей сшитой композиции полиэтилена, изоляцией из сшитой композиции полиэтилена, вторым слоем из электропроводящей сшитой композиции полиэтилена, слоем из электропроводящей ленты и металлическим экраном, при этом токопроводящие жилы, покрытые указанными слоями, скручены в сердечник вокруг жгута из полимерного материала, а поверх скрученных жил содержится разделительный слой и наружная оболочка, при этом разделительный слой выполнен из поливинилхлоридного пластиката с кислородным индексом не менее 28, а наружная оболочка выполнена из поливинилхлоридного пластиката с кислородным индексом не менее 32 (патент RU №148879, М.кл. Н01В 7/295, опубликовано 20.12.2014).Known power cable, which is a close analogue (prototype) of the claimed design of the power cable, this is a power cable containing three metal conductive cores, each of which is covered with a first layer of electrically conductive cross-linked polyethylene composition, insulation of cross-linked polyethylene composition, the second layer of electrically conductive cross-linked polyethylene composition , a layer of electrically conductive tape and a metal screen, while the conductive wires covered with these layers are twisted into a core around a bundle of polymeric material, and over the twisted wires there is a separating layer and an outer sheath, while the separating layer is made of polyvinyl chloride plastic compound with an oxygen index of not less than 28, and the outer shell is made of polyvinyl chloride plastic compound with an oxygen index of at least 32 (patent RU No. 148879, M. class H01B 7/295, published on 12/20/2014).

Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками заявленной полезной модели, заключаются в выполнении трехфазного кабеля с медными или алюминиевыми токопроводящими жилами, экраном по жиле из электропроводящей сшитой полимерной композиции, изоляции из сшитой композиции полиэтилена, экраном по изоляции из электропроводящей сшитой полимерной композиции, наличии наружной оболочки. Наличие разделительного слоя, слоя из электропроводящей ленты, и металлического экрана в частных случаях исполнения.Signs of a known cable, coinciding with the signs of the claimed utility model, consist in the implementation of a three-phase cable with copper or aluminum conductive conductors, a screen over the conductor from an electrically conductive cross-linked polymer composition, insulation from a cross-linked polyethylene composition, an insulation screen from an electrically conductive cross-linked polymer composition, the presence of an outer sheath . The presence of a separating layer, a layer of electrically conductive tape, and a metal screen in particular cases of execution.

Отличительными признаками предложенной полезной модели и известной конструкции кабеля является наличие волоконно-оптического модуля, расположенного в конструкции кабеля.Distinctive features of the proposed utility model and the well-known cable design is the presence of a fiber-optic module located in the cable structure.

Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении надежности работы силового кабеля и в расширении арсенала кабелей, выполненных с применением в конструкции волоконно-оптических модулей для контроля различных параметров при работе силового трехфазного кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена на среднее и высокое напряжение.The task to be solved by the utility model is to increase the reliability of the power cable and to expand the arsenal of cables made using fiber-optic modules in the design to control various parameters during the operation of a three-phase power cable with XLPE insulation for medium and high voltage .

Технический результат достигается тем, что кабель силовой, содержащий три круглые металлические токопроводящие жилы, каждая из которых покрыта первым слоем из электропроводящей сшитой композиции полиэтилена, изоляцией из сшитой композиции полиэтилена, вторым слоем из электропроводящей сшитой композиции полиэтилена, при этом токопроводящие жилы, покрытые изоляцией и двумя электропроводящими слоями, скручены в сердечник, а поверх скрученных жил содержится внутренняя оболочка и наружная оболочка, возможно наличие индивидуальных металлических экранов поверх электропроводящего слоя из сшитой композиции полиэтилена изолированных токопроводящих жил или общего металлического экрана поверх внутренней оболочки по скрученным в сердечник токопроводящим жилам, при этом между двумя фазами по периферии проложены два волоконно-оптических модуля с шагом общей скрутки не более 50 Dскр. Волоконно-оптические модули могут быть одномодовыми или многомодовыми с коэффициентом затухания не более 0,8 дБ/км при длине волны (1300÷1310) нм.The technical result is achieved by the fact that a power cable containing three round metal conductive cores, each of which is covered with a first layer of electrically conductive cross-linked polyethylene composition, insulation of a cross-linked polyethylene composition, a second layer of electrically conductive cross-linked polyethylene composition, while the conductive cores are covered with insulation and two electrically conductive layers twisted into a core, and over the twisted conductors there is an inner sheath and an outer sheath, it is possible to have individual metal screens over the electrically conductive layer of a cross-linked composition of polyethylene of insulated conductive conductors or a common metal screen over the inner sheath along the conductors twisted into a core, while between the two phases along the periphery, two fiber-optic modules are laid with a total twist pitch of no more than 50 Dskr. Fiber optic modules can be single-mode or multi-mode with an attenuation coefficient of not more than 0.8 dB/km at a wavelength of (1300÷1310) nm.

Токопроводящие жилы могут быть выполнены медными или алюминиевыми. По токопроводящим жилам может быть дополнительно наложен слой из электропроводящей полимерной ленты. При наложении металлического экрана он выполняется из медных проволок, обмотанных медной лентой, или пасмой из медных проволок, или из алюминиевых (или из алюминиевого сплава) проволок, обмотанных алюминиевой (или из алюминиевого сплава) лентой, либо обмотанных арамидной, или полимерной нитью, или полимерной лентой. Металлический экран может быть наложен либо на каждую токопроводящую жилу, либо на скрутку жил (общий экран) поверх внутренней оболочки. На металлический экран может быть дополнительно наложен разделительный слой.Conductors can be made of copper or aluminum. A layer of electrically conductive polymer tape can be additionally applied along the conductive wires. When applying a metal screen, it is made of copper wires wrapped with copper tape, or a skein of copper wires, or aluminum (or aluminum alloy) wires wrapped with aluminum (or aluminum alloy) tape, or wrapped with aramid or polymer thread, or polymer tape. A metal screen can be applied either to each conductive core or to the twist of the cores (general screen) over the inner sheath. A separating layer can be additionally applied to the metal screen.

Наружная оболочка кабеля выполнена из полиэтилена, либо из поливилхлорида, либо из поливинилхлорида пониженной горючести, либо поливинилхлорида пониженной горючести в хладостойком исполнении, либо из поливинилхлорида пониженной пожароопасности, либо из поливинилхлорида пониженной пожароопасности с низким дымовыделением в холодостойком исполнении, либо из полимерной композиции, не содержащей галогенов, либо из полимерной композиции, не содержащей галогенов в холодостойком исполнении, либо из огнестойкой полимерной композиции, не содержащей галогенов. Наружная оболочка кабеля может быть выполнена также в усиленном или двухслойном исполнении. В зависимости от сложности кабельной трассы, для которой предназначен изготавливаемый кабель, выполняется и наружная оболочка: либо номинальной толщиной от 2,3 мм (для кабелей с расчетным диаметром под оболочкой до 40 мм) до 2,7 мм (для кабелей с расчетным диаметром под оболочкой 50 мм), либо в усиленном варианте, т.е. с увеличенной толщиной наружной оболочки от 2.8 мм до 3,2 мм соответственно для кабелей с тем же расчетным диаметром кабеля под оболочкой; или с продольными ребрами жесткости (110 кВ и более) для предотвращения повреждений оболочки и повышения механической прочности. Данная конструкция обеспечивает дополнительную защиту кабеля в процессе монтажа и эксплуатации для прокладки в сложных кабельных трассах с большим числом изгибов. Также в зависимости от выполняемой задачи и места эксплуатации наружная оболочка кабеля может быть выполнена в двухслойном варианте, т.е. каждый слой наружной оболочки выполнен из одного материала, но разных марок в зависимости от поставленной задачи. Например, оба слоя наружной оболочки выполнены из поливинилхлоридного пластиката, но внешний слой выполнен из поливинилхлоридного пластиката марок, обеспечивающих повышенные механические характеристики для защиты кабеля от внешних механических повреждений, а внутренний слой наружной оболочки выполнен из марок поливинилхлоридного пластиката с улучшенными пожароопасными характеристиками (пониженной горючести или пониженной пожароопасности), но не обладающими достаточно высокими механическими характеристиками для защиты кабеля от внешних механических повреждений. Таким образом, наружная оболочка силового кабеля благодаря двухслойной наружной оболочке надежно защищает кабель от механических повреждений и защищает кабель в условиях пожароопасной экстремальной обстановки.The outer sheath of the cable is made of polyethylene, or polyvinyl chloride, or polyvinyl chloride of low flammability, or polyvinyl chloride of low flammability in a cold-resistant version, or of polyvinyl chloride of reduced fire hazard, or of polyvinyl chloride of low flammability with low smoke emission in a cold-resistant version, or from a polymer composition that does not contain halogen-free, either from a halogen-free polymer composition in a cold-resistant version, or from a flame-retardant, halogen-free polymer composition. The outer sheath of the cable can also be made in a reinforced or two-layer version. Depending on the complexity of the cable route for which the manufactured cable is intended, the outer sheath is also made: either with a nominal thickness of 2.3 mm (for cables with an estimated diameter under the sheath up to 40 mm) to 2.7 mm (for cables with an estimated diameter under the sheath). sheath 50 mm), or in a reinforced version, i.e. with an increased thickness of the outer sheath from 2.8 mm to 3.2 mm, respectively, for cables with the same calculated cable diameter under the sheath; or with longitudinal stiffeners (110 kV and more) to prevent damage to the shell and increase mechanical strength. This design provides additional cable protection during installation and operation for laying in complex cable routes with a large number of bends. Also, depending on the task performed and the place of operation, the outer sheath of the cable can be made in a two-layer version, i.e. each layer of the outer shell is made of the same material, but different grades depending on the task. For example, both layers of the outer sheath are made of polyvinyl chloride compound, but the outer layer is made of polyvinyl chloride compound of grades that provide increased mechanical characteristics to protect the cable from external mechanical damage, and the inner layer of the outer sheath is made of grades of polyvinyl chloride compound with improved fire hazard characteristics (low flammability or reduced fire hazard), but not having sufficiently high mechanical characteristics to protect the cable from external mechanical damage. Thus, the outer sheath of the power cable, thanks to the two-layer outer sheath, reliably protects the cable from mechanical damage and protects the cable in fire-hazardous extreme conditions.

Кабель может быть выполнен в герметизированном варианте, с герметизацией токопроводящей жилы и с наложением поверх металлического экрана, поверх электропроводящего экрана по изоляции и поверх внутренней оболочки водоблокирующей ленты, с выполнением жгута в центре сердечника с водоблокирующими нитями. А поверх наружной оболочки наложен электропроводящий слой.The cable can be made in a sealed version, with sealing of the conductive core and overlaying over a metal screen, over an electrically conductive insulation screen and over the inner sheath of a water-blocking tape, with a bundle in the center of the core with water-blocking threads. And an electrically conductive layer is applied over the outer shell.

Опыт работы с силовыми кабелями на среднее и высокое напряжение показал, что для оптимизации работы кабеля в различных условиях, необходимо обеспечить постоянный контроль параметров работы кабеля, чтобы в случае возникновения неисправностей в энергосистеме, которые могут привести к выходу из строя кабеля, например, участков повышенного нагрева, эти причины были своевременно устранены. Необходимо постоянно следить, чтобы пределы максимально допустимой рабочей температуры не были превышены по всей длине кабельной линии. В качестве датчика контроля температуры предлагается использовать волоконно-оптический модуль. Оптико-волоконные системы могут работать в качестве распределенных измерительных датчиков. Физические величины, например, температура или давление воздействуют на стекловолокно и меняют свойства световодов. Импульс, распространяющийся вдоль оптико-волоконной жилы, взаимодействует с материалом световедущей жилы, по изменению возвращенного (или отраженного) сигнала можно получить информацию о температуре вдоль оптико-волоконного модуля и, следовательно, о температуре силового кабеля, в конструкцию которого он входит.Experience with power cables for medium and high voltage has shown that in order to optimize the operation of the cable in various conditions, it is necessary to ensure constant monitoring of the parameters of the cable, so that in the event of malfunctions in the power system that can lead to failure of the cable, for example, sections of increased heating, these causes were promptly eliminated. Care must be taken at all times to ensure that the maximum permissible operating temperature limits are not exceeded along the entire length of the cable line. It is proposed to use a fiber-optic module as a temperature control sensor. Fiber optic systems can work as distributed measuring sensors. Physical quantities, such as temperature or pressure, act on the fiberglass and change the properties of the light guides. The pulse propagating along the fiber-optic core interacts with the material of the light-guiding core, by changing the returned (or reflected) signal, you can get information about the temperature along the fiber-optic module and, therefore, about the temperature of the power cable, in the design of which it is included.

Такие датчики, имея малый вес, малые размеры и обладая высокой чувствительностью, могут контролировать параметры на расстоянии до нескольких километров, при этом они нечувствительны к электромагнитным помехам и абсолютно взрывопожаробезопасны.Such sensors, having a low weight, small size and high sensitivity, can control parameters at a distance of up to several kilometers, while they are insensitive to electromagnetic interference and are absolutely fire and explosion safe.

Волоконно-оптические модули, встроенные в конструкцию силового кабеля среднего и высокого напряжения обеспечивают объективный контроль температуры кабеля с целью обнаружения критических мест на трассе. Основное преимущество такой системы заключается в ее мультиплексности, то есть контроль температуры в сотнях точек производится одним датчиком, в то время как дискретная система обеспечивает передачу данных только из одной точки, и эти данные считаются средним показателем какого-либо конкретного участка. Эта технология практически не зависит от возможных потерь на затухание в оптическом волокне и дает возможность измерить температуру. Для кабельных линий небольшой протяженности (до 10 км) и/или с минимальным количеством соединительных муфт, используется многомодовое оптоволокно при длине волны до 1300 нм, для кабельной трассы большей протяженности (до 20 км) и/или с большим количеством соединительных муфт, когда оптические потери при мониторинге становятся проблемой, используется одномодовое волокно с низкими потерями при длине волны более 1300 нм. Можно производить одностороннее и двустороннее измерение встроенного в кабель оптического волокна. Таким образом, обеспечивается точное и непрерывное измерение температуры вдоль всей длины оптического волокна. Благодаря встроенному в конструкцию силового кабеля волоконно-оптическому модулю можно осуществлять:Fiber optic modules built into the design of the medium and high voltage power cable provide an objective control of the temperature of the cable in order to detect critical points on the route. The main advantage of such a system is its multiplexity, that is, temperature control at hundreds of points is carried out by one sensor, while a discrete system provides data transmission from only one point, and this data is considered the average of a particular area. This technology is practically independent of possible attenuation losses in the optical fiber and makes it possible to measure the temperature. For cable lines of short length (up to 10 km) and / or with a minimum number of couplings, multimode fiber is used at a wavelength of up to 1300 nm, for a longer cable route (up to 20 km) and / or with a large number of couplings, when optical monitoring loss becomes a problem, low-loss single-mode fiber is used at wavelengths above 1300 nm. It is possible to make single-sided and double-sided measurements of the optical fiber embedded in the cable. Thus, an accurate and continuous temperature measurement along the entire length of the optical fiber is ensured. Thanks to the fiber optic module built into the design of the power cable, it is possible to carry out:

мониторинг температуры кабеля вдоль всей длины кабельной линии;cable temperature monitoring along the entire length of the cable line;

расчет на основании полученных данных допустимой пропускной способности кабельной линии;calculation based on the received data of the permissible bandwidth of the cable line;

определение расстояния до места разрыва при повреждении кабеля;determination of the distance to the break point in case of cable damage;

повысить оперативность в принятии решений по работе определения мест перегрева и, таким образом, снизить количество случаев перегрева;increase efficiency in decision-making on the work of determining the places of overheating and, thus, reduce the number of cases of overheating;

управление кабельной линией на основе данных контроля.cable line control based on control data.

В соответствии со своим назначением, кабель с волоконно-оптическим модулем должен обладать теми же эксплуатационными характеристиками, что и стандартный кабель без оптико-волоконного модуля, т.е. использование оптико-волоконного модуля в конструкции силового кабеля не ухудшает его эксплуатационных характеристик. В расчет принимаются следующие граничные условия для кабеля:According to its purpose, a cable with a fiber optic module must have the same performance characteristics as a standard cable without a fiber optic module, i.e. the use of an optical fiber module in the design of a power cable does not impair its performance. The following cable boundary conditions are taken into account:

максимально допустимая температура токопроводящих жил - (90÷95)°С;maximum allowable temperature of conductive wires - (90÷95)°C;

максимально допустимая температура металлического экрана в режиме короткого замыкания - 350°С;the maximum allowable temperature of the metal screen in the short circuit mode is 350°C;

максимально допустимая температура оптического волокна при кратковременных перегрузках - 200°С;the maximum allowable temperature of the optical fiber during short-term overloads - 200°C;

максимальное время короткого замыкания металлического замыкания - 5 с. the maximum short circuit time of a metal circuit is 5 s.

В кабельных системах, в которых применяется распределенное измерение температуры, волоконно-оптический модуль может быть расположен в различных местах. Волоконно-оптический модуль может быть расположен рядом с кабельной системой, но вне ее. Волоконно-оптический модуль может быть расположен внутри кабельной системы, т.е. являться элементом конструкции кабеля в различных вариантах:In cable systems that use distributed temperature measurement, the fiber optic module can be located in various locations. The fiber optic module can be located next to the cable system, but outside it. The fiber optic module may be located inside the cable system, i.e. be an element of the cable design in various versions:

расположение под металлическим экраном;location under a metal screen;

расположение под наружной оболочкой над металлическим экраном;location under the outer shell above the metal screen;

как элемент в конструкции металлического экрана;as an element in the construction of a metal screen;

как элемент конструкции токопроводящей жилы.as a structural element of a conductive conductor.

Эмпирическим путем был выбран следующий вариант расположения волоконно-оптического модуля, при которых оптический модуль является элементом конструкции кабеля:Empirically, the following option was chosen for the location of the fiber-optic module, in which the optical module is an element of the cable design:

Волоконно-оптический модуль накладывается в межфазное пространство между двумя токопроводящими жилами по периферии, в этом случае, одним оптико-волоконным модулем можно мониторить температуру сразу двух токопроводящих жил, а третью - вторым оптико-волоконным модулем. В принципе, для контроля температуры можно использовать и один оптико-волоконный модуль, учитывая, что априори температура всех трех жил в одно и то же время должна быть одинаковой, но для более точного измерения и большей надежности (в случае выхода из строя одного модуля, можно измерять температуру другим) используются два волоконно-оптических модуля.The fiber-optic module is superimposed in the interfacial space between two current-carrying cores along the periphery, in this case, one fiber-optic module can monitor the temperature of two current-carrying cores at once, and the third - the second fiber-optic module. In principle, one fiber-optic module can also be used to control the temperature, given that a priori the temperature of all three cores at the same time should be the same, but for more accurate measurement and greater reliability (in the event of failure of one module, temperature can be measured by others) two fiber optic modules are used.

На эскизе показан варианта расположения волоконно-оптического модуля (1).The sketch shows the location of the fiber optic module (1).

Процесс изготовления силового кабеля на среднее и высокое напряжение с волоконно-оптическим модулем выглядит следующим образом:The manufacturing process of a medium and high voltage power cable with a fiber optic module is as follows:

Кабель силовой содержит три токопроводящие жилы, медные или алюминиевые, скрученные из множества проволок и уплотненные, круглой формы, предназначенные для прохождения электрического тока.The power cable contains three current-carrying conductors, copper or aluminum, twisted from a variety of wires and sealed, round in shape, intended for the passage of electric current.

На каждую токопроводящую жилу обмоткой накладывается слой из электропроводящей полимерной ленты - огнестойкий барьер (в случае изготовления огнестойкого кабеля), затем методом экструзии накладывается первый слой из электропроводящей сшитой композиции полиэтилена (либо на огнестойкий барьер, либо непосредственно на токопроводящую жилу), служащий для равномерного распределения напряженности электрического поля на границе токопроводящей жилы и слоя изоляции.A layer of conductive polymer tape is applied to each conductive core by winding - a fire-resistant barrier (in the case of manufacturing a fire-resistant cable), then the first layer of an electrically conductive cross-linked polyethylene composition is applied by extrusion (either on a fire-resistant barrier or directly on a conductive core), which serves for uniform distribution electric field strength at the boundary of the conductive core and the insulation layer.

Поверх первого слоя из электропроводящей сшитой композиции полиэтилена методом экструзии накладывается слой из изоляционной композиции сшитого полиэтилена, служащий основным электроизоляционным элементом и выдерживающий воздействие электрического поля.On top of the first layer of electrically conductive cross-linked polyethylene composition, a layer of insulating cross-linked polyethylene composition is applied by extrusion, which serves as the main electrical insulating element and withstands the action of an electric field.

Поверх изоляционного слоя методом экструзии накладывается второй слой из электропроводящей сшитой композиции полиэтилена, служащий для равномерного распределения напряженности между изоляцией и металлическим экраном.On top of the insulating layer, a second layer of electrically conductive cross-linked polyethylene composition is applied by extrusion, which serves to evenly distribute the tension between the insulation and the metal screen.

Поверх второго слоя из электропроводящей сшитой композиции полиэтилена наложен слой из ленты электропроводящей бумаги или электропроводящей полимерной ленты, или электропроводящего нетканого полотна, или электропроводящей водоблокирующей ленты, служащий защитой от механического повреждения второго электропроводящего экрана, а также служащий для выравнивания электрического поля в кабеле.On top of the second layer of electrically conductive cross-linked polyethylene composition, a layer of electrically conductive paper tape or electrically conductive polymeric tape, or electrically conductive non-woven fabric, or electrically conductive water-blocking tape is applied, which serves as protection against mechanical damage to the second electrically conductive screen, and also serves to equalize the electric field in the cable.

Поверх обмотки из электропроводящей ленты накладывается металлический экран (при его наличии). Основным назначением металлического экрана является равномерное распространение нулевого потенциала по поверхности изоляции кабеля и пропускания токов короткого замыкания. Металлический экран выполняется из металлических проволок, скрученных в одном направлении, поверх которых методом обмотки с обеспечением электрического контакта наложена металлическая лента (или пасма из металлических проволок), при этом проволоки и лента могут быть выполнены из меди либо из алюминия или алюминиевого сплава, а обмотка может быть выполнена из арамидных нитей, или полимерных нитей, или полимерных лент. Металлический экран может быть наложен либо по каждой токопроводящей жиле, либо по скрутке жил по внутренней оболочке кабеля.A metal screen (if any) is applied over the winding from the electrically conductive tape. The main purpose of the metal screen is the uniform distribution of the zero potential over the surface of the cable insulation and the transmission of short circuit currents. The metal screen is made of metal wires twisted in one direction, on top of which a metal tape (or a skein of metal wires) is applied by winding to ensure electrical contact, while the wires and tape can be made of copper or aluminum or aluminum alloy, and the winding can be made of aramid threads, or polymer threads, or polymer tapes. A metal screen can be applied either along each conductive core, or by twisting the cores along the inner sheath of the cable.

Изолированные и экранированные токопроводящие жилы скручиваются в сердечник вокруг жгута из полимерного материала. Затем, на линии экранирования накладывается волоконно-оптический модуль в межфазное пространство между двумя токопроводящими жилами с открутом.Insulated and shielded conductors are twisted into a core around a bundle of polymer material. Then, on the shielding lines, a fiber-optic module is superimposed into the interfacial space between two current-carrying conductors with a twist.

Поверх сердечника из скрученных жил методом экструзии накладывается внутренняя оболочка с заполнением межфазного пространства (для придания кабелю практически круглой формы) и металлический экран (при его наличии). Поверх внутренней оболочки накладывается обмотка из водоблокирующих, электропроводящих лент или полимерных лен, или лент из стекловолокна.On top of the core of twisted conductors, an inner sheath is applied by extrusion to fill the interfacial space (to give the cable an almost round shape) and a metal screen (if any). A winding of water-blocking, electrically conductive tapes or polymer linen or fiberglass tapes is applied over the inner sheath.

Поверх металлического экрана методом обмотки допускается накладывать разделительный слой в виде обмотки, необходимый для предотвращения затекания материала оболочки между проволок экрана в процессе изготовления. В случае изготовления кабеля с повышенными требованиями к защите от механических повреждений, поверх внутренней оболочки накладывается подушка под броню и ленточная, проволочная или комбинированная броня.It is allowed to apply a separating layer in the form of a winding over the metal screen by the winding method, which is necessary to prevent leakage of the sheath material between the screen wires during the manufacturing process. In the case of manufacturing a cable with increased requirements for protection against mechanical damage, an armor pad and tape, wire or combined armor are applied over the inner sheath.

Затем накладывается наружная оболочка.Then the outer shell is applied.

Кабель силовой может быть выполнен в исполнении «г» и содержать поверх второго электропроводящего экрана и поверх металлического экрана слой из электропроводящей водоблокирующей ленты, а поверх разделительного слоя содержать водоблокирующую ленту, что позволяет дополнительно защищать кабель от распространения влаги. Кабель силовой может быть выполнен в исполнении «гж» и дополнительно к конструкции в исполнении «г» содержать герметизированную токопроводящую жилу, путем введения водоблокирующих нитей в процессе скрутки, и водоблокирующие нити в центральном жгуте скрутки токопроводящих жил.The power cable can be made in version "g" and contain a layer of electrically conductive water-blocking tape over the second electrically conductive screen and over the metal screen, and contain a water-blocking tape over the separating layer, which makes it possible to additionally protect the cable from the spread of moisture. The power cable can be made in the “gzh” version and, in addition to the design in the “g” version, contain a sealed conductive core by introducing water-blocking threads in the process of twisting, and water-blocking threads in the central bundle of twisting of the conductive cores.

Конструкция заявленной полезной модели успешно опробована в условиях производства.The design of the claimed utility model has been successfully tested under production conditions.

Claims (16)

1. Кабель силовой, содержащий три круглые металлические токопроводящие жилы, каждая из которых покрыта первым слоем из электропроводящей сшитой композиции полиэтилена, изоляцией из сшитой композиции полиэтилена, вторым слоем из электропроводящей сшитой композиции полиэтилена, при этом токопроводящие жилы, покрытые изоляцией и двумя электропроводящими слоями, скручены в сердечник, а поверх скрученных жил содержится внутренняя оболочка и наружная оболочка, отличающийся тем, что между двумя фазами по периферии проложены два волоконно-оптических модуля с коэффициентом затухания не более 0,8 дБ/км при длине волны (1300÷1310) нм и с шагом общей скрутки не более 50 Dcкp.1. A power cable containing three round metal conductive cores, each of which is covered with a first layer of an electrically conductive cross-linked polyethylene composition, an insulation of a cross-linked polyethylene composition, a second layer of an electrically conductive cross-linked polyethylene composition, while the conductive cores are covered with insulation and two electrically conductive layers, twisted into a core, and on top of the twisted cores there is an inner sheath and an outer sheath, characterized in that two fiber-optic modules are laid between the two phases along the periphery with an attenuation coefficient of not more than 0.8 dB / km at a wavelength of (1300 ÷ 1310) nm and with a pitch of total twist not more than 50 Dckp. 2. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что волоконно-оптический модуль выполнен одномодовым или многомодовым.2. The cable according to claim 1, characterized in that the fiber-optic module is made single-mode or multi-mode. 3. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что токопроводящие жилы выполнены медными или алюминиевыми.3. Cable according to claim 1, characterized in that the conductors are made of copper or aluminum. 4. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что по токопроводящим жилам дополнительно наложен обмоткой слой из электропроводящей полимерной ленты.4. The cable according to claim 1, characterized in that a layer of electrically conductive polymer tape is additionally applied over the conductive cores by winding. 5. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что поверх электропроводящего слоя по изоляции наложен слой из электропроводящей ленты, выполненный из электропроводящей бумаги, или электропроводящей полимерной ленты, или нетканого электропроводящего полотна, или электропроводящей водоблокирующей ленты.5. The cable according to claim 1, characterized in that a layer of electrically conductive tape made of electrically conductive paper, or an electrically conductive polymeric tape, or a non-woven electrically conductive fabric, or an electrically conductive water blocking tape, is applied over the electrically conductive insulation layer. 6. Кабель по п. 5, отличающийся тем, что поверх обмотки по электропроводящему слою изолированных токопроводящих жил наложен металлический экран, выполненный из медных проволок, или алюминиевых проволок, или проволок алюминиевого сплава.6. Cable according to claim 5, characterized in that a metal screen made of copper wires, or aluminum wires, or aluminum alloy wires is applied over the winding along the electrically conductive layer of insulated conductive wires. 7. Кабель по п. 6, отличающийся тем, что металлический экран обмотан медной лентой, или пасмой из медных проволок, или пасмой из алюминиевых проволок или из проволок алюминиевого сплава, обмотанных алюминиевой лентой, или лентой из алюминиевого сплава, или арамидной нитью, или полимерной нитью, или полимерной лентой.7. The cable according to claim 6, characterized in that the metal screen is wrapped with a copper tape, or a skein of copper wires, or a skein of aluminum wires or aluminum alloy wires, wrapped with an aluminum tape, or an aluminum alloy tape, or an aramid thread, or polymer thread, or polymer tape. 8. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя оболочка выпрессована поверх скрутки токопроводящих жил с заполнением межфазного пространства из материалов, совместимых с материалами изоляции и наружной оболочки, а поверх внутренней оболочки наложена обмотка из водоблокирующих, электропроводящих лент, или полимерных лен, или лент из стекловолокна.8. The cable according to claim 1, characterized in that the inner sheath is pressed over the twisting of the conductive cores with the interfacial space filled with materials compatible with the materials of the insulation and the outer sheath, and a winding of water-blocking, electrically conductive tapes, or polymer flax is applied over the inner sheath, or fiberglass tape. 9. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что по внутренней оболочке наложен металлический экран.9. Cable according to claim 1, characterized in that a metal screen is applied over the inner sheath. 10. Кабель по п. 9, отличающийся тем, что по металлическому экрану наложен обмоткой разделительный слой, выполненный из электропроводящей крепированной ленты, или электропроводящей кабельной бумаги, или электропроводящей полимерной ленты, или электропроводящих лент нетканого полотна, или электропроводящей водоблокирующей ленты, или электропроводящей стеклоленты.10. The cable according to claim 9, characterized in that a separating layer made of an electrically conductive creped tape, or an electrically conductive cable paper, or an electrically conductive polymeric tape, or an electrically conductive tape of a non-woven fabric, or an electrically conductive water-blocking tape, or an electrically conductive glass tape . 11. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что жгут в центре сердечника выполнен из резины, или полимерных скрученных лент, или водоблокирующих лент.11. The cable according to claim 1, characterized in that the bundle in the center of the core is made of rubber, or polymer twisted tapes, or water-blocking tapes. 12. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что поверх внутренней оболочки наложена подушка под броню и ленточная, или проволочная, или комбинированная броня из проволок и лент.12. The cable according to claim 1, characterized in that an armor cushion and tape, or wire, or combined armor of wires and tapes are applied over the inner sheath. 13. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что наружная оболочка кабеля выполнена из полиэтилена, либо из поливинилхлорида, либо из поливинилхлорида пониженной горючести, либо поливинилхлорида пониженной горючести в хладостойком исполнении, либо из поливинилхлорида пониженной пожароопасности, либо из поливинилхлорида пониженной пожароопасности с низким дымовыделением, либо из поливинилхлорида пониженной пожароопасности с низким дымовыделением в холодостойком исполнении, либо из полимерной композиции, не содержащей галогенов, либо из полимерной композиции, не содержащей галогенов в холодостойком исполнении.13. Cable according to claim 1, characterized in that the outer sheath of the cable is made of polyethylene, or polyvinyl chloride, or low flammability polyvinyl chloride, or low flammability polyvinyl chloride in a cold-resistant design, or low fire hazard polyvinyl chloride, or low fire hazard polyvinyl chloride with low low smoke emission PVC or PVC with low smoke emission in the cold version, or in the halogen-free polymer composition or in the halogen-free polymer composition in the cold version. 14. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что наружная оболочка кабеля выполнена в усиленном или двухслойном исполнении.14. Cable according to claim 1, characterized in that the outer sheath of the cable is made in a reinforced or two-layer version. 15. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что токопроводящие жилы выполнены герметизированными.15. Cable according to claim 1, characterized in that the conductive cores are sealed. 16. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что поверх наружной оболочки наложен электропроводящий слой.16. Cable according to claim 1, characterized in that an electrically conductive layer is applied over the outer sheath.
RU2021128667U 2021-09-30 THREE-PHASE POWER CABLE WITH FIBER-OPTIC MODULE RU212343U1 (en)

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021139593U Division RU212470U1 (en) 2021-12-27 THREE-PHASE POWER CABLE WITH FIBER-OPTIC MODULE IN THE CENTER OF THE CORE
RU2021139594U Division RU212341U1 (en) 2021-12-27 THREE-PHASE POWER CABLE WITH FIBER-OPTIC MODULE BETWEEN SCREEN WIRES

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU212343U1 true RU212343U1 (en) 2022-07-18

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6211467B1 (en) * 1998-08-06 2001-04-03 Prestolite Wire Corporation Low loss data cable
RU74004U1 (en) * 2008-01-29 2008-06-10 Открытое акционерное общество "Камкабель" CABLE FOR INSTALLATION OF SUBMERSIBLE ELECTRIC PUMPS
RU148879U1 (en) * 2014-07-30 2014-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Кабель Технологии Инновации" THREE-PHASE POWER CABLE, NOT DISTRIBUTING COMBUSTION
RU190722U1 (en) * 2019-04-10 2019-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Камский кабель" FIRE-RESISTANT POWER CABLE WITH SHELLS NOT CONTAINING HALOGENS
RU195214U1 (en) * 2019-11-27 2020-01-17 Общество с ограниченной ответственностью "ДАНЦИГ" POWER CABLE WITH ELEMENTS OF CONTROL OF OWN PHYSICAL PARAMETERS IN REAL TIME
RU196929U1 (en) * 2019-12-23 2020-03-24 Общество с ограниченной ответственностью "ДАНЦИГ" POWER CABLE FOR AC NETWORKS WITH VOLTAGE UP TO 10 KV

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6211467B1 (en) * 1998-08-06 2001-04-03 Prestolite Wire Corporation Low loss data cable
RU74004U1 (en) * 2008-01-29 2008-06-10 Открытое акционерное общество "Камкабель" CABLE FOR INSTALLATION OF SUBMERSIBLE ELECTRIC PUMPS
RU148879U1 (en) * 2014-07-30 2014-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Кабель Технологии Инновации" THREE-PHASE POWER CABLE, NOT DISTRIBUTING COMBUSTION
RU190722U1 (en) * 2019-04-10 2019-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Камский кабель" FIRE-RESISTANT POWER CABLE WITH SHELLS NOT CONTAINING HALOGENS
RU195214U1 (en) * 2019-11-27 2020-01-17 Общество с ограниченной ответственностью "ДАНЦИГ" POWER CABLE WITH ELEMENTS OF CONTROL OF OWN PHYSICAL PARAMETERS IN REAL TIME
RU196929U1 (en) * 2019-12-23 2020-03-24 Общество с ограниченной ответственностью "ДАНЦИГ" POWER CABLE FOR AC NETWORKS WITH VOLTAGE UP TO 10 KV

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205621480U (en) Cable with self -checking function
CN211828256U (en) Compound power cable of optic fibre temperature measurement protect function
US8598457B2 (en) Flexible electrical line
CN212434319U (en) 10KV photoelectric composite railway power supply cable
RU212343U1 (en) THREE-PHASE POWER CABLE WITH FIBER-OPTIC MODULE
RU212341U1 (en) THREE-PHASE POWER CABLE WITH FIBER-OPTIC MODULE BETWEEN SCREEN WIRES
CN109524166B (en) Cable for receiving and transmitting arc signals
RU212470U1 (en) THREE-PHASE POWER CABLE WITH FIBER-OPTIC MODULE IN THE CENTER OF THE CORE
RU207041U1 (en) POWER CABLE WITH OPTICAL FIBER MODULE
CN216562518U (en) High spatial resolution identical weak optical fiber sensing detection cable
CN215007652U (en) Control cable of easy maintenance of intelligence accuse temperature
CN213519359U (en) Intelligent modified polypropylene insulated power cable with rated voltage of 35kV
CN202632862U (en) Multipurpose optical-fiber composite-structure cable
RU208150U1 (en) POWER CABLE WITH ELEMENTS OF OWN PHYSICAL PARAMETERS IN REAL TIME MODE
AU2020281045A1 (en) Opto-electric cable
RU2774413C1 (en) Power cable with elements of control of its own physical parameters in real time
RU225236U1 (en) POWER CABLE WITH FIBER OPTICAL MODULE FOR VOLTAGE 45-500 kV
IT202100009344A1 (en) POWER CABLE
RU157780U1 (en) POWER CABLE FOR 6-35 kV VOLTAGE
RU71807U1 (en) CABLE
CN111477400A (en) Distributed optical fiber temperature measurement power cable
EP3304155B1 (en) Aerial optical and electric cable assembly
CN214377775U (en) Self-positioning fault temperature-sensing fireproof cable
RU216212U1 (en) Power cable for voltage 6-35 kV
CN212675967U (en) Distributed optical fiber temperature measurement power cable