RU2313841C1 - Impact-resistant cable - Google Patents

Impact-resistant cable Download PDF

Info

Publication number
RU2313841C1
RU2313841C1 RU2006123462/09A RU2006123462A RU2313841C1 RU 2313841 C1 RU2313841 C1 RU 2313841C1 RU 2006123462/09 A RU2006123462/09 A RU 2006123462/09A RU 2006123462 A RU2006123462 A RU 2006123462A RU 2313841 C1 RU2313841 C1 RU 2313841C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cable
insulating layer
thickness
ethylene
layer
Prior art date
Application number
RU2006123462/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Гаи ДЕЛЛЬ`АННА (IT)
Гаия ДЕЛЛЬ`АННА
Кристиана ШЕЛЬЦА (IT)
Кристиана ШЕЛЬЦА
Серджио БЕЛЛИ (IT)
Серджио Белли
Альберто БАРЕДЖИ (IT)
Альберто Бареджи
Original Assignee
Призмиан Кави Э Системи Энергиа С.Р.Л.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Призмиан Кави Э Системи Энергиа С.Р.Л. filed Critical Призмиан Кави Э Системи Энергиа С.Р.Л.
Priority to RU2006123462/09A priority Critical patent/RU2313841C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2313841C1 publication Critical patent/RU2313841C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electrical engineering; electric cable for medium- or high-voltage power transmission or distribution.
SUBSTANCE: proposed cable has at least one conductor covered with at least one extruded insulating layer made of non-cross-linked insulating material incorporating at least one thermoplastic polymer and at least one dielectric liquid; mentioned insulating layer thickness is sufficient to ensure stress gradient on outer surface of cable insulating layer of minimum 1.0 kV/mm; it also has protective member around mentioned insulating layer whose thickness and mechanical properties are chosen to ensure desired impact resistance; mentioned protective member has at least one foamed polymeric layer, and mentioned thickness is sufficient to sustain impact with energy of minimum 25 J without damage to insulating layer. Thickness of insulating layer and that of protective member can be chosen jointly to minimize total mass of cable and to prevent damage to insulating layer at impact energy of minimum 25 J.
EFFECT: compact mechanical design of cable without reducing its electric and mechanical strength.
44 cl, 6 dwg, 5 tbl 3 ex

Description

Настоящее изобретение относится к кабелю, в частности к электрическому кабелю для передачи или распределения электроэнергии на среднем или высоком напряжении.The present invention relates to a cable, in particular to an electric cable for transmitting or distributing electricity at medium or high voltage.

Более конкретно, настоящее изобретение относится к электрическому кабелю, в котором сочетаются высокая устойчивость к ударам и компактность конструкции, в котором имеется экструдированный изолирующий слой, изготовленный из несшитого изолирующего материала, содержащего термопластичный полимер, и заданное количество диэлектрической жидкости.More specifically, the present invention relates to an electric cable that combines high impact resistance and compact design, in which there is an extruded insulating layer made of a non-crosslinked insulating material containing a thermoplastic polymer and a predetermined amount of dielectric fluid.

В данном описании термин "среднее напряжение" используют для обозначения напряжений в диапазоне типично от примерно 10 кВ до примерно 60 кВ, а термин "высокое напряжение" относится к напряжению выше 60 кВ (в данной области техники также иногда используется термин "очень высокое напряжение" для определения напряжений, превышающих примерно 150 кВ или 220 кВ, вплоть до 500 кВ или выше); термин "низкое напряжение" относится к напряжению ниже 10 кВ, обычно - выше 100 В.In this description, the term "medium voltage" is used to refer to voltages typically ranging from about 10 kV to about 60 kV, and the term "high voltage" refers to voltage above 60 kV (the term "very high voltage" is also sometimes used in the art) to determine voltages in excess of about 150 kV or 220 kV, up to 500 kV or higher); the term "low voltage" refers to a voltage below 10 kV, usually above 100 V.

Кроме того, в данном описании термин "класс напряжений" обозначает определенное значение напряжения (например 10, 20, 30 кВ и т.д.), входящее в соответствующий диапазон напряжений (например низкое, среднее или высокое напряжение, или НН, СН, ВН).In addition, in this description, the term "voltage class" means a specific voltage value (for example 10, 20, 30 kV, etc.) that is included in the corresponding voltage range (for example, low, medium or high voltage, or LV, MV, VN )

Упомянутый кабель может быть использован для передачи или распределения либо постоянного тока (DC), либо переменного тока (AC).The cable may be used to transmit or distribute either direct current (DC) or alternating current (AC).

Предшествующий уровень техникиState of the art

Кабели для передачи или распределения энергии на среднем или высоком напряжении обычно имеют металлический проводник, который окружен, соответственно, первым внутренним полупроводящим слоем, изолирующим слоем и внешним полупроводящим слоем. Далее в данном описании упомянутая заданная последовательность элементов будет обозначена термином "сердечник".Cables for the transmission or distribution of energy at medium or high voltage usually have a metal conductor, which is respectively surrounded by a first inner semiconducting layer, an insulating layer and an outer semiconducting layer. Further in this description, said predetermined sequence of elements will be denoted by the term “core”.

В положении, радиально внешнем по отношению к упомянутому сердечнику, кабель снабжен металлической оболочкой (или экраном), обычно - из алюминия, свинца или меди, которая расположена радиально снаружи от упомянутого сердечника, причем такая металлическая оболочка обычно состоит из непрерывной трубки или из металлической ленты, сформованной с приданием ей трубчатой формы и сваренной или запаянной для обеспечения герметичности. Упомянутая металлическая оболочка выполняет две основных функции: с одной стороны, она обеспечивает герметичность кабеля по отношению к внешней среде, образуя барьер для проникновения воды в радиальном направлении, а с другой стороны, она выполняет электрическую функцию, создавая внутри кабеля, в результате непосредственного контакта между этой металлической оболочкой и внешним полупроводящим слоем упомянутого сердечника, однородное электрическое поле радиального типа, одновременно устраняя внешнее электрическое поле упомянутого кабеля. Дополнительная функция состоит в том, чтобы выдерживать токи короткого замыкания.In a position radially external to said core, the cable is provided with a metal sheath (or screen), usually of aluminum, lead or copper, which is located radially outside of said core, and such a metal sheath usually consists of a continuous tube or metal tape molded into a tubular shape and welded or sealed to ensure tightness. The metal sheath has two main functions: on the one hand, it ensures the tightness of the cable with respect to the external environment, forming a barrier to the penetration of water in the radial direction, and on the other hand, it performs an electrical function, creating inside the cable, as a result of direct contact between by this metal sheath and the outer semiconducting layer of said core, a uniform electric field of radial type, while eliminating the external electric field of said abel. An additional function is to withstand short circuit currents.

В конфигурации однополярного типа упомянутый кабель имеет, наконец, полимерную наружную оболочку в положении, радиально внешнем по отношению к вышеуказанной металлической оболочке.In a unipolar type configuration, said cable finally has a polymeric outer sheath in a position radially external to the aforementioned metal sheath.

Кроме того, кабели для передачи или распределения энергии обычно снабжены одним или более слоев для защиты упомянутых кабелей от случайных ударов, которые могут воздействовать на их внешнюю поверхность.In addition, cables for transmitting or distributing energy are typically provided with one or more layers to protect said cables from accidental impacts that may affect their outer surface.

Случайные удары на кабель могут происходить, например, во время его транспортировки или на этапе укладки кабеля в траншею, выкопанную в земле. Упомянутые случайные удары могут вызвать ряд конструктивных повреждений кабеля, включая деформацию изолирующего слоя и отслоение изолирующего слоя от полупроводящих слоев, т.е. повреждения, которые могут вызвать изменения градиента электрического напряжения в изолирующем слое с последующим ухудшением изолирующей способности упомянутого слоя.Accidental impacts on the cable can occur, for example, during transportation or during the laying of the cable in a trench dug in the ground. Mentioned random shocks can cause a number of structural damage to the cable, including deformation of the insulating layer and peeling of the insulating layer from the semiconducting layers, i.e. damage that can cause changes in the gradient of electric voltage in the insulating layer with subsequent deterioration of the insulating ability of the said layer.

В кабелях, которые в настоящее время доступны на рынке, например в тех, которые используют для передачи или распределения электроэнергии на низком или среднем напряжении, обычно предусматривают металлическую броню, способную выдерживать упомянутые удары, для защиты упомянутых кабелей от возможных повреждений, вызванных случайными ударами. Обычно упомянутую броню выполняют в виде полос или проволок (предпочтительно - выполненных из стали) или, в качестве альтернативы, в виде металлических защитных оболочек (предпочтительно - выполненных из свинца или алюминия). Пример такой структуры кабеля описан в патенте США 5153381.Cables that are currently available on the market, such as those used to transmit or distribute electric power at low or medium voltage, typically include metal armor that can withstand said impacts to protect said cables from possible damage caused by accidental impacts. Typically, said armor is made in the form of strips or wires (preferably made of steel) or, alternatively, in the form of metal protective shells (preferably made of lead or aluminum). An example of such a cable structure is described in US Pat. No. 5,153,381.

В Европейском патенте EP 981821 раскрыт кабель, который снабжен слоем вспененного полимерного материала для придания упомянутому кабелю высокой устойчивости к случайным ударам, причем упомянутый слой вспененного полимерного материала, предпочтительно, наложен радиально снаружи от сердечника кабеля. Это предложенное техническое решение позволяет исключить использование традиционной металлической брони, что снижает массу кабеля, а также упрощает процесс его производства.EP 981821 discloses a cable which is provided with a layer of foamed polymer material to give said cable a high resistance to accidental impact, said layer of foamed polymer material being preferably laid radially outside the core of the cable. This proposed technical solution eliminates the use of traditional metal armor, which reduces the weight of the cable, and also simplifies the process of its production.

В Европейском патенте EP 981821 не раскрыта конкретная конструкция сердечника кабеля. На практике элементы, входящие в состав сердечника кабеля, выбирают и подбирают по размеру в соответствии с известными стандартами (например, Стандартом IEC 60502-2, который указан далее в данном описании).EP 981821 does not disclose a specific cable core design. In practice, the elements that make up the cable core are selected and sized according to well-known standards (for example, IEC 60502-2, which is described later in this description).

Кроме того, кабели для передачи или распределения энергии обычно снабжены одним или более слоев, которые обеспечивают барьерный эффект для препятствования проникновению воды в направлении внутрь (то есть, к сердечнику) кабеля.In addition, cables for transmitting or distributing energy are typically provided with one or more layers that provide a barrier effect to prevent water from penetrating inward (i.e., toward the core) of the cable.

Поступление воды внутрь кабеля является особенно нежелательным, поскольку в отсутствие соответствующих решений, предназначенных для закупоривания воды, если последняя проникла в кабель, то она имеет возможность свободно протекать внутри кабеля. Это особенно вредит целостности кабеля, поскольку внутри него могут возникнуть проблемы с коррозией, а также проблемы ускоренного старения с ухудшением электрических свойств изолирующего слоя.The ingress of water into the cable is particularly undesirable, since in the absence of appropriate solutions designed to clog the water, if the latter has penetrated the cable, then it can flow freely inside the cable. This is especially detrimental to the integrity of the cable, because inside it there can be problems with corrosion, as well as problems of accelerated aging with deterioration of the electrical properties of the insulating layer.

Например, известно явление "водного триинга", которое, в основном, состоит в формировании микроскопических каналов с разветвленной структурой ("деревьев") в результате комбинированного воздействия электрического поля, генерируемого приложенным напряжением, и влаги, которая проникла внутрь упомянутого изолирующего слоя. Например, явление "водного триинга" описано в Европейских патентах EP 750319 и EP 814485.For example, the phenomenon of “water tringing” is known, which mainly consists in the formation of microscopic channels with a branched structure (“trees”) as a result of the combined action of an electric field generated by the applied voltage and moisture that penetrates inside the said insulating layer. For example, the phenomenon of “water triing” is described in European Patents EP 750319 and EP 814485.

Таким образом, это означает, что в случае проникновения воды внутрь кабеля последний необходимо заменять. Более того, если вода достигает соединений, выводов или любого другого оборудования, электрически соединенного с одним концом кабеля, то вода не только не мешает последнему выполнять свою функцию, но также повреждает упомянутое оборудование, в большинстве случаев приводя к повреждению, которое является необратимым и существенным в смысле экономических затрат.Thus, this means that if water enters the cable, the cable must be replaced. Moreover, if water reaches the connections, terminals or any other equipment electrically connected to one end of the cable, then the water not only does not interfere with the latter to perform its function, but also damages the equipment mentioned, in most cases leading to damage that is irreversible and significant in the sense of economic costs.

Проникновение воды внутрь кабеля может происходить по множеству причин, в частности, когда упомянутый кабель представляет собой часть подземной установки. Такое проникновение может происходить, например, путем простой диффузии воды через полимерную внешнюю оболочку кабеля или в результате истирания, случайного удара или повреждения грызунами, т.е. факторов, которые могут привести к надрезам или даже к разрывам внешней оболочки кабеля и, поэтому, к созданию предпочтительного пути для проникновения воды внутрь кабеля.Water can penetrate into the cable for many reasons, in particular when the cable is part of an underground installation. Such penetration can occur, for example, by simple diffusion of water through the polymeric outer sheath of the cable or as a result of abrasion, accidental impact or damage by rodents, i.e. factors that can lead to incisions or even ruptures of the outer sheath of the cable and, therefore, to the creation of a preferred path for water to enter the cable.

Известно множество решений, направленных на устранение указанных проблем. Например, в Международной заявке на патент WO 99/33070 описано использование слоя вспененного полимерного материала, расположенного в непосредственном контакте с сердечником кабеля в положении непосредственно под металлическим экраном кабеля и обладающего заданными полупроводящими свойствами с целью гарантирования необходимой электрической неразрывности между проводящим элементом и металлическим экраном.There are many known solutions aimed at eliminating these problems. For example, International Patent Application WO 99/33070 describes the use of a layer of foamed polymeric material located in direct contact with the cable core in a position immediately below the metal screen of the cable and having predetermined semiconducting properties in order to guarantee the necessary electrical continuity between the conductive element and the metal screen.

Техническая проблема, с которой столкнулись в WO 99/33070, состояла в том, что покровные слои кабеля постоянно подвергаются механическому расширению и сжатию под действием многочисленных тепловых циклов, которые претерпевает кабель во время его нормального использования. Эти тепловые циклы, вызванные ежедневными изменениями силы проводимого электрического тока, которые связаны с соответствующими колебаниями температуры внутри самого кабеля, приводят к развитию радиальных механических напряжений внутри кабеля, которые влияют на каждый из указанных слоев и, поэтому, также и на его металлический экран. Это означает, тем самым, что последний может претерпевать соответствующие механические деформации с образованием пустот между экраном и внешним полупроводящим слоем и возможным генерированием неоднородности электрического поля, или даже приводящие, с течением времени, к разрыву самого экрана. Эта проблема была решена путем вставки под металлическим экраном слоя вспененного полимерного материала, способного упруго и однородно вдоль кабеля поглощать указанные выше радиальные силы расширения/сжатия, для предотвращения тем самым возможного повреждения металлического экрана. Кроме того, в WO 99/33070 раскрыто, что внутрь указанного вспененного полимерного материала, расположенного под металлическим экраном, внедрен водонабухающий порошковый материал, который позволяет блокировать влагу и/или небольшие количества воды, которая может проникать внутрь кабеля даже под упомянутым металлическим экраном.The technical problem encountered in WO 99/33070 was that the cable cover layers are constantly subjected to mechanical expansion and contraction due to the numerous thermal cycles that the cable undergoes during its normal use. These thermal cycles, caused by daily changes in the strength of the conducted electric current, which are associated with corresponding temperature fluctuations inside the cable itself, lead to the development of radial mechanical stresses inside the cable, which affect each of these layers and, therefore, also its metal screen. This means, therefore, that the latter can undergo corresponding mechanical deformations with the formation of voids between the screen and the external semiconducting layer and the possible generation of electric field inhomogeneities, or even leading to a rupture of the screen itself over time. This problem was solved by inserting a layer of foamed polymeric material under the metal screen, capable of absorbing the above radial forces of expansion / compression elastically and uniformly along the cable, thereby preventing possible damage to the metal screen. In addition, in WO 99/33070 it is disclosed that a water-swellable powder material is introduced inside said foamed polymeric material located under a metal shield, which allows moisture and / or small amounts of water to be blocked that can penetrate into the cable even under said metal shield.

Как более подробно описано ниже в данном описании, в одинаковых условиях электрического напряжения, приложенного к кабелю, его поперечного сечения и изолирующего материала изолирующего слоя указанного кабеля уменьшение толщины изолирующего слоя кабеля приводит к увеличению градиента электрического напряжения (электрического градиента) в указанном изолирующем слое.As described in more detail later in this description, under the same conditions of the electric voltage applied to the cable, its cross-section and the insulating material of the insulating layer of the specified cable, a decrease in the thickness of the insulating layer of the cable leads to an increase in the gradient of the electric voltage (electric gradient) in the specified insulating layer.

Поэтому обычно изолирующий слой некоторого данного кабеля конструируют, то есть его размеры выбирают, таким образом, чтобы он выдерживал условия электрического градиента, предписанные для категории использования указанного данного кабеля.Therefore, usually the insulating layer of some given cable is constructed, that is, its dimensions are chosen so that it can withstand the electric gradient conditions prescribed for the category of use of the specified given cable.

Обычно, даже несмотря на то, что кабель конструируют с обеспечением большей толщины изолирующего слоя, чем требуется с учетом соответствующего фактора безопасности, случайный удар, воздействующий на внешнюю поверхность кабеля, может привести к остаточной деформации изолирующего слоя и снизить, и даже заметно снизить, его толщину в соответствующей области удара, в результате чего в этом месте может произойти электрический пробой при подаче в кабель энергии.Usually, even though the cable is designed to provide a greater thickness of the insulating layer than is required taking into account the corresponding safety factor, accidental impact on the outer surface of the cable can lead to permanent deformation of the insulating layer and reduce, or even significantly reduce, its thickness in the corresponding region of the impact, as a result of which electrical breakdown can occur in this place when energy is supplied to the cable.

Фактически, обычно те материалы, которые в типичном случае используют для изготовления изолирующего слоя кабеля и внешней оболочки, упруго восстанавливают после удара только часть своего исходного размера и формы. Поэтому после удара, даже если последний произошел до подачи энергии в кабель, толщина изолирующего слоя, противостоящая электрическому градиенту, неизбежно будет уменьшена.In fact, usually those materials that are typically used to make the insulating layer of the cable and the outer sheath, only part of their original size and shape are resiliently restored after impact. Therefore, after an impact, even if the latter occurred before the energy was supplied to the cable, the thickness of the insulating layer, which opposes the electric gradient, will inevitably be reduced.

Кроме того, когда металлическая оболочка присутствует в положении, радиально внешнем по отношению к изолирующему слою кабеля, материал упомянутой оболочки получает в результате удара остаточную деформацию, что дополнительно ограничивает упругое восстановление после деформации, так что упругое восстановление исходной формы и размера изолирующего слоя ограничено.In addition, when the metal sheath is present in a position radially external to the insulating layer of the cable, the material of the sheath receives a permanent deformation as a result of the impact, which further limits the elastic recovery after deformation, so that the elastic recovery of the original shape and size of the insulating layer is limited.

Следовательно, деформация или, по меньшей мере, существенная ее часть, вызванная случайным ударом, сохраняется после удара, даже если причина самого удара была устранена, и эта деформация приводит к уменьшению толщины изолирующего слоя, которая изменяется от ее исходного значения до некоторого уменьшенного значения. Поэтому, при подаче в кабель энергии реальная толщина изолирующего слоя, который "несет" градиент (Г) электрического напряжения, в области удара будет иметь упомянутое уменьшенное значение, а не исходное значение.Consequently, the deformation, or at least a substantial part of it, caused by an accidental impact, remains after the impact, even if the cause of the impact itself has been eliminated, and this deformation leads to a decrease in the thickness of the insulating layer, which varies from its initial value to a certain reduced value. Therefore, when the energy is supplied to the cable, the actual thickness of the insulating layer, which "carries" the gradient (G) of the electric voltage, in the shock region will have the aforementioned reduced value, and not the initial value.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

В соответствии с настоящим изобретением, заявитель обнаружил, что использование вспененной защиты специальной конструкции может позволить не только заменять другие типы защиты, но также позволяет использовать меньший размер изолирующего слоя, получая, таким образом, более компактный кабель без снижения его надежности.In accordance with the present invention, the applicant has found that the use of foamed protection of a special design can not only replace other types of protection, but also allows the use of a smaller size of the insulating layer, thus obtaining a more compact cable without compromising its reliability.

Заявитель осознал, что, благодаря снабжению кабеля защитным элементом, содержащим подходящий вспененный полимерный слой для придания кабелю заданной устойчивости к случайным ударам, обеспечивается возможность сделать конструкцию кабеля более компактной, чем у обычного кабеля.The applicant realized that by providing the cable with a protective element containing a suitable foamed polymer layer to give the cable a given resistance to accidental shocks, it is possible to make the cable structure more compact than a conventional cable.

Заявитель обнаружил, что вспененный полимерный слой упомянутого защитного элемента лучше поглощает случайные удары, которые могут воздействовать на внешнюю поверхность кабеля, по сравнению с любым традиционным защитным элементом, например указанной выше металлической броней, и, таким образом, деформация, возникающая в изолирующем слое кабеля в результате случайного удара, может быть выгодным образом уменьшена.The Applicant has found that the foamed polymer layer of said protective element better absorbs accidental shocks that can affect the outer surface of the cable compared to any conventional protective element, for example the metal armor indicated above, and thus, deformation occurring in the cable insulating layer in the result of an accidental blow can be advantageously reduced.

Заявитель осознал, что при снабжении кабеля защитным элементом, содержащим вспененный полимерный слой, возможно выгодным образом уменьшить толщину изолирующего слоя кабеля вплоть до электрического градиента, совместимого с электрической прочностью изолирующего материала. Поэтому, в соответствии с настоящим изобретением возможно сделать конструкцию кабеля более компактной без снижения его свойств электрической и механической прочности.The applicant has realized that by supplying a cable with a protective element containing a foamed polymer layer, it is possible to advantageously reduce the thickness of the insulating layer of the cable up to an electric gradient compatible with the electric strength of the insulating material. Therefore, in accordance with the present invention, it is possible to make the cable structure more compact without reducing its electrical and mechanical strength.

Заявитель установил, что при снабжении кабеля защитным элементом, содержащим вспененный полимерный слой, толщина последнего может быть выгодным образом скоррелирована с толщиной изолирующего слоя для сведения к минимуму общей массы кабеля, при одновременном обеспечении безопасного функционирования изолирующего слоя с электрической точки зрения, а также придании кабелю соответствующей механической защиты от каких-либо случайных ударов, которые могут произойти. В частности, толщина упомянутого вспененного полимерного слоя может быть выбрана для сведения к минимуму деформации изолирующего слоя кабеля при ударе, в результате чего можно обеспечить уменьшенную толщину изолирующего слоя в упомянутом кабеле.The applicant has found that by supplying a cable with a protective element containing a foamed polymer layer, the thickness of the latter can be advantageously correlated with the thickness of the insulating layer to minimize the total weight of the cable, while ensuring the safe functioning of the insulating layer from an electrical point of view, as well as giving the cable appropriate mechanical protection against any accidental shock that may occur. In particular, the thickness of said foamed polymer layer can be selected to minimize deformation of the insulating layer of the cable upon impact, as a result of which a reduced thickness of the insulating layer in said cable can be provided.

Кроме того, заявитель продумал проблему производства кабеля, который не только является более компактным, но который также является особенно экономически выгодным, без ухудшения его способности противостоять напряжениям как механического, так и электрического типа, связанным с его предполагаемым использованием.In addition, the applicant considered the problem of manufacturing a cable that is not only more compact, but which is also particularly cost-effective, without impairing its ability to withstand the stresses of both mechanical and electrical types associated with its intended use.

Ввиду этого заявитель установил, что при комбинировании изолирующего слоя, изготовленного из несшитого изолирующего материала, в частности из несшитого изолирующего материала, содержащего термопластичный полимер и заданное количество диэлектрической жидкости, уменьшенной толщины изолирующего слоя и экструдированного защитного элемента, содержащего по меньшей мере один вспененный полимерный слой, обеспечивается возможность производства кабеля посредством непрерывного процесса, без какой-либо промежуточной фазы или простоев, при сохранении или увеличении его способности сопротивляться ударам и механическим напряжениям и без ухудшения способности упомянутого изолирующего слоя работать в предполагаемых условиях эксплуатации. Фактически, полученный кабель способен работать при высоких температурах, составляющих по меньшей мере 90°C и выше, в частности - вплоть до 110°C при непрерывном использовании и вплоть до 140°C в случае перегрузки по току.In view of this, the applicant has found that when combining an insulating layer made of non-crosslinked insulating material, in particular from a non-crosslinking insulating material containing a thermoplastic polymer and a predetermined amount of dielectric fluid, a reduced thickness of the insulating layer and an extruded protective element containing at least one foamed polymer layer , it is possible to manufacture the cable through a continuous process, without any intermediate phase or downtime, with preservation or increase of its ability to resist shock and mechanical stress and without impairing the ability of the said insulating layer to work under the expected operating conditions. In fact, the resulting cable is able to operate at high temperatures of at least 90 ° C and higher, in particular up to 110 ° C for continuous use and up to 140 ° C in case of overcurrent.

Возможность использования непрерывного процесса позволяет производить кабель более быстро по сравнению прерывистым процессом, который требуется для производства кабеля со сшитым изолирующим материалом. Например, посредством непрерывного процесса кабель с несшитым изолирующим материалом можно производить с линейной скоростью примерно 60 м/мин; для сравнения, кабель аналогичного размера со сшитым изолирующим материалом может быть произведен посредством прерывистого процесса с линейной скоростью примерно от 10 до 15 м/мин.The ability to use a continuous process allows the cable to be produced more quickly than the intermittent process that is required to produce a cable with cross-linked insulating material. For example, through a continuous process, a cable with uncrosslinked insulating material can be produced at a linear speed of about 60 m / min; in comparison, a cable of a similar size with cross-linked insulating material can be produced by a discontinuous process with a linear speed of about 10 to 15 m / min.

Более того, уменьшенная толщина изолирующего слоя позволяет получить более компактный кабель: например, кабель класса напряжения 20 кВ, имеющий поперечное сечение проводника 50 мм2, обычно имеет общий диаметр примерно 34 мм, тогда как, в случае кабеля по настоящему изобретению, кабель такого же самого типа будет иметь общий диаметр от примерно 25 мм до примерно 31 мм.Moreover, the reduced thickness of the insulating layer makes it possible to obtain a more compact cable: for example, a cable of voltage class 20 kV, having a cross section of a conductor of 50 mm 2 , usually has a total diameter of about 34 mm, whereas, in the case of the cable of the present invention, the cable is the same the type itself will have a total diameter of from about 25 mm to about 31 mm.

Следовательно, комбинация непрерывного процесса с уменьшенной толщиной изолирующего слоя и с экструдированным защитным элементом может обеспечить существенное снижение затрат на производство.Therefore, the combination of a continuous process with a reduced thickness of the insulating layer and with an extruded protective element can provide a significant reduction in production costs.

Более того, поскольку изолирующий материал является несшитым, он может быть утилизирован и использован повторно по окончании срока его службы.Moreover, since the insulating material is non-crosslinked, it can be disposed of and reused at the end of its service life.

В своем первом аспекте настоящее изобретение относится к кабелю, предназначенному для использования в заданном классе напряжений и содержащему:In its first aspect, the present invention relates to a cable intended for use in a given voltage class and containing:

- по меньшей мере один проводник;- at least one conductor;

- по меньшей мере один экструдированный изолирующий слой, окружающий упомянутый проводник и изготовленный из несшитого изолирующего материала, содержащего по меньшей мере один термопластичный полимер и по меньшей мере одну диэлектрическую жидкость, причем упомянутый изолирующий слой имеет такую толщину, которая обеспечивает градиент напряжения на внешней поверхности изолирующего слоя кабеля не менее 1,0 кВ/мм; иat least one extruded insulating layer surrounding said conductor and made of non-crosslinked insulating material containing at least one thermoplastic polymer and at least one dielectric fluid, said insulating layer having a thickness that provides a voltage gradient on the outer surface of the insulating cable layer not less than 1.0 kV / mm; and

- защитный элемент вокруг упомянутого экструдированного изолирующего слоя, имеющий толщину и механические свойства, выбранные для обеспечения заданной способности к сопротивлению ударам, причем упомянутый защитный элемент содержит по меньшей мере один вспененный полимерный слой, а упомянутая толщина достаточна для предотвращения обнаруживаемого повреждения изолирующего слоя при ударе с энергией по меньшей мере 25 Дж.- a protective element around said extruded insulating layer having a thickness and mechanical properties selected to provide a given ability to resist impact, said protective element containing at least one foamed polymer layer, and said thickness is sufficient to prevent detectable damage to the insulating layer upon impact energy of at least 25 J.

Заявитель обнаружил, что толщина изолирующего слоя может быть определена путем выбора самых строгих электрических ограничений с учетом его предполагаемого использования, без необходимости добавления дополнительной толщины для учета деформации изолирующего слоя в результате ударов.The Applicant has found that the thickness of the insulating layer can be determined by choosing the most stringent electrical restrictions, taking into account its intended use, without the need to add additional thickness to account for the deformation of the insulating layer due to impacts.

Например, при конструировании кабеля является типичным в качестве существенных электрических ограничений учитывать максимальный градиент напряжения на поверхности проводника (или на внешней поверхности внутреннего полупроводящего слоя, экструдированного на него), и градиент в месте соединений, то есть градиент на внешней поверхности изолирующего слоя кабеля.For example, when designing a cable, it is typical, as significant electrical limitations, to take into account the maximum voltage gradient on the surface of the conductor (or on the outer surface of the inner semiconducting layer extruded onto it) and the gradient at the junction, that is, the gradient on the outer surface of the cable insulating layer.

Предпочтительно, толщина изолирующего слоя является на по меньшей мере 20% меньшей, чем толщина соответствующего изолирующего слоя, предусмотренная в Стандарте IEC 60502-2. Более предпочтительно, уменьшение толщины изолирующего слоя находится в диапазоне от 20 до 40%. Еще более предпочтительно, толщина изолирующего слоя составляет на примерно 60% меньше, чем соответствующая толщина изолирующего слоя, предусмотренная в упомянутом Стандарте IEC.Preferably, the thickness of the insulating layer is at least 20% less than the thickness of the corresponding insulating layer provided for in IEC 60502-2. More preferably, the reduction in thickness of the insulating layer is in the range of 20 to 40%. Even more preferably, the thickness of the insulating layer is about 60% less than the corresponding thickness of the insulating layer provided for in the mentioned IEC Standard.

Предпочтительно, толщину упомянутого изолирующего слоя выбирают таким образом, что градиент электрического напряжения внутри изолирующего слоя при работе кабеля на номинальном напряжении, попадающем в упомянутый заданный класс напряжений, находится среди значений, содержащихся между 2,5 и 18 кВ/мм.Preferably, the thickness of said insulating layer is selected so that the voltage gradient inside the insulating layer when the cable is operating at a nominal voltage falling within said predetermined voltage class is among values comprised between 2.5 and 18 kV / mm.

Предпочтительно, когда упомянутый заданный класс напряжений представляет собой класс 10 кВ, толщина упомянутого изолирующего слоя составляет не более 2,5 мм; когда упомянутый заданный класс напряжений представляет собой класс 20 кВ, толщина упомянутого изолирующего слоя составляет не более 4 мм; когда упомянутый заданный класс напряжений представляет собой класс 30 кВ, толщина упомянутого изолирующего слоя составляет не более 5,5 мм.Preferably, when said predetermined voltage class is a class of 10 kV, the thickness of said insulating layer is not more than 2.5 mm; when said predetermined voltage class is a class of 20 kV, the thickness of said insulating layer is not more than 4 mm; when said predetermined voltage class is a class of 30 kV, the thickness of said insulating layer is not more than 5.5 mm.

В соответствии с одним предпочтительным вариантом воплощения, термопластичный полимер в изолирующем материале может быть выбран из: полиолефинов, сополимеров различных олефинов, сополимеров олефина с этилен-ненасыщенным сложным эфиром, сложных полиэфиров, полиацетатов, полимеров целлюлозы, поликарбонатов, полисульфонов, фенольных смол, поликарбамидных смол, поликетонов, полиакрилатов, полиамидов, полиаминов или их смесей. Примеры соответствующих полимеров представляют собой: полиэтилен (ПЭ), такой как ПЭ низкой плотности (ПЭНП), ПЭ средней плотности (ПЭСП), ПЭ высокой плотности (ПЭВП), линейный ПЭ низкой плотности (ЛПЭНП), полиэтилен ультранизкой плотности (ПЭУНП); полипропилен (ПП); сополимеры этилена/сложного эфира винилового спирта, такие как этилен/винилацетат (ЭВА); сополимеры этилена/акрилата, в частности этилен/метилакрилат (ЭМА), этилен/этилакрилат (ЭЭА) и этилен/бутилакрилат (ЭБА); термопластичные сополимеры этилена/α-олефина; полистирол; сополимеры акрилонитрила/бутадиена/стирола (АБС); галогенированные полимеры, в частности поливинилхлорид (ПВХ); полиуретан (ПУ); полиамиды; ароматические сложные полиэфиры, такие как полиэтилентерефталат (ПЭТФ) или полибутилентерефталат (ПБТ); или их сополимеры или их смеси.In accordance with one preferred embodiment, the thermoplastic polymer in the insulating material can be selected from: polyolefins, copolymers of various olefins, copolymers of olefin with ethylenically unsaturated ester, polyesters, polyacetates, cellulose polymers, polycarbonates, polysulfones, phenolic resins, polycarbamide resins , polyketones, polyacrylates, polyamides, polyamines or mixtures thereof. Examples of suitable polymers are: polyethylene (PE) such as low density PE (LDPE), medium density PE (MESP), high density PE (HDPE), linear low density PE (LLDPE), ultra low density polyethylene (LDPE); polypropylene (PP); vinyl alcohol ethylene / ester copolymers such as ethylene / vinyl acetate (EVA); ethylene / acrylate copolymers, in particular ethylene / methyl acrylate (EMA), ethylene / ethyl acrylate (EEA) and ethylene / butyl acrylate (EBA); thermoplastic ethylene / α-olefin copolymers; polystyrene; acrylonitrile / butadiene / styrene copolymers (ABS); halogenated polymers, in particular polyvinyl chloride (PVC); polyurethane (PU); polyamides; aromatic polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) or polybutylene terephthalate (PBT); or their copolymers or mixtures thereof.

Для получения соответствующих электрических свойств, в частности, в поле среднего и высокого напряжений, упомянутый термопластичный полимер может быть выбран из полиолефиновых соединений.To obtain the corresponding electrical properties, in particular in the medium and high voltage field, said thermoplastic polymer can be selected from polyolefin compounds.

Предпочтительно, упомянутый термопластичный полимер может быть выбран из:Preferably, said thermoplastic polymer may be selected from:

(a) по меньшей мере одного гомополимера пропилена или по меньшей мере одного сополимера пропилена с по меньшей мере одним олефиновым сомономером, выбранным из этилена и α-олефина, иного, чем пропилен, причем упомянутый гомополимер или сополимер имеет температуру плавления, превышающую или равную 130°C, и энтальпию плавления от 20 до 100 Дж/г;(a) at least one propylene homopolymer or at least one propylene copolymer with at least one olefin comonomer selected from ethylene and an α-olefin other than propylene, said homopolymer or copolymer having a melting point greater than or equal to 130 ° C, and a melting enthalpy of 20 to 100 J / g;

(b) механической смеси, содержащей по меньшей мере один гомополимер или сополимер (a) пропилена и (c) по меньшей мере один эластомерный сополимер этилена с по меньшей мере одним алифатическим α-олефином и, необязательно, полиеном.(b) a mechanical mixture containing at least one homopolymer or copolymer of (a) propylene; and (c) at least one elastomeric copolymer of ethylene with at least one aliphatic α-olefin and, optionally, a polyene.

В соответствии с одним предпочтительным вариантом воплощения, гомополимер или сополимер (a) пропилена, который можно использовать в настоящем изобретении, имеет температуру плавления от 140 до 170°C.According to one preferred embodiment, the propylene homopolymer or copolymer (a) that can be used in the present invention has a melting point of 140 to 170 ° C.

Предпочтительно, гомополимер или сополимер (a) пропилена имеет энтальпию плавления от 30 до 85 Дж/г.Preferably, the propylene homopolymer or copolymer (a) has a melting enthalpy of 30 to 85 J / g.

Упомянутая энтальпия плавления (Hпл) может быть определена с помощью анализа методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК).Mentioned enthalpy of melting (H PL ) can be determined using analysis by differential scanning calorimetry (DSC).

Предпочтительно, гомополимер или сополимер (a) пропилена имеет модуль упругости при изгибе, измеренный в соответствии со стандартом ASTM D790 при комнатной температуре, от 30 до 1400 МПа, а более предпочтительно - от 60 до 1000 МПа.Preferably, the propylene homopolymer or copolymer (a) has a bending modulus measured in accordance with ASTM D790 at room temperature, from 30 to 1400 MPa, and more preferably from 60 to 1000 MPa.

Предпочтительно, гомополимер или сополимер (a) пропилена имеет индекс текучести расплава (ИТР), измеренный при 230°C под нагрузкой 21,6 Н в соответствии со стандартом ASTM D1238/L, от 0,05 до 10,0 дг/мин, более предпочтительно - от 0,4 до 5,0 дг/мин.Preferably, the propylene homopolymer or copolymer (a) has a melt flow index (MFI) measured at 230 ° C under a load of 21.6 N in accordance with ASTM D1238 / L, from 0.05 to 10.0 dg / min, more preferably 0.4 to 5.0 dg / min.

Если используют сополимер (a) пропилена с по меньшей мере одним олефиновым сомономером, последний, предпочтительно, присутствует в количестве, меньшем чем или равном 15 мол.%, а более предпочтительно - меньшем чем или равном 10 мол.%. Олефиновый сомономер, в частности, представляет собой этилен или α-олефин с формулой CH2=CH-R, где R представляет собой линейный или разветвленный C2-C10 алкил, выбранный, например, из: 1-бутена, 1-пентена, 4-метил-1-пентена, 1-гексена, 1-октена, 1-децена, 1-додецена или их смесей. Сополимеры пропилена/этилена являются особенно предпочтительными.If a copolymer of (a) propylene with at least one olefin comonomer is used, the latter is preferably present in an amount less than or equal to 15 mol%, and more preferably less than or equal to 10 mol%. The olefin comonomer, in particular, is ethylene or an α-olefin with the formula CH 2 = CH-R, where R is a linear or branched C 2 -C 10 alkyl selected, for example, from: 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene or mixtures thereof. Propylene / ethylene copolymers are particularly preferred.

Предпочтительно, упомянутый гомополимер или сополимер (a) пропилена выбирают из:Preferably, said propylene homopolymer or copolymer (a) is selected from:

(a1) гомополимеров пропилена или сополимеров пропилена с по меньшей мере одним олефиновым сомономером, выбранным из этилена и α-олефина, иного, чем пропилен, имеющих модуль упругости при изгибе в общем случае от 30 до 900 МПа, а предпочтительно - от 50 до 400 МПа;(a 1 ) propylene homopolymers or copolymers of propylene with at least one olefin comonomer selected from ethylene and an α-olefin other than propylene, having a bending modulus generally from 30 to 900 MPa, and preferably from 50 to 400 MPa;

(a2) гетерофазных сополимеров, содержащих термопластичную фазу на основе пропилена и эластомерную фазу на основе этилена, сополимеризованного с α-олефином, предпочтительно - с пропиленом, при этом эластомерная фаза присутствует в количестве по меньшей мере 45 мас.% по отношению к общей массе гетерофазного сополимера.(a 2 ) heterophasic copolymers containing a thermoplastic phase based on propylene and an elastomeric phase based on ethylene copolymerized with α-olefin, preferably with propylene, while the elastomeric phase is present in an amount of at least 45 wt.% with respect to the total weight heterophasic copolymer.

Особенно предпочтительными из упомянутого класса (a1) являются гомополимеры пропилена или сополимеры пропилена с по меньшей мере одним олефиновым сомономером, выбранным из этилена и α-олефина, иного, чем пропилен, причем упомянутые гомополимеры или сополимеры имеют:Particularly preferred from said class (a 1 ) are propylene homopolymers or propylene copolymers with at least one olefin comonomer selected from ethylene and an α-olefin other than propylene, said homopolymers or copolymers having:

- температуру плавления от 140 до 170°C;- melting point from 140 to 170 ° C;

- энтальпию плавления от 30 до 80 Дж/г;- enthalpy of melting from 30 to 80 J / g;

- фракцию, растворимую в кипящем диэтиловом эфире, в количестве, меньшем чем или равном 12 мас.%, предпочтительно - от 1 до 10 мас.%, имеющую энтальпию плавления, меньшую чем или равную 4 Дж/г, предпочтительно - меньшую чем или равную 2 Дж/г;a fraction soluble in boiling diethyl ether in an amount of less than or equal to 12 wt.%, preferably from 1 to 10 wt.%, having a melting enthalpy of less than or equal to 4 J / g, preferably less than or equal to 2 j / g;

- фракцию, растворимую в кипящем н-гептане, в количестве от 15 до 60 мас.%, предпочтительно - от 20 до 50 мас.%, имеющую энтальпию плавления от 10 до 40 Дж/г, предпочтительно - от 15 до 30 Дж/г; иa fraction soluble in boiling n-heptane in an amount of from 15 to 60 wt.%, preferably from 20 to 50 wt.%, having a melting enthalpy of 10 to 40 J / g, preferably from 15 to 30 J / g ; and

- фракцию, не растворимую в кипящем н-гептане, в количестве от 40 до 85 мас.%, предпочтительно - от 50 до 80 мас.%, имеющую энтальпию плавления, большую чем или равную 45 Дж/г, предпочтительно - от 50 до 95 Дж/г.- a fraction insoluble in boiling n-heptane, in an amount of from 40 to 85 wt.%, preferably from 50 to 80 wt.%, having a melting enthalpy greater than or equal to 45 J / g, preferably from 50 to 95 J / g

Другие подробности, относящиеся к этим материалам и их использованию в покровных слоях кабеля, приведены в Международной заявке на патент WO 01/37289.Other details regarding these materials and their use in cable cover layers are given in International Patent Application WO 01/37289.

Гетерофазные сополимеры класса (a2) получают путем последовательной сополимеризации: i) пропилена, возможно содержащего незначительные количества по меньшей мере одного олефинового сомономера, выбранного из этилена и α-олефина, иного, чем пропилен; и затем: ii) смеси этилена с α-олефином, в частности - пропиленом, и, возможно, с незначительными долями диена.Heterophase copolymers of class (a 2 ) are obtained by sequential copolymerization of: i) propylene, possibly containing minor amounts of at least one olefin comonomer selected from ethylene and an α-olefin other than propylene; and then: ii) mixtures of ethylene with an α-olefin, in particular propylene, and possibly with minor proportions of diene.

Особенно предпочтительными из упомянутого класса (a2) являются гетерофазные сополимеры, в которых эластомерная фаза состоит из эластомерного сополимера этилена и пропилена, содержащего от 15 до 50 мас.% этилена и от 50 до 85 мас.% пропилена по отношению к массе эластомерной фазы. Более подробно эти материалы и их использование в покровных слоях кабелей описаны в Международной заявке на патент WO 00/41187 на имя настоящего заявителя.Particularly preferred from said class (a 2 ) are heterophasic copolymers in which the elastomeric phase consists of an elastomeric copolymer of ethylene and propylene containing from 15 to 50% by weight of ethylene and from 50 to 85% by weight of propylene with respect to the weight of the elastomeric phase. These materials and their use in cable cover layers are described in more detail in International Patent Application WO 00/41187 to the present applicant.

Продукты класса (а1) имеются в продаже, например, под товарным знаком Moplen® RP 210 G от компании Basell или Borsoft® SA 233 CF от компании Borealis.Class (a 1 ) products are commercially available, for example, under the trademark Moplen® RP 210 G from Basell or Borsoft® SA 233 CF from Borealis.

Продукты класса (a2) имеются в продаже, например, под товарным знаком Hifax® CA 10 A, Moplen® EP 310 G или Adflex® Q 200 F от компании Basell.Class (a 2 ) products are commercially available, for example, under the trademark Hifax® CA 10 A, Moplen® EP 310 G or Adflex® Q 200 F from Basell.

В соответствии с одним предпочтительным вариантом воплощения, эластомерный сополимер (c) этилена имеет энтальпию плавления менее 30 Дж/г. Количество упомянутого эластомерного сополимера (c) обычно составляет менее 70 мас.%, предпочтительно - от 20 до 60 мас.%, по отношению к общей массе термопластичного основного материала.According to one preferred embodiment, the ethylene elastomeric copolymer (c) has a melting enthalpy of less than 30 J / g. The amount of said elastomeric copolymer (c) is usually less than 70 wt.%, Preferably from 20 to 60 wt.%, With respect to the total weight of the thermoplastic base material.

При указании в отношении эластомерного сополимера (c) этилена, термин "алифатический α-олефин" в общем случае означает олефин формулы CH2=CH-R, где R представляет собой линейную или разветвленную алкильную группу, содержащую от 1 до 12 атомов углерода. Предпочтительно, алифатические α-олефины выбирают из пропилена, 1-бутена, изобутилена, 1-пентена, 4-метил-1-пентена, 1-гексена, 1-октена, 1-додецена или их смесей. Пропилен, 1-бутен, 1-гексен и 1-октен являются особенно предпочтительными.When referring to ethylene elastomeric copolymer (c), the term "aliphatic α-olefin" generally means an olefin of the formula CH 2 = CH-R, where R is a linear or branched alkyl group containing from 1 to 12 carbon atoms. Preferably, aliphatic α-olefins are selected from propylene, 1-butene, isobutylene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-dodecene, or mixtures thereof. Propylene, 1-butene, 1-hexene and 1-octene are particularly preferred.

При указании в отношении эластомерного сополимера (c) этилена, термин "полиен" в общем случае обозначает сопряженный или несопряженный диен, триен или тетраен. Когда присутствует диеновый сомономер, этот сомономер обычно содержит от 4 до 20 атомов углерода и предпочтительно выбран из: линейных сопряженных или несопряженных диолефинов, таких как, например, 1,3-бутадиен, 1,4-гексадиен, 1,6-октадиен и т.п.; моноцикличных или полицикличных диенов, таких как, например, 1,4-циклогексадиен, 5-этилиден-2-норборнен, 5-метилен-2-норборнен, винилнорборнен или их смеси. Когда присутствует триеновый или тетраеновый сомономер, такой сомономер обычно содержит от 9 до 30 атомов углерода и предпочтительно выбран из триенов или тетраенов, содержащих винильную группу в молекуле или группу 5-норборнен-2-ил в молекуле. Конкретные примеры триеновых или тетраеновых сомономеров, которые можно использовать в настоящем изобретении, представляют собой: 6,10-диметил-1,5,9-ундекатриен, 5,9-диметил-1,4,8-декатриен, 6,9-диметил-1,5,8-декатриен, 6,8,9-триметил-1,6,8-декатриен, 6,10,14-триметил-1,5,9,13-пентадекатетраен или их смеси. Предпочтительно, полиен представляет собой диен.When referring to the elastomeric copolymer (c) of ethylene, the term "polyene" generally refers to a conjugated or non-conjugated diene, triene or tetraene. When a diene comonomer is present, this comonomer typically contains from 4 to 20 carbon atoms and is preferably selected from: linear conjugated or non-conjugated diolefins, such as, for example, 1,3-butadiene, 1,4-hexadiene, 1,6-octadiene, and t .P.; monocyclic or polycyclic dienes, such as, for example, 1,4-cyclohexadiene, 5-ethylidene-2-norbornene, 5-methylene-2-norbornene, vinyl norbornene, or mixtures thereof. When a triene or tetraene comonomer is present, such a comonomer typically contains from 9 to 30 carbon atoms and is preferably selected from trienes or tetraenes containing a vinyl group in the molecule or a 5-norbornen-2-yl group in the molecule. Specific examples of triene or tetraene comonomers that can be used in the present invention are: 6,10-dimethyl-1,5,9-undecatriene, 5,9-dimethyl-1,4,8-decatriene, 6,9-dimethyl -1,5,8-decatriene, 6,8,9-trimethyl-1,6,8-decatriene, 6,10,14-trimethyl-1,5,9,13-pentadecatetetraen or mixtures thereof. Preferably, the polyene is a diene.

Особенно предпочтительные эластомерные сополимеры (c) этилена представляют собой:Particularly preferred elastomeric copolymers of (c) ethylene are:

(c1) сополимеры, имеющие следующий состав мономеров: 35-90 мол.% этилена; 10-65 мол.% алифатического α-олефина, предпочтительно - пропилена; 0-10 мол.% полиена, предпочтительно - диена, более предпочтительно - 1,4-гексадиена или 5-этилен-2-норборнена [например, смолы ЭП (эластомерный сополимер этилена и пропилена) и ЭПДМ (каучук на основе сополимера этилена, пропилена и диенового мономера), такие как продукты Dutral® (Enichem) или Nordel® (Dow-DuPont)];(c 1 ) copolymers having the following composition of monomers: 35-90 mol.% ethylene; 10-65 mol% of an aliphatic α-olefin, preferably propylene; 0-10 mol.% Polyene, preferably diene, more preferably 1,4-hexadiene or 5-ethylene-2-norbornene [for example, EP resins (elastomeric copolymer of ethylene and propylene) and EPDM (rubber based on a copolymer of ethylene, propylene and diene monomer) such as Dutral® (Enichem) or Nordel® (Dow-DuPont)] products;

(c2) сополимеры, имеющие следующий состав мономеров: 75-97 мол.%, предпочтительно - 90-95 мол.%, этилена; 3-25 мол.%, предпочтительно - 5-10 мол.%, алифатического α-олефина; 0-5 мол.%, предпочтительно - 0-2 мол.%, полиена, предпочтительно - диена (например, сополимеры этилена/1-октена, такие как продукты Engage® компании DuPont-Dow Elastomers).(c 2 ) copolymers having the following composition of monomers: 75-97 mol.%, preferably 90-95 mol.%, ethylene; 3-25 mol%, preferably 5-10 mol%, of an aliphatic α-olefin; 0-5 mol%, preferably 0-2 mol%, polyene, preferably diene (for example, ethylene / 1-octene copolymers such as DuPont-Dow Elastomers Engage® products).

В соответствии с одним предпочтительным вариантом воплощения, диэлектрическая жидкость изолирующего материала может быть выбрана из: минеральных масел, таких как нафтеновые масла, ароматические масла, такие как алкилбензолы (например, дибензилтолуол, додецилбензол, ди(октилбензил)толуол), парафиновые масла, полиароматические масла, причем упомянутые минеральные масла, необязательно, содержат по меньшей мере один гетероатом, выбранный из кислорода, азота или серы; жидких парафинов; растительных масел, таких как, например, соевое масло, льняное масло, касторовое масло; олигомерных ароматических полиолефинов; парафиновых восков, таких как полиэтиленовые воски, полипропиленовые воски; синтетических масел, таких как, например, силиконовые масла, алифатических сложных эфиров (таких как, например, тетраэфиры пентаэритритола, сложные эфиры себациновой кислоты, сложные эфиры фталевой кислоты), олефиновых олигомеров (таких как необязательно гидрогенизированные полибутены или полиизобутены); или их смесей. Ароматические масла (в частности, алкилбензолы), парафиновые масла, нафтеновые масла являются особенно предпочтительными.In accordance with one preferred embodiment, the dielectric fluid of the insulating material may be selected from: mineral oils, such as naphthenic oils, aromatic oils, such as alkylbenzenes (e.g. dibenzyltoluene, dodecylbenzene, di (octylbenzyl) toluene), paraffin oils, polyaromatic oils said mineral oils optionally containing at least one heteroatom selected from oxygen, nitrogen or sulfur; liquid paraffins; vegetable oils, such as, for example, soybean oil, linseed oil, castor oil; oligomeric aromatic polyolefins; paraffin waxes such as polyethylene waxes, polypropylene waxes; synthetic oils, such as, for example, silicone oils, aliphatic esters (such as, for example, pentaerythritol tetraesters, sebacic acid esters, phthalic acid esters), olefin oligomers (such as optionally hydrogenated polybutenes or polyisobutenes); or mixtures thereof. Aromatic oils (in particular alkylbenzenes), paraffin oils, naphthenic oils are particularly preferred.

Диэлектрическая жидкость, пригодная для реализации настоящего изобретения, имеет хорошую теплостойкость, значительную способность к поглощению газов, в частности - к поглощению водорода, и высокую устойчивость к частичным разрядам, что улучшает диэлектрическую прочность изолирующего материала. Кроме того, упомянутая диэлектрическая жидкость не оказывает отрицательного влияния на диэлектрические потери изолирующего материала даже при высоких температурах и при больших электрических градиентах.A dielectric fluid suitable for implementing the present invention has good heat resistance, significant gas absorption capacity, in particular hydrogen absorption, and high partial discharge resistance, which improves the dielectric strength of the insulating material. In addition, the said dielectric fluid does not adversely affect the dielectric loss of the insulating material even at high temperatures and at large electrical gradients.

Предпочтительно, массовое соотношение диэлектрической жидкости к термопластичному полимеру в соответствии с настоящим изобретением в общем случае составляет от 1:99 до 25:75, более предпочтительно - от 2:98 до 20:80, а еще более предпочтительно - от 3:97 до 10:90.Preferably, the mass ratio of dielectric liquid to thermoplastic polymer in accordance with the present invention in the General case is from 1:99 to 25:75, more preferably from 2:98 to 20:80, and even more preferably from 3:97 to 10 : 90.

Примеры упомянутой диэлектрической жидкости, которые могут быть использованы в соответствии с настоящим изобретением и которые в настоящее время имеются в продаже, представляют собой продукты Jarylec® Exp3 компании Elf Atochem или Sunpar® 2280 компании Sunoco.Examples of said dielectric fluid that can be used in accordance with the present invention and which are currently commercially available are Jarylec® Exp3 products from Elf Atochem or Sunpar® 2280 from Sunoco.

При изготовлении изолирующего слоя кабеля в соответствии с настоящим изобретением к описанному выше изолирующему материалу могут быть добавлены другие традиционные компоненты, такие как антиоксиданты, технологические добавки, ингибиторы "водного триинга" (развития дендритных образований под действием воды) или их смеси.In the manufacture of the cable insulating layer in accordance with the present invention, other conventional components can be added to the insulating material described above, such as antioxidants, processing aids, water triing inhibitors (dendritic formations under the influence of water), or mixtures thereof.

Обычные антиоксиданты, пригодные для этой цели, представляют собой, например, дистеарил- или дилаурил-тиопропионат и пентаэритритил-тетракис[3-(3,5-ди-т-бутил-4-гидроксифенил)пропионат] или их смеси.Typical antioxidants suitable for this purpose are, for example, distearyl or dilauryl thiopropionate and pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] or mixtures thereof.

Технологические добавки, которые могут быть добавлены к изолирующему материалу, включают в себя, например, стеарат кальция, стеарат цинка, стеариновую кислоту или их смеси.Technological additives that can be added to the insulating material include, for example, calcium stearate, zinc stearate, stearic acid, or mixtures thereof.

Как указано выше, упомянутый изолирующий материал действительно проявляет хорошие механические характеристики как при температуре окружающей среды, так и в условиях повышенной температуры, а также проявляет улучшенные электрические свойства. В частности, упомянутый изолирующий материал обеспечивает возможность достижения высокой рабочей температуры, сравнимой и даже превышающей эту температуру у кабелей с изолирующими слоями, состоящими из сшитых изолирующих материалов.As indicated above, said insulating material does exhibit good mechanical characteristics both at ambient temperature and at elevated temperature, and also exhibits improved electrical properties. In particular, said insulating material makes it possible to achieve a high operating temperature comparable to or even exceeding this temperature for cables with insulating layers consisting of crosslinked insulating materials.

Изолирующий материал в соответствии с настоящим изобретением может быть приготовлен путем смешивания вместе термопластичного полимера, диэлектрической жидкости и любых других добавок, возможно присутствующих при использовании известных в данной области техники способов. Смешивание может быть выполнено, например, с помощью закрытого смесителя того типа, которые имеют тангенциальные роторы (Banbury) или взаимно проникающие роторы, или, предпочтительно, в непрерывном смесителе типа Ko-Kneader (Buss), или с использованием смесителя того типа, который снабжен двумя шнеками, вращающимися в одну строну или в противоположные стороны.The insulating material in accordance with the present invention can be prepared by mixing together a thermoplastic polymer, a dielectric fluid, and any other additives possibly present using methods known in the art. Mixing can be performed, for example, using a closed mixer of the type that have tangential rotors (Banbury) or mutually penetrating rotors, or, preferably, in a continuous mixer of the type Ko-Kneader (Buss), or using a mixer of the type that is equipped with two screws rotating in one side or in opposite directions.

В качестве альтернативы, диэлектрическая жидкость в соответствии с настоящим изобретением может быть добавлена к термопластичному полимеру во время этапа экструзии путем непосредственной инжекции в цилиндр экструдера, как раскрыто, например, в Международной заявке на патент WO 02/47092.Alternatively, the dielectric fluid in accordance with the present invention can be added to the thermoplastic polymer during the extrusion step by direct injection into the extruder barrel, as disclosed, for example, in International Patent Application WO 02/47092.

Благодаря своей высокой рабочей температуре и низким диэлектрическим потерям, кабели по изобретению способны передавать, при одном и том же напряжении, мощность, по меньшей мере равную или даже еще большую, чем та, которая может быть передана с помощью традиционного кабеля с покрытием СПЭ (сшитый полиэтилен).Due to its high operating temperature and low dielectric loss, the cables according to the invention are capable of transmitting, at the same voltage, a power of at least equal to or even greater than that which can be transmitted using a traditional cable coated with a PE (cross-linked polyethylene).

Предпочтительно, упомянутый проводник представляет собой сплошной стержень.Preferably, said conductor is a solid rod.

Предпочтительно, кабель дополнительно включает в себя электрическую оболочку, окружающую упомянутый изолирующий слой, причем упомянутая электрическая оболочка содержит металлический лист, которому придана форма трубки.Preferably, the cable further includes an electrical sheath surrounding said insulating layer, said electric sheath comprising a metal sheet that is shaped like a tube.

В соответствии с одним предпочтительным вариантом воплощения настоящего изобретения, упомянутый защитный элемент размещен в положении, радиально внешнем по отношению к упомянутому изолирующему слою.In accordance with one preferred embodiment of the present invention, said protective element is placed in a position radially external to said insulating layer.

Предпочтительно, степень вспенивания вспененного полимерного слоя упомянутого защитного элемента составляет от 20 до 200%, более предпочтительно - от 25 до 130%.Preferably, the degree of foaming of the foamed polymer layer of said security element is from 20 to 200%, more preferably from 25 to 130%.

Предпочтительно, толщина вспененного полимерного слоя упомянутого защитного элемента составляет от 1 до 5 мм.Preferably, the thickness of the foamed polymer layer of said security element is from 1 to 5 mm.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения указанный выше защитный элемент дополнительно включает в себя по меньшей мере один невспененный полимерный слой, соединенный с упомянутым вспененным полимерным слоем.In an additional aspect of the present invention, the aforementioned security element further includes at least one non-foamed polymer layer connected to said foamed polymer layer.

Заявитель установил, что в случае удара по кабелю функция поглощения (то есть, демпфирования) вспененного полимерного слоя выгодным образом усиливается благодаря соединению последнего с по меньшей мере одним невспененным полимерным слоем.The applicant has found that in the event of a cable strike, the absorption (i.e., damping) function of the foamed polymer layer is advantageously enhanced by combining the latter with at least one non-foamed polymer layer.

Поэтому, в соответствии с одним предпочтительным вариантом воплощения настоящего изобретения, упомянутый защитный элемент дополнительно содержит первый невспененный полимерный слой в положении, радиально внешнем по отношению к упомянутому вспененному полимерному слою.Therefore, in accordance with one preferred embodiment of the present invention, said security element further comprises a first non-foamed polymer layer in a position radially external to said foamed polymer layer.

В соответствии с дополнительным вариантом воплощения, защитный элемент по настоящему изобретению дополнительно содержит второй невспененный полимерный слой в положении, радиально внутреннем по отношению к упомянутому вспененному полимерному слою.According to a further embodiment, the security element of the present invention further comprises a second non-foamed polymer layer in a position radially inner with respect to said foamed polymer layer.

Предпочтительно, упомянутый по меньшей мере один невспененный полимерный слой изготовлен из термопластичного материала.Preferably, said at least one non-foamed polymer layer is made of a thermoplastic material.

Более предпочтительно, упомянутый по меньшей мере один невспененный полимерный слой изготовлен из полиолефинового полимера.More preferably, said at least one non-foamed polymer layer is made of a polyolefin polymer.

Предпочтительно, упомянутый по меньшей мере один невспененный полимерный слой имеет толщину в диапазоне от 0,2 до 1 мм.Preferably, said at least one non-foamed polymer layer has a thickness in the range of 0.2 to 1 mm.

Заявитель установил, согласно дополнительному аспекту, что в результате происходящего удара по кабелю деформация изолирующего слоя кабеля выгодным образом уменьшается, если защитный элемент по настоящему изобретению скомбинирован с дополнительным вспененным полимерным слоем, предусмотренным в кабеле в положении, радиально внутреннем по отношению к этому защитному элементу.The applicant has established, according to a further aspect, that as a result of a blow to the cable, the deformation of the insulating layer of the cable is advantageously reduced if the protective element of the present invention is combined with an additional foamed polymer layer provided in the cable in a position radially internal with respect to this protective element.

Кроме того, заявитель установил, что при обеспечении дополнительного вспененного полимерного слоя в комбинации с упомянутым защитным элементом обеспечивается возможность увеличения свойства абсорбирования (демпфирования) упомянутого защитного элемента.In addition, the applicant has found that by providing an additional foamed polymer layer in combination with said security element, it is possible to increase the absorption (damping) property of said security element.

Как указано выше, после того как толщина изолирующего слоя была выбрана, совместное присутствие упомянутого вспененного полимерного слоя защитного элемента и упомянутого дополнительного вспененного полимерного слоя позволяет получить по существу одинаковую защиту от ударов при уменьшенном общем размере кабеля.As indicated above, after the thickness of the insulating layer has been selected, the combined presence of said foamed polymer layer of the protective element and said additional foamed polymer layer provides substantially the same shock protection with a reduced overall cable size.

В соответствии с одним предпочтительным вариантом воплощения изобретения, упомянутый дополнительный вспененный полимерный слой находится в положении, радиально внутреннем по отношению к упомянутому защитному элементу.In accordance with one preferred embodiment of the invention, said additional foam polymer layer is in a position radially internal to said protective element.

Предпочтительно, упомянутый дополнительный вспененный полимерный слой находится в положении, радиально внешнем по отношению к упомянутому изолирующему слою.Preferably, said additional foamed polymer layer is in a position radially external to said insulating layer.

Предпочтительно, упомянутый дополнительный вспененный полимерный слой представляет собой слой, препятствующий проникновению воды, и включает в себя водонабухающий материал.Preferably, said additional foamed polymer layer is a layer that impedes the penetration of water, and includes a water swellable material.

Предпочтительно, упомянутый дополнительный вспененный полимерный слой является полупроводящим.Preferably, said additional foam polymer layer is semi-conductive.

Предпочтительно, кабель согласно настоящему изобретению используют для классов напряжения в диапазонах среднего или высокого напряжений.Preferably, the cable according to the present invention is used for voltage classes in the medium or high voltage ranges.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, заявитель установил, что при снабжении кабеля защитным элементом, содержащим по меньшей мере один вспененный полимерный слой, толщина упомянутого защитного элемента уменьшается в соответствии с увеличением площади поперечного сечения проводника.According to another aspect of the present invention, the applicant has found that by providing a cable with a protective element comprising at least one foamed polymer layer, the thickness of said protective element decreases in accordance with an increase in the cross-sectional area of the conductor.

Поэтому настоящее изобретение также относится к кабелю, предназначенному для использования в заданном классе напряжений, содержащему:Therefore, the present invention also relates to a cable intended for use in a given voltage class, containing:

- по меньшей мере один проводник;- at least one conductor;

- по меньшей мере один экструдированный изолирующий слой, окружающий упомянутый проводник и изготовленный из несшитого изолирующего материала, содержащего по меньшей мере один термопластичный полимер и по меньшей мере одну диэлектрическую жидкость; иat least one extruded insulating layer surrounding said conductor and made of a non-crosslinked insulating material containing at least one thermoplastic polymer and at least one dielectric fluid; and

- защитный элемент вокруг упомянутого изолирующего слоя, содержащий по меньшей мере один вспененный полимерный слой;- a protective element around said insulating layer comprising at least one foamed polymer layer;

отличающемуся тем, что толщина защитного элемента имеет значение, меньшее чем 7,5 мм, для площади поперечного сечения проводника, большей чем или равной 50 мм2, и значение, большее чем 8,5 мм, для площади поперечного сечения проводника, меньшей чем 50 мм2.characterized in that the thickness of the protective element has a value less than 7.5 mm for a cross-sectional area of the conductor greater than or equal to 50 mm 2 and a value greater than 8.5 mm for a cross-sectional area of the conductor less than 50 mm 2 .

Предпочтительно, в случае, когда упомянутый заданный класс напряжений представляет собой класс выше 60 кВ, упомянутый изолирующий слой не повреждается обнаруживаемым образом при ударе с энергией по меньшей мере 70 Дж.Preferably, in the case where said predetermined voltage class is a class above 60 kV, said insulating layer is not damaged in a detectable manner upon impact with an energy of at least 70 J.

Предпочтительно, в случае, когда упомянутый заданный класс напряжений представляет собой класс не выше 60 кВ, упомянутый изолирующий слой не повреждается обнаруживаемым образом при ударе с энергией по меньшей мере 50 Дж.Preferably, in the case where said predetermined voltage class is a class of not higher than 60 kV, said insulating layer is not damaged in a detectable manner upon impact with an energy of at least 50 J.

Предпочтительно, в случае, когда упомянутый заданный класс напряжений представляет собой класс ниже 10 кВ, упомянутый изолирующий слой не повреждается обнаруживаемым образом при ударе с энергией по меньшей мере 25 Дж.Preferably, in the case where said predetermined voltage class is a class below 10 kV, said insulating layer is not damaged in a detectable manner upon impact with an energy of at least 25 J.

Если рассматривать семейство (группу) кабелей, пригодных для одного класса напряжения (например, 10, 20, 30 кВ и т.д.), то заявитель установил, что с увеличением площади поперечного сечения проводника кабеля толщина защитного элемента кабеля может быть выгодным образом уменьшена при сохранении по существу одинаковой защиты от удара. Это означает, что кабель с меньшей площадью поперечного сечения проводника может быть снабжен защитным элементом, который толще, чем у кабеля, имеющего большую площадь поперечного сечения проводника.If we consider a family (group) of cables suitable for one voltage class (for example, 10, 20, 30 kV, etc.), the applicant has established that with an increase in the cross-sectional area of the cable conductor, the thickness of the cable protective element can be advantageously reduced while maintaining essentially the same shock protection. This means that a cable with a smaller cross-sectional area of the conductor may be provided with a protective element that is thicker than that of a cable having a large cross-sectional area of the conductor.

Поэтому настоящее изобретение дополнительно относится к группе кабелей, выбранных для заданного класса напряжения и имеющих разные площади поперечного сечения проводника, причем каждый из этих кабелей содержит:Therefore, the present invention further relates to a group of cables selected for a given voltage class and having different cross-sectional areas of the conductor, each of these cables containing:

- по меньшей мере один проводник;- at least one conductor;

- по меньшей мере один экструдированный изолирующий слой, окружающий упомянутый проводник и изготовленный из несшитого изолирующего материала, содержащего по меньшей мере один термопластичный полимер и по меньшей мере одну диэлектрическую жидкость; иat least one extruded insulating layer surrounding said conductor and made of a non-crosslinked insulating material containing at least one thermoplastic polymer and at least one dielectric fluid; and

- защитный элемент вокруг упомянутого изолирующего слоя, содержащий по меньшей мере один вспененный полимерный слой;- a protective element around said insulating layer comprising at least one foamed polymer layer;

при этом толщина упомянутого защитного элемента выбрана в обратной зависимости от площади поперечного сечения проводника.wherein the thickness of said protective element is selected inversely with the cross-sectional area of the conductor.

Предпочтительно, упомянутый защитный элемент дополнительно включает в себя по меньшей мере один невспененный полимерный слой, соединенный с упомянутым вспененным полимерным слоем.Preferably, said security element further includes at least one non-foamed polymer layer connected to said foamed polymer layer.

Предпочтительно, каждый кабель содержит дополнительный вспененный полимерный слой в положении, радиально внутреннем по отношению к упомянутому защитному элементу.Preferably, each cable contains an additional foamed polymer layer in a position radially internal with respect to said protective element.

В соответствии с дополнительным аспектом, настоящее изобретение дополнительно относится к способу конструирования кабеля, содержащего по меньшей мере один проводник, по меньшей мере один экструдированный изолирующий слой, окружающий упомянутый проводник и изготовленный из несшитого изолирующего материала, содержащего по меньшей мере один термопластичный полимер и по меньшей мере одну диэлектрическую жидкость, и защитный элемент, окружающий упомянутый изолирующий слой, причем упомянутый защитный элемент включает в себя по меньшей мере один вспененный полимерный слой, причем способ содержит этапы:In accordance with a further aspect, the present invention further relates to a method for constructing a cable comprising at least one conductor, at least one extruded insulating layer surrounding said conductor, and made of non-crosslinked insulating material containing at least one thermoplastic polymer and at least at least one dielectric fluid, and a protective element surrounding said insulating layer, said protective element comprising at least m D one expanded polymeric layer, the method comprising:

- выбора площади поперечного сечения проводника;- selection of the cross-sectional area of the conductor;

- определения толщины упомянутого изолирующего слоя, совместимой с безопасной работой в заданном классе напряжений при упомянутой выбранной площади поперечного сечения проводника, в соответствии с одним из ряда заданных электрических предельных условий;- determining the thickness of said insulating layer compatible with safe operation in a given voltage class with said selected conductor cross-sectional area, in accordance with one of a number of predetermined electrical limit conditions;

- выбора максимальной толщины изолирующего слоя среди тех, которые определены с учетом упомянутого ряда заданных электрических предельных условий;- choosing the maximum thickness of the insulating layer among those that are determined taking into account the aforementioned set of specified electrical limit conditions;

- определения толщины упомянутого защитного элемента так, чтобы упомянутый изолирующий слой не повреждался обнаруживаемым образом при воздействии на кабель удара с энергией по меньшей мере 50 Дж; и- determining the thickness of said protective element so that said insulating layer is not damaged in a detectable manner when exposed to a shock cable with an energy of at least 50 J; and

- использования упомянутого выбранного изолирующего слоя и упомянутой заданной толщины защитного элемента в конструкции кабеля для упомянутого заданного класса напряжений и выбранной площади поперечного сечения проводника.- using said selected insulating layer and said predetermined thickness of the protective element in the cable structure for said predetermined voltage class and a selected cross-sectional area of the conductor.

В соответствии с настоящим изобретением, деформация (т.е. повреждение) изолирующего слоя кабеля, меньшая или равная 0,1 мм, считается необнаруживаемой. Поэтому предполагают, что изолирующий слой кабеля остается неповрежденным в случае, когда происходит деформация, меньшая чем 0,1 мм.According to the present invention, deformation (i.e., damage) of the cable insulating layer less than or equal to 0.1 mm is considered undetectable. Therefore, it is believed that the insulating layer of the cable remains intact when a deformation of less than 0.1 mm occurs.

В случае, когда защитный элемент кабеля состоит из упомянутого вспененного полимерного слоя, этап определения толщины упомянутого защитного элемента состоит в определении толщины упомянутого вспененного полимерного слоя.In the case where the cable protective element consists of said foamed polymer layer, the step of determining the thickness of said protective element is to determine the thickness of said foamed polymer layer.

В случае, когда защитный элемент кабеля дополнительно содержит невспененный полимерный слой, связанный с упомянутым вспененным полимерным слоем, этап определения толщины упомянутого защитного элемента содержит этап определения толщины упомянутого невспененного полимерного слоя.In the case where the cable protective element further comprises an unfoamed polymer layer bonded to said foamed polymer layer, the step of determining a thickness of said protective element comprises a step of determining a thickness of said non-foamed polymer layer.

Предпочтительно, этап определения толщины упомянутого невспененного полимерного слоя содержит этап корреляции в обратной зависимости толщины упомянутого невспененного полимерного слоя с площадью поперечного сечения проводника.Preferably, the step of determining the thickness of said non-foamed polymer layer comprises a step of correlating inversely the thickness of said non-foamed polymer layer with a cross-sectional area of the conductor.

Настоящее изобретение выгодным образом применимо не только к электрическим кабелям, предназначенным для транспортировки или распределения электроэнергии, но также и к кабелям смешанного типа для электропитания/телекоммуникаций, которые включают в себя сердцевину из оптического волокна. В этом смысле, поэтому, в приведенных ниже остальной части данного описания и формуле изобретения термин "проводящий элемент" означает проводник металлического типа или смешанного электрического/оптического типа.The present invention is advantageously applicable not only to electrical cables intended for transporting or distributing electricity, but also to mixed type cables for power / telecommunications, which include an optical fiber core. In this sense, therefore, in the rest of this description and the claims below, the term “conductive element” means a metallic type or mixed electric / optical type conductor.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Дополнительные подробности будут проиллюстрированы в нижеследующем подробном описании со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:Additional details will be illustrated in the following detailed description with reference to the accompanying drawings, in which:

- на фиг.1 показан вид в перспективе электрического кабеля согласно настоящему изобретению;- figure 1 shows a perspective view of an electric cable according to the present invention;

- на фиг.2 показан вид в поперечном сечении сравнительного электрического кабеля, поврежденного в результате удара;- figure 2 shows a view in cross section of a comparative electrical cable damaged by impact;

- на фиг.3 показан вид в поперечном сечении электрического кабеля согласно настоящему изобретению при наличии деформации защитного элемента, вызванной ударом;- figure 3 shows a view in cross section of an electric cable according to the present invention in the presence of deformation of the protective element caused by shock;

- на фиг.4 показан график, представляющий зависимость между толщиной наружной оболочки и площадью поперечного сечения проводника в соответствии с конструкцией, предназначенной для предотвращения повреждения при ударе изолирующего слоя в традиционном кабеле;- figure 4 shows a graph representing the relationship between the thickness of the outer shell and the cross-sectional area of the conductor in accordance with the design, designed to prevent damage by impact of the insulating layer in a traditional cable;

- на фиг.5 показан график, представляющий зависимость между толщиной защитного элемента кабеля и площадью поперечного сечения проводника в соответствии с конструкцией, предназначенной для предотвращения повреждения при ударе изолирующего слоя в кабеле в соответствии с настоящим изобретением;- figure 5 shows a graph representing the relationship between the thickness of the protective element of the cable and the cross-sectional area of the conductor in accordance with the design, designed to prevent damage by impact of the insulating layer in the cable in accordance with the present invention;

- на фиг.6 показан график, представляющий зависимость между толщиной защитного элемента и площадью поперечного сечения проводника в соответствии с конструкцией, предназначенной для предотвращения повреждения при ударе изолирующего слоя в кабеле, снабженном двумя вспененными полимерными слоями согласно настоящему изобретению.- figure 6 shows a graph representing the relationship between the thickness of the protective element and the cross-sectional area of the conductor in accordance with the design, designed to prevent damage by impact of the insulating layer in the cable, equipped with two foamed polymer layers according to the present invention.

Подробное описание предпочтительных вариантов воплощенияDetailed Description of Preferred Embodiments

На фиг.1 показан вид в перспективе, частично с разрезом, электрического кабеля 1 согласно изобретению, который имеет конструкцию, типичную для использования в диапазоне среднего или высокого напряжений.Figure 1 shows a perspective view, partially with a cut, of the electric cable 1 according to the invention, which has a structure typical for use in the medium or high voltage range.

Кабель для передачи электроэнергии (силовой кабель) такого типа, как описан здесь, обычно работает на номинальных частотах 50 или 60 Гц.An electric power transmission cable (power cable) of the type described herein generally operates at nominal frequencies of 50 or 60 Hz.

Кабель 1 содержит: проводник 2; внутренний полупроводящий слой 3; изолирующий слой 4; внешний полупроводящий слой 5; металлическую оболочку 6 и защитный элемент 20.Cable 1 contains: conductor 2; inner semiconducting layer 3; insulating layer 4; external semiconducting layer 5; a metal shell 6 and a protective element 20.

Предпочтительно, проводник 2 представляет собой металлический стержень, предпочтительно - изготовленный из меди или алюминия. В качестве альтернативы, проводник 2 содержит по меньшей мере два металлических провода, предпочтительно - из меди или алюминия, которые скручены вместе в соответствии с обычными технологиями.Preferably, conductor 2 is a metal rod, preferably made of copper or aluminum. Alternatively, conductor 2 comprises at least two metal wires, preferably copper or aluminum, which are twisted together in accordance with conventional techniques.

Площадь поперечного сечения проводника 2 определяют в зависимости от передаваемой мощности при выбранном напряжении.The cross-sectional area of the conductor 2 is determined depending on the transmitted power at the selected voltage.

Предпочтительные значения площади поперечного сечения для кабелей согласно настоящему изобретению находятся в диапазоне от 16 до 1000 мм2.Preferred cross-sectional values for cables according to the present invention are in the range of 16 to 1000 mm 2 .

В данном описании термин "изолирующий материал" используют для обозначения материала, имеющего диэлектрическую прочность по меньшей мере 5 кВ/мм, предпочтительно - большую чем 10 кВ/мм. В случае кабелей для передачи электроэнергии среднего-высокого напряжения изолирующий материал имеет диэлектрическую прочность, большую чем 40 кВ/мм.As used herein, the term “insulating material” is used to mean a material having a dielectric strength of at least 5 kV / mm, preferably greater than 10 kV / mm. In the case of medium-high voltage power transmission cables, the insulating material has a dielectric strength greater than 40 kV / mm.

Как правило, изолирующий слой кабелей для передачи электроэнергии имеет диэлектрическую проницаемость (K) больше 2.Typically, the insulating layer of cables for electric power transmission has a dielectric constant (K) greater than 2.

Изолирующий слой 4 изготовлен из несшитого изолирующего материала согласно настоящему изобретению.The insulating layer 4 is made of non-crosslinked insulating material according to the present invention.

Внутренний полупроводящий слой 3, который находится в положении, радиально внутреннем по отношению к изолирующему слою 4, и внешний полупроводящий слой 5, который находится в положении, радиально внешнем по отношению к изолирующему слою 4, оба - невспененные, получены в соответствии с известными технологиями, в частности путем экструзии базового полимерного материала и углеродной сажи (последнюю используют для придания упомянутым слоям полупроводящих свойств) выбранных из материалов, упомянутых ниже в данном описании.The inner semiconducting layer 3, which is in a position radially internal to the insulating layer 4, and the outer semiconducting layer 5, which is in a position radially external to the insulating layer 4, both are non-foamed, obtained in accordance with known technologies, in particular by extrusion of a base polymer material and carbon black (the latter being used to impart semiconducting properties to said layers) selected from the materials mentioned below in this description.

В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения внутренний и внешний полупроводящие слои 3, 5 содержат несшитый базовый полимерный материал, более предпочтительно - соединение полипропилена.In a preferred embodiment of the present invention, the inner and outer semiconducting layers 3, 5 comprise a non-crosslinked base polymer material, more preferably a polypropylene compound.

В более предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения внутренние и внешние полупроводящие слои 3, 5 изготовлены из несшитого материала, содержащего термопластичный полимер и заданное количество диэлектрической жидкости, причем упомянутый термопластичный полимер и упомянутую диэлектрическую жидкость выбирают из раскрытых выше.In a more preferred embodiment of the present invention, the inner and outer semiconducting layers 3, 5 are made of a non-crosslinked material containing a thermoplastic polymer and a predetermined amount of dielectric fluid, said thermoplastic polymer and said dielectric fluid being selected from those disclosed above.

В еще более предпочтительном варианте воплощения внутренние и внешние полупроводящие слои 3, 5 изготовлены из несшитого материала, содержащего тот же самый термопластичный полимер и ту же самую диэлектрическую жидкость, что и несшитый изолирующий материал изолирующего слоя 4.In an even more preferred embodiment, the inner and outer semiconducting layers 3, 5 are made of non-crosslinked material containing the same thermoplastic polymer and the same dielectric fluid as the non-crosslinked insulating material of the insulating layer 4.

В предпочтительном варианте воплощения, показанном на фиг.1, металлическая оболочка 6 изготовлена из непрерывного металлического листа, предпочтительно - из алюминия или, альтернативно, меди, с приданием ему формы трубки. В некоторых случаях также может быть использован свинец.In the preferred embodiment shown in FIG. 1, the metal sheath 6 is made of a continuous metal sheet, preferably aluminum or, alternatively, copper, giving it a tube shape. In some cases, lead may also be used.

Металлический лист, образующий металлическую оболочку 6, согнут продольно вокруг внешнего полупроводящего слоя 5 с перекрывающимися кромками. Обычно между этими перекрывающимися кромками проложен герметизирующий и связующий материал с тем, чтобы сделать металлическую оболочку водонепроницаемой. В качестве альтернативы, кромки этого металлического листа могут быть сварены.The metal sheet forming the metal sheath 6 is bent longitudinally around the outer semiconducting layer 5 with overlapping edges. Typically, a sealing and bonding material is laid between these overlapping edges in order to make the metal sheath waterproof. Alternatively, the edges of this metal sheet may be welded.

В качестве альтернативы, металлическая оболочка 6 изготовлена из спирально намотанных металлических проволок или полос, расположенных вокруг упомянутого внешнего полупроводящего слоя 5.Alternatively, the metal sheath 6 is made of spirally wound metal wires or strips located around said outer semiconducting layer 5.

Предпочтительно, эта металлическая оболочка покрыта внешней оболочкой (не показана на фиг.1), изготовленной из несшитого полимера, например, поливинилхлорида (ПВХ) или полиэтилена (ПЭ).Preferably, this metal shell is coated with an outer shell (not shown in FIG. 1) made of a non-crosslinked polymer, for example polyvinyl chloride (PVC) or polyethylene (PE).

В соответствии с предпочтительным вариантом воплощения, показанным на фиг.1, в положении, радиально внешнем по отношению к упомянутой металлической оболочке 6, кабель 1 снабжен защитным элементом 20. В соответствии с упомянутым вариантом воплощения, защитный элемент 20 содержит вспененный полимерный слой 22, который введен между двумя невспененными полимерными слоями, т.е. внешним (первым) невспененным полимерным слоем 23 и внутренним (вторым) невспененным полимерным слоем 21 соответственно. Защитный элемент 20 выполняет функцию защиты кабеля от любых внешних ударов, воздействующих на кабель, в результате по меньшей мере частичного поглощения упомянутого удара.According to the preferred embodiment shown in FIG. 1, in a position radially external to said metal sheath 6, cable 1 is provided with a protective element 20. In accordance with the said embodiment, the protective element 20 comprises a foamed polymer layer 22, which introduced between two non-foamed polymer layers, i.e. the outer (first) non-foamed polymer layer 23 and the inner (second) non-foamed polymer layer 21, respectively. The protective element 20 performs the function of protecting the cable from any external impacts affecting the cable, as a result of at least partial absorption of said shock.

В соответствии с европейским патентом EP 981821, вспененный полимерный слой 22 может содержать вспененный полимер любого типа, который может быть выбран, например, из: полиолефинов, сополимеров различных олефинов, сополимеров олефина с этилен-ненасыщенным сложным эфиром, сложных полиэфиров, поликарбонатов, полисульфонов, фенольных смол, поликарбамидных смол или их смесей. Примеры подходящих полимеров представляют собой: полиэтилен (ПЭ), в частности - ПЭ низкой плотности (ПЭНП), ПЭ средней плотности (ПЭСП), ПЭ высокой плотности (ПЭВП), линейный ПЭ низкой плотности (ЛПЭНП), полиэтилен ультранизкой плотности (ПЭУНП); полипропилен (ПП); эластомерные сополимеры этилена/пропилена (ЭП-каучук) или терполимеры этилена/пропилена/диена (ЭПД); натуральный каучук; бутилкаучук; сополимеры этилена/сложного эфира винилового спирта, такие как этилен/винилацетат (ЭВА); сополимеры этилена/акрилата, в частности - этилен/метилакрилат (ЭМА), этилен/этилакрилат (ЭЭА) и этилен/бутилакрилат (ЭБА); термопластичные сополимеры этилена/α-олефина; полистирол; сополимеры акрилонитрила/бутадиена/стирола (АБС); галогенированные полимеры, в частности - поливинилхлорид (ПВХ); полиуретан (ПУ); полиамиды; ароматические сложные полиэфиры, такие как полиэтилентерефталат (ПЭТФ) или полибутилентерефталат (ПБТ); и их сополимеры или их смеси.In accordance with European patent EP 981821, the foamed polymer layer 22 may contain any type of foamed polymer, which can be selected, for example, from: polyolefins, copolymers of various olefins, copolymers of olefin with ethylene unsaturated ester, polyesters, polycarbonates, polysulfones, phenolic resins, polycarbamide resins or mixtures thereof. Examples of suitable polymers are: polyethylene (PE), in particular low-density PE (LDPE), medium-density PE (MESP), high-density PE (HDPE), linear low-density PE (LLDPE), ultra-low density polyethylene (VLDPE); polypropylene (PP); elastomeric ethylene / propylene copolymers (EP rubber) or ethylene / propylene / diene terpolymers (EPD); natural rubber; butyl rubber; vinyl alcohol ethylene / ester copolymers such as ethylene / vinyl acetate (EVA); ethylene / acrylate copolymers, in particular ethylene / methyl acrylate (EMA), ethylene / ethyl acrylate (EEA) and ethylene / butyl acrylate (EBA); thermoplastic ethylene / α-olefin copolymers; polystyrene; acrylonitrile / butadiene / styrene copolymers (ABS); halogenated polymers, in particular polyvinyl chloride (PVC); polyurethane (PU); polyamides; aromatic polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) or polybutylene terephthalate (PBT); and their copolymers or mixtures thereof.

Предпочтительно, упомянутый вспениваемый полимер может быть выбран из полиолефиновых полимеров или сополимеров на основе этилена и/или пропилена. Более предпочтительно, упомянутый вспениваемый полимер может быть выбран из:Preferably, said expandable polymer may be selected from ethylene and / or propylene-based polyolefin polymers or copolymers. More preferably, said expandable polymer may be selected from:

(d) сополимеров этилена с этилен-ненасыщенным сложным эфиром, например, винилацетатом или бутилацетатом, в которых количество ненасыщенного сложного эфира обычно составляет от 5% по массе до 80% по массе, предпочтительно - от 10% по массе до 50% по массе;(d) copolymers of ethylene with an ethylenically unsaturated ester, for example vinyl acetate or butyl acetate, in which the amount of unsaturated ester is usually from 5% by weight to 80% by weight, preferably from 10% by weight to 50% by weight;

(e) эластомерных сополимеров этилена с по меньшей мере одним C3-C12 α-олефином и, необязательно, диеном, предпочтительно - сополимера этилена/пропилена (ЭП-каучука) или сополимеров этилена/пропилена/диена (ЭПД), обычно имеющих следующий состав: 35-90% мол. этилена, 10-65% мол. α-олефина, 0-10% мол. диена (например, 1,4-гексадиена или 5-этилиден-2-норборнена);(e) elastomeric copolymers of ethylene with at least one C 3 -C 12 α-olefin and optionally a diene, preferably an ethylene / propylene copolymer (EP rubber) or ethylene / propylene / diene copolymers (EPD), usually having the following composition: 35-90 mol%. ethylene, 10-65 mol%. α-olefin, 0-10 mol% diene (e.g. 1,4-hexadiene or 5-ethylidene-2-norbornene);

(f) сополимеров этилена с по меньшей мере одним C4-C12 α-олефином, предпочтительно - 1-гексеном, 1-октеном и т.п., и, необязательно, диеном, обычно имеющих плотность от 0,86 до 0,90 г/см3 и следующий состав: 75-97% по молям этилена; 3-25% по молям α-олефина; 0-5% по молям диена;(f) copolymers of ethylene with at least one C 4 -C 12 α-olefin, preferably 1-hexene, 1-octene and the like, and optionally a diene, usually having a density of from 0.86 to 0, 90 g / cm 3 and the following composition: 75-97% by mole of ethylene; 3-25% by mole of α-olefin; 0-5% by mole of diene;

(g) полипропилена, модифицированного сополимерами этилена/C3-C12 α-олефина, при этом массовое соотношение между полипропиленом и сополимером этилена/C3-C12 α-олефина составляет от 90/10 до 10/90, предпочтительно - от 80/20 до 20/80.(g) a polypropylene modified with ethylene / C 3 -C 12 α-olefin copolymers, wherein the weight ratio between the polypropylene and ethylene / C 3 -C 12 α-olefin copolymer is from 90/10 to 10/90, preferably from 80 / 20 to 20/80.

Например, в класс (d) входят коммерческие продукты Elvax® (DuPont), Levapren® (Bayer) и Lotryl (Elf-Atochem), в класс (e) входят продукты Dutral® (Enichem) или Nordel® (Dow-DuPont), продукты, принадлежащие классу (f), представляют собой Engage® (Dow-DuPont) или Exact® (Exxon), в то время как полипропилен, модифицированный сополимерами этилена/альфа-олефина, класса (g) имеется в продаже под торговыми наименованиями Moplen® или Hifax® (Basell), или также Fina-Pro® (Fina) и т.п.For example, class (d) includes commercial products Elvax® (DuPont), Levapren® (Bayer) and Lotryl (Elf-Atochem), class (e) includes products Dutral® (Enichem) or Nordel® (Dow-DuPont), products belonging to class (f) are Engage® (Dow-DuPont) or Exact® (Exxon), while polypropylene modified with ethylene / alpha-olefin copolymers of class (g) is commercially available under the trade names Moplen® or Hifax® (Basell), or also Fina-Pro® (Fina) and the like.

В пределах класса (g) особенно предпочтительными являются термопластичные эластомеры, содержащие непрерывную матрицу из термопластичного полимера, например - полипропилена, и мелкодисперсные частицы (обычно имеющие диаметр порядка 1-10 мкм) отвержденного эластомерного полимера, например - сшитого ЭП-каучука или ЭПД-сополимера, диспергированные в этой термопластичной матрице. Эластомерный полимер может быть внедрен в термопластичную матрицу в неотвержденном состоянии и затем динамически сшит во время обработки путем добавления подходящего количества сшивающего агента. В качестве альтернативы, эластомерный полимер может быть отвержден отдельно и затем диспергирован в термопластичной матрице в виде мелкодисперсных частиц. Термопластичные эластомеры этого типа описаны, например, в патенте США 4104210 или в заявке на европейский патент EP 324430. Эти термопластичные эластомеры являются предпочтительными, поскольку они доказали свою особую эффективность при упругом поглощении радиальных усилий во время тепловых циклов кабеля во всем диапазоне рабочих температур.Within class (g), thermoplastic elastomers containing a continuous matrix of a thermoplastic polymer, for example polypropylene, and fine particles (usually having a diameter of the order of 1-10 μm) of a cured elastomeric polymer, for example, a crosslinked EP rubber or EPD copolymer, are particularly preferred. dispersed in this thermoplastic matrix. The elastomeric polymer can be incorporated into the thermoplastic matrix in an uncured state and then dynamically crosslinked during processing by adding a suitable amount of crosslinking agent. Alternatively, the elastomeric polymer can be cured separately and then dispersed in a thermoplastic matrix in the form of fine particles. Thermoplastic elastomers of this type are described, for example, in US Pat. No. 4,104,210 or European Patent Application EP 324430. These thermoplastic elastomers are preferred because they have proven to be particularly effective in absorbing radial forces during thermal cycles of the cable over the entire operating temperature range.

Для целей данного описания термин "вспененный" полимер следует понимать как обозначающий полимер, в структуре которого процент объема "пустот" (то есть пространства, не занятого полимером, но занятого газом или воздухом) обычно составляет более 10% от общего объема упомянутого полимера.For the purposes of this description, the term "foamed" polymer should be understood to mean a polymer in whose structure the percentage of the volume of "voids" (that is, the space not occupied by the polymer, but occupied by gas or air) usually comprises more than 10% of the total volume of said polymer.

Обычно процент свободного пространства во вспененном полимере выражают в единицах степени (G) вспенивания. В данном описании термин "степень вспенивания полимера" следует понимать как обозначающий вспенивание полимера, определенное следующим образом:Typically, the percentage of free space in a foamed polymer is expressed in units of a degree (G) of foaming. In this description, the term "degree of foaming of the polymer" should be understood as meaning foaming of the polymer, defined as follows:

G (степень вспенивания)=(d0/de-1)·100G (degree of foaming) = (d 0 / d e -1) · 100

где d0 обозначает плотность невспененного полимера (то есть полимера со структурой, которая по существу не имеет никакого объема пустот), а de обозначает объемую плотность, измеренную для вспененного полимера.where d 0 denotes the density of the non-foamed polymer (i.e., a polymer with a structure that essentially has no void volume), and d e denotes the bulk density measured for the foamed polymer.

Предпочтительно, степень вспенивания упомянутого вспененного полимерного слоя 22 выбирают в диапазоне от 20 до 200%, более предпочтительно - от 25 до 130%.Preferably, the degree of foaming of said foamed polymer layer 22 is selected in the range from 20 to 200%, more preferably from 25 to 130%.

Предпочтительно, два невспененных полимерных слоя 21, 23 упомянутого защитного элемента 20 изготовлены из полиолефиновых материалов.Preferably, the two non-foamed polymer layers 21, 23 of said security element 20 are made of polyolefin materials.

Предпочтительно, первый невспененный полимерный слой 23 изготовлен из термопластичного материала, предпочтительно - полиолефина, такого как несшитый полиэтилен (ПЭ); в качестве альтернативы, может быть использован поливинилхлорид (ПВХ).Preferably, the first non-foamed polymer layer 23 is made of a thermoplastic material, preferably a polyolefin, such as non-crosslinked polyethylene (PE); alternatively, polyvinyl chloride (PVC) can be used.

В варианте воплощения, показанном на фиг.1, кабель 1 дополнительно снабжен препятствующим проникновению воды слоем 8, расположенным между внешним полупроводящим слоем 5 и металлической оболочкой 6.In the embodiment shown in FIG. 1, cable 1 is further provided with a water-impervious layer 8 located between the outer semiconducting layer 5 and the metal sheath 6.

В соответствии с одним предпочтительным вариантом воплощения изобретения, препятствующий проникновению воды слой 8 представляет собой вспененный водонабухающий полупроводящий слой, как описано в Международной заявке на патент WO 01/46965.According to one preferred embodiment of the invention, the water-impervious layer 8 is a foamed water-swelling semiconducting layer, as described in International Patent Application WO 01/46965.

Предпочтительно, упомянутый препятствующий проникновению воды слой 8 изготовлен из вспененного полимерного материала, в который внедрен или в котором диспергирован водонабухающий материал.Preferably, said water-impervious layer 8 is made of a foamed polymeric material into which a water-swellable material is embedded or dispersed.

Предпочтительно, вспениваемый полимер упомянутого препятствующего проникновению воды слоя 8 выбирают из полимеров, упомянутых выше.Preferably, the expandable polymer of said water impervious layer 8 is selected from the polymers mentioned above.

Упомянутый препятствующий проникновению воды слой 8 предназначен для обеспечения эффективного барьера для продольного проникновения воды внутрь кабеля.Said water-impervious layer 8 is intended to provide an effective barrier to the longitudinal penetration of water into the cable.

Как показано по результатам проведенных заявителем испытаний, в упомянутый вспененный полимерный слой можно внедрять большие количества водонабухающего материала, и при этом внедренный водонабухающий материал способен расширяться, когда вспененный полимерный слой помещают в контакт с влагой или водой, таким образом эффективно выполняя свою функцию препятствования проникновению воды.As shown by the results of tests carried out by the applicant, large amounts of water-swellable material can be incorporated into said foamed polymer layer, and the embedded water-swellable material is able to expand when the foamed polymer layer is placed in contact with moisture or water, thereby effectively fulfilling its function of preventing water penetration .

Водонабухающий материал обычно находится в разделенном (разукрупненном) виде, в частности - в виде порошка. Частицы, составляющие этот водонабухающий порошок, предпочтительно имеют диаметр не более 250 мкм и средний диаметр от 10 до 100 мкм. Более предпочтительно, количество частиц, имеющих диаметр от 10 до 50 мкм, составляет по меньшей мере 50% по массе по отношению к общей массе порошка.Water-swelling material is usually in a divided (disaggregated) form, in particular in the form of a powder. The particles making up this water swellable powder preferably have a diameter of not more than 250 microns and an average diameter of 10 to 100 microns. More preferably, the number of particles having a diameter of from 10 to 50 μm is at least 50% by weight relative to the total weight of the powder.

Водонабухающий материал обычно состоит из гомополимера или сополимера, имеющего гидрофильные группы вдоль полимерной цепи, например: сшитая и, по меньшей мере частично, переведенная в соль полиакриловая кислота (например, продукты Cabloc® компании C. F. Stockhausen GmbH или Waterlock® компании Grain Processing Co.); крахмал или его производные, смешанные с сополимерами акриламида и акрилата натрия (например, продукт SGP Absorbent Polymer® компании Henkel AG); карбоксиметилцеллюлоза натрия (например, продукты Blanose® компании Hercules Inc).The water-swellable material usually consists of a homopolymer or copolymer having hydrophilic groups along the polymer chain, for example: crosslinked and at least partially converted to salt polyacrylic acid (for example, Cabloc® products from CF Stockhausen GmbH or Waterlock® from Grain Processing Co.) ; starch or its derivatives mixed with copolymers of acrylamide and sodium acrylate (for example, SGP Absorbent Polymer® from Henkel AG); sodium carboxymethyl cellulose (e.g., Hercules Inc Blanose® products).

Для получения эффективного действия по препятствованию проникновению воды количество водонабухающего материала, который должен быть включен в состав вспененного полимерного слоя, обычно составляет от 5 до 120 phr, предпочтительно - от 15 до 80 phr (phr=массовых частей по отношению к 100 массовым частям базового полимера (от англ. Parts per Hundred of Rubber)).To obtain an effective action to prevent the ingress of water, the amount of water-swellable material that must be included in the foam polymer layer is usually from 5 to 120 phr, preferably from 15 to 80 phr (phr = mass parts relative to 100 mass parts of the base polymer (from the English Parts per Hundred of Rubber)).

Кроме того, вспененный полимерный материал препятствующего проникновению воды слоя 8 может быть модифицирован для придания ему полупроводящих свойств.In addition, the foamed polymeric material of the water-impervious layer 8 can be modified to give it semiconducting properties.

Для придания полупроводящих свойств упомянутому полимерному материалу могут быть использованы продукты, известные в данной области для приготовления полупроводящих полимерных составов. В частности, можно использовать электропроводную углеродную сажу, например электропроводную печную сажу или ацетиленовую сажу, или их смеси. Площадь поверхности углеродной сажи в общем случае составляет больше 20 м2/г, обычно - от 40 до 500 м2/г.Выгодным образом можно использовать высокопроводящую углеродную сажу, имеющую площадь поверхности по меньшей мере 900 м2/г, такую как, например, печная углеродная сажа, известная и имеющаяся в продаже под торговым наименованием Ketjenblack® EC (Akzo Chemie NV).In order to impart semiconducting properties to said polymeric material, products known in the art for preparing semiconducting polymer compositions can be used. In particular, it is possible to use electrically conductive carbon black, for example electrically conductive furnace black or acetylene black, or mixtures thereof. Surface area of carbon black is generally greater than 20 m 2 / g, usually - 40 to 500 m 2 /g.Vygodnym is possible to use a highly conductive carbon black having a surface area of at least 900 m 2 / g such as, e.g. , Carbon black soot known and commercially available under the trade name Ketjenblack® EC (Akzo Chemie NV).

Количество углеродной сажи, добавляемой к полимерной матрице, может изменяться в зависимости от типа используемых полимера и углеродной сажи, степени вспенивания, которую предполагается получить, вспенивающего агента и т.д. Количество углеродной сажи, таким образом, должно быть достаточным для придания вспененному материалу достаточных полупроводящих свойств, в частности - таких, чтобы получить значение объемного удельного сопротивления вспененного материала при комнатной температуре менее 500 Ом·м, предпочтительно - менее 20 Ом·м. В типичном случае количество углеродной сажи может составлять в диапазоне от 1% по массе до 50% по массе, предпочтительно - от 3% по массе до 30% по массе по отношению к массе полимера.The amount of carbon black added to the polymer matrix may vary depending on the type of polymer and carbon black used, the degree of foaming to be produced, the blowing agent, etc. The amount of carbon black should therefore be sufficient to impart sufficient semiconducting properties to the foamed material, in particular such that the volume resistivity of the foamed material at room temperature is less than 500 Ohm · m, preferably less than 20 Ohm · m. Typically, the amount of carbon black may range from 1% by weight to 50% by weight, preferably from 3% by weight to 30% by weight relative to the weight of the polymer.

Предпочтительный диапазон степени вспенивания препятствующего проникновению воды слоя 8 составляет от 10 до 60%.A preferred range of the degree of foaming of the water impervious layer 8 is from 10 to 60%.

Кроме того, благодаря снабжению кабеля 1 препятствующим проникновению воды полупроводящим слоем 8, толщина внешнего полупроводящего слоя 5 может быть выгодным образом уменьшена, поскольку электрические свойства внешнего полупроводящего слоя 5 частично обеспечиваются упомянутым препятствующим проникновению воды полупроводящим слоем. Поэтому упомянутый аспект выгодным образом способствует уменьшению толщины внешнего полупроводящего слоя и, таким образом, общей массы кабеля.In addition, by providing the cable 1 with a semiconducting layer 8 that prevents the penetration of water, the thickness of the outer semiconducting layer 5 can be advantageously reduced since the electrical properties of the outer semiconducting layer 5 are partially provided by said semiconducting layer which prevents the penetration of water. Therefore, this aspect advantageously helps to reduce the thickness of the outer semiconducting layer and, thus, the total mass of the cable.

Электрическая конструкция изолирующего слояElectrical construction of the insulating layer

Обычно изолирующий слой кабеля выбирают по размеру так, чтобы он мог противостоять тем условиям градиента электрического напряжения, которые предписаны для данной категории использования упомянутого кабеля.Typically, the insulating layer of the cable is selected in size so that it can withstand the conditions of the voltage gradient that are prescribed for this category of use of the cable.

В частности, когда кабель находится в эксплуатации, проводник 2 поддерживают при номинальном рабочем напряжении кабеля, а оболочку 6 соединяют с "землей" (то есть она находится под 0-м напряжением).In particular, when the cable is in operation, the conductor 2 is maintained at the rated operating voltage of the cable, and the sheath 6 is connected to ground (that is, it is at 0th voltage).

Номинально, внутренний полупроводящий слой 3 находится под тем же самым напряжением, что и проводник, а внешний полупроводящий слой 5 и препятствующий проникновению воды слой 8 находятся под тем же самым напряжением, что и металлическая оболочка 6.Nominally, the inner semiconducting layer 3 is under the same voltage as the conductor, and the outer semiconducting layer 5 and the water-impervious layer 8 are under the same voltage as the metal sheath 6.

В зависимости от толщины изолирующего слоя, это определяет градиент электрического напряжения на изолирующем слое, который должен быть совместимым с диэлектрической прочностью материала изолирующего слоя (включая соответствующий коэффициент безопасности).Depending on the thickness of the insulating layer, this determines the gradient of electrical voltage on the insulating layer, which should be compatible with the dielectric strength of the material of the insulating layer (including the corresponding safety factor).

Градиент Г электрического напряжения вокруг цилиндрического проводника определяется следующей формулой:The gradient Γ of the electric voltage around the cylindrical conductor is determined by the following formula:

Figure 00000002
(1)
Figure 00000002
(one)

где U0 представляет собой напряжение между фазой и землей;where U 0 represents the voltage between phase and earth;

ri представляет радиус поверхности изолирующего слоя;r i represents the radius of the surface of the insulating layer;

rc представляет радиус поверхности проводника (или поверхности внутреннего полупроводящего слоя, если он присутствует).r c represents the radius of the surface of the conductor (or the surface of the inner semiconducting layer, if present).

Уравнение (1) относится к режиму переменного напряжения. Для режима постоянного напряжения используют другое и более сложное выражение.Equation (1) relates to an alternating voltage mode. For the constant voltage mode, another and more complex expression is used.

Например, Международный стандарт CEI IEC 60502-2 (Издание 1.1 - 1998-11 - страницы 18-19) в случае изолирующего слоя, изготовленного из сшитого полиэтилена (СПЭ), предусматривает номинальное значение толщины изолирующего слоя 5,5 мм в соответствии с напряжением V, равным 20 кВ, и с площадью поперечного сечения проводника от 35 до 1000 мм2. В качестве дополнительного примера, в том случае, когда выбирают напряжение V, равное 10 кВ, и площадь поперечного сечения проводника в диапазоне от 16 до 1000 мм2, в соответствии с упомянутым стандартом изолирующий слой кабеля должен быть выполнен с номинальным значением толщины 3,4 мм.For example, the International Standard CEI IEC 60502-2 (Edition 1.1 - 1998-11 - pages 18-19) in the case of an insulating layer made of cross-linked polyethylene (SEE), provides a nominal value of the thickness of the insulating layer of 5.5 mm in accordance with voltage V equal to 20 kV, and with a cross-sectional area of the conductor from 35 to 1000 mm 2 . As an additional example, in the case when a voltage V of 10 kV is selected and the cross-sectional area of the conductor is in the range from 16 to 1000 mm 2 , according to the mentioned standard, the insulating layer of the cable must be made with a nominal thickness value of 3.4 mm

Защита от ударовShock protection

В соответствии с настоящим изобретением, защитный элемент 20 предотвращает повреждение изолирующего слоя 4 в результате возможных ударов, например, камнями, инструментами или тому подобным во время операций транспортировки или укладки этого кабеля.In accordance with the present invention, the protective element 20 prevents damage to the insulating layer 4 as a result of possible impacts, for example, with stones, tools or the like during transportation or laying operations of this cable.

Например, обычно на практике кабель укладывают в вырытую в земле траншею с заданной глубиной, и после этого траншею заполняют удаленным ранее материалом.For example, usually in practice the cable is laid in a trench dug in the ground with a given depth, and then the trench is filled with previously removed material.

В случае, когда этот удаленный материал содержит в себе камни, кирпичи или тому подобное, очень часто куски массой в несколько килограмм падают на кабель с существенной высоты (от несколько десятков сантиметров вплоть до одного метра или более), так что такой удар имеет относительно высокую энергию.In the case when this removed material contains stones, bricks or the like, very often pieces weighing several kilograms fall on the cable from a significant height (from several tens of centimeters up to one meter or more), so such a shock is relatively high energy.

Другие возможные источники ударов во время операций укладки представляют собой работающие механизмы, которые могут ударить по кабелю в случае возможных ошибок, при излишней скорости их движения и т.д.Other possible sources of shock during laying operations are working mechanisms that can hit the cable in case of possible errors, if their speed is excessive, etc.

Влияние удара F на сравнительный кабель схематично представлено на фиг.2, где для обозначения соответствующих элементов, уже описанных со ссылкой на фиг.1, использованы те же ссылочные номера позиций.The effect of impact F on the comparative cable is shown schematically in FIG. 2, where the same reference numerals are used to indicate the corresponding elements already described with reference to FIG. 1.

Кабель по фиг.2 снабжен внешней оболочкой 7, расположенной снаружи металлической оболочки 6. Обычно внешняя оболочка 7 изготовлена из полимерного материала, такого как полиэтилен или ПВХ.The cable of FIG. 2 is provided with an outer sheath 7 located outside the metal sheath 6. Typically, the outer sheath 7 is made of a polymeric material, such as polyethylene or PVC.

Кабель по фиг.2 дополнительно снабжен водонабухающей лентой 9 для предотвращения любого продольного проникновения воды внутрь кабеля.The cable of FIG. 2 is further provided with a water swellable tape 9 to prevent any longitudinal penetration of water into the cable.

Как показано на фиг.2, вследствие удара F кабель локально деформируется.As shown in FIG. 2, due to impact F, the cable is locally deformed.

Обычно материалы, используемые для изолирующего слоя и внешней оболочки кабеля, упруго восстанавливают после удара только часть своего исходного размера и формы, в результате чего после удара, даже если этот удар имел место до подачи энергии в кабель, толщина изолирующего слоя, противостоящая градиенту электрического напряжения, уменьшается.Typically, the materials used for the insulating layer and the outer sheath of the cable, after a shock, only part of their original size and shape are resiliently restored after the shock, even if this shock took place before the cable was energized, the thickness of the insulating layer that resists the voltage gradient decreases.

Однако заявитель обнаружил, что, когда металлическую оболочку используют снаружи изолирующего слоя кабеля, материал такой оболочки получает в результате удара остаточную деформацию, что ограничивает упругое восстановление после деформации, в результате чего ограничивается возможность упругого восстановления исходной формы и размера изолирующего слоя.However, the applicant has found that when a metal sheath is used outside the cable insulating layer, the material of such a sheath receives a residual deformation as a result of the shock, which limits the elastic recovery after deformation, which limits the possibility of elastic restoration of the original shape and size of the insulating layer.

Вследствие этого, вызванная ударом деформация или, по меньшей мере, существенная ее часть сохраняется после удара, даже если причина самого удара была устранена. Упомянутая деформация приводит к тому, что толщина изолирующего слоя изменяется с исходного значения t0 на "поврежденное" значение td (см. фиг.2).As a result, the deformation caused by the impact, or at least a substantial part of it, is retained after the impact, even if the cause of the impact itself has been eliminated. Mentioned deformation leads to the fact that the thickness of the insulating layer changes from the initial value t 0 to the "damaged" value t d (see figure 2).

В соответствии с этим, при подаче энергии в кабель реальная толщина изолирующего слоя, которая "несет на себе" градиент (Г) электрического напряжения в области удара, теперь составляет не t0, а td.In accordance with this, when energy is supplied to the cable, the actual thickness of the insulating layer, which "carries" the gradient (G) of the electric voltage in the shock region, now is not t 0 , but t d .

В случае, когда величину t0 выбирают с достаточным запасом, например в соответствии с требованиями упомянутого выше стандарта, по отношению к рабочему напряжению кабеля, она может быть все еще достаточной для обеспечения безопасной работы кабеля также и в подверженной удару зоне.In the case where the value of t 0 is chosen with a sufficient margin, for example, in accordance with the requirements of the aforementioned standard, with respect to the operating voltage of the cable, it may still be sufficient to ensure safe operation of the cable also in the shock-prone area.

Однако необходимость обеспечить безопасную работу также и в поврежденной области заставляет изготовлять кабель с существенно большей толщиной изолирующего слоя, чем это реально необходимо.However, the need to ensure safe operation in the damaged area also makes it necessary to manufacture a cable with a significantly greater thickness of the insulating layer than is really necessary.

Кроме того, если в области удара после этого будут выполняться некоторые дополнительные операции, например, если в этой области будет выполнено соединение, могут возникнуть условия, когда градиент электрического напряжения превысит допустимый уровень (либо для кабеля, либо для соответствующей оснастки, которая может работать с диаметром, отличающимся от того диаметра, для которого она была сконструирована), даже если при выборе значения толщины изолирующего слоя был предусмотрен определенный запас безопасности.In addition, if some additional operations are performed in the impact area after this, for example, if a connection is made in this area, conditions may arise when the voltage gradient exceeds the permissible level (either for the cable or for the corresponding equipment that can work with a diameter different from the diameter for which it was designed), even if a certain safety margin was provided when choosing the value of the thickness of the insulating layer.

Оценка устойчивости к ударамImpact Resistance Assessment

Энергию удара оценивали с учетом различных параметров, которые были расценены имеющими отношение к удару, и с учетом соответствующей им вероятности для различных классов кабелей.Impact energy was evaluated taking into account various parameters that were regarded as relevant to impact, and taking into account the corresponding probability for different classes of cables.

Например, в случае, когда удар происходит в результате падения какого-либо объекта на кабель, энергия удара зависит как от массы объекта, падающего на кабель, так и от высоты, с которой падает упомянутый объект.For example, in the case when an impact occurs as a result of an object falling onto a cable, the impact energy depends both on the mass of the object falling on the cable and on the height from which the said object falls.

В соответствии с этим, когда кабель уложен в траншею или тому подобное, энергия удара зависит, помимо прочих факторов, от глубины, на которую этот кабель укладывают, причем упомянутая энергия удара увеличивается с увеличением глубины.Accordingly, when the cable is laid in a trench or the like, the impact energy depends, among other factors, on the depth to which this cable is laid, and said impact energy increases with increasing depth.

В соответствии с этим, было определено, что энергия удара отличается для различных классов кабелей в соответствии с соответствующими им глубинами укладки.Accordingly, it was determined that the impact energy is different for different classes of cables in accordance with their respective laying depths.

Кроме того, для кабелей, уложенных в траншею или тому подобное, наличие кусков грунта в траншее, которые обычно присутствуют при выполнении операции укладки, влияет на вероятность случайного удара по кабелю, и их размер вносит свой вклад в определение энергии возможного удара. Также учитывали другие факторы, такие как погонная масса кабеля и размер рабочих механизмов, используемых при выполнении операции укладки.In addition, for cables laid in a trench or the like, the presence of pieces of soil in the trench, which are usually present during the laying operation, affects the probability of an accidental impact on the cable, and their size contributes to determining the energy of a possible impact. Other factors were also taken into account, such as the linear mass of the cable and the size of the working mechanisms used during the laying operation.

С учетом приведенного выше анализа, для каждого класса кабелей (например, НН, СН, ВН) были выявлены контрольные энергии ударов, имеющих существенную вероятность возникновения; и в соответствии с этими ударами была определена конкретная структура кабеля, способная выдерживать такие удары.Taking into account the above analysis, for each class of cables (for example, LV, MV, VN), control energies of impacts were identified that have a significant probability of occurrence; and in accordance with these shocks, a specific cable structure capable of withstanding such shocks was determined.

В частности, для кабеля СН в качестве представительного значения с существенной вероятностью происхождения такого события при использовании и укладке кабеля была идентифицирована энергия удара в 50 Дж.In particular, for a CH cable, a shock energy of 50 J. was identified as a representative value with a significant probability of the occurrence of such an event when using and laying the cable.

Такая энергия удара может быть получена, например, при падении на кабель тела конической формы массой 27 кг с высоты 19 см. В частности, использовавшееся при испытаниях тело имело угол конусности 90°, а его кромка была закруглены с радиусом примерно 1 мм.Such impact energy can be obtained, for example, when a conical body weighing 27 kg falls from a height of 19 cm onto a cable. In particular, the body used in the tests had a taper angle of 90 °, and its edge was rounded with a radius of about 1 mm.

В данном описании термин "удар" предназначен охватывать все те динамические нагрузки с определенной энергии, способной нанести существенные повреждения структуре кабелей.In this description, the term “impact” is intended to cover all those dynamic loads with a certain energy that can cause significant damage to the structure of cables.

В случае кабелей, предназначенных для применения с низким напряжением и высоким напряжением (НН, ВН), были идентифицированы энергии удара соответственно в 25 и 70 Дж.In the case of cables intended for use with low voltage and high voltage (LV, HV), impact energies of 25 and 70 J, respectively, were identified.

Для целей настоящего изобретения предполагается, что кабель удовлетворительно защищен, если после 4 последовательных ударов в одном и том же положении возникала остаточная деформация, меньшая чем 0,1 мм (значение, составляющее предел точности измерений).For the purposes of the present invention, it is assumed that the cable is satisfactorily protected if, after 4 consecutive hits in the same position, a permanent deformation of less than 0.1 mm occurs (a value constituting the limit of measurement accuracy).

При воздействии удара на кабель в соответствии с настоящим изобретением, как показано на фиг.3, показало, что защитный элемент 20, либо в отдельности, либо, что предпочтительно, в комбинации с препятствующим проникновению воды слоем 8, способен уменьшать деформацию изолирующего слоя 4.When exposed to shock on the cable in accordance with the present invention, as shown in figure 3, it was shown that the protective element 20, either individually or, preferably, in combination with a layer 8 that prevents the penetration of water, can reduce the deformation of the insulating layer 4.

В соответствии с настоящим изобретением было установлено, что защитный элемент 20, имеющий толщину tp, в комбинации с толщиной изолирующего слоя, выбранной с "уменьшенным" значением tr, позволяет получить кабель, который может удовлетворительно пройти указанное выше испытание на устойчивость к ударам, сохраняя при этом способность к безопасной работе в выбранном классе напряжений.In accordance with the present invention, it was found that the protective element 20 having a thickness t p , in combination with the thickness of the insulating layer selected with a “reduced” value t r , allows to obtain a cable that can satisfactorily pass the above impact test, while maintaining the ability to work safely in the selected voltage class.

Толщина изолирующего слоя может быть определена путем выбора наиболее жесткого электрического ограничения, принимаемого во внимание с учетом его предполагаемого использования, но без необходимости в добавлении дополнительной толщины для учета деформаций в результате ударов.The thickness of the insulating layer can be determined by choosing the most stringent electrical constraint, taken into account taking into account its intended use, but without the need to add additional thickness to take into account deformations resulting from impacts.

Например, при конструировании кабеля является типичным рассматривать в качестве существенных электрических ограничений максимальный градиент на поверхности проводника (или на внешней поверхности экструдированного на него внутреннего полупроводящего слоя) и градиент в местах соединения, то есть градиент на внешней поверхности изолирующего слоя кабеля.For example, when designing a cable, it is typical to consider the maximum gradient on the surface of the conductor (or on the outer surface of the inner semiconducting layer extruded thereon) and the gradient at the junctions, that is, the gradient on the outer surface of the insulating layer of the cable, as significant electrical limitations.

Градиент на поверхности проводника сравнивают с максимальным допустимым градиентом для материала, использованного для изготовления изолирующего слоя (например, примерно 18 кВ/мм в случае полиолефиновых соединений), а градиент в местах соединения сравнивают с максимальным допустимым градиентом устройства соединения, которое предусмотрено для использования с этим кабелем.The gradient on the surface of the conductor is compared with the maximum allowable gradient for the material used to make the insulating layer (for example, about 18 kV / mm in the case of polyolefin compounds), and the gradient at the junctions is compared with the maximum allowable gradient of the connection device that is provided for use with this cable.

Например, соединение кабеля может быть выполнено путем замены изолирующего слоя в области соединения проводника эластичной (или термоусадочной) муфтой, которая покрывает определенную длину изолирующего слоя открытого кабеля.For example, a cable connection can be made by replacing the insulating layer in the conductor connection region with an elastic (or shrink) sleeve that covers a certain length of the insulating layer of the open cable.

В случае, когда соединения такого типа могут безопасно работать с градиентом примерно 2,5 кВ/мм (для кабеля СН), что, вероятно, представляет собой наиболее жесткое (предельное) условие, толщину изолирующего слоя определяют так, чтобы она могла выдержать такое условие. В случае, когда более жестким может оказаться другое условие, именно такое условие необходимо учитывать при расчете толщины изолирующего слоя.In the case when connections of this type can safely work with a gradient of about 2.5 kV / mm (for cable SN), which is probably the most severe (limit) condition, the thickness of the insulating layer is determined so that it can withstand such a condition . In the case when another condition may be more stringent, it is such a condition that must be taken into account when calculating the thickness of the insulating layer.

Однако, в соответствии с настоящим изобретением, нет необходимости в предусматривании какой-либо дополнительной толщины для учета вызванной ударами деформации изолирующего слоя.However, in accordance with the present invention, there is no need to provide any additional thickness to account for the impact-induced deformation of the insulating layer.

Также было установлено, что в случае, когда защитный элемент 20 используют в комбинации с толщиной изолирующего слоя, выбранной с "уменьшенным" значением tr, получают меньшую общую массу кабеля, чем соответствующая масса кабеля без защиты от ударов (то есть без ударозащитного элемента, содержащего вспененный полимерный слой) и с традиционной толщиной t0 изолирующего слоя (то есть кабеля по фиг.2), способного противостоять удару той же энергии (даже если допустить возникновение деформации изолирующего слоя).It has also been found that in the case where the protective element 20 is used in combination with the thickness of the insulating layer selected with a “reduced” value of t r , a lower total mass of the cable is obtained than the corresponding mass of the cable without impact protection (i.e. without a shockproof element, containing a foamed polymer layer) and with a traditional insulating layer thickness t 0 (i.e., the cable of FIG. 2) capable of withstanding the impact of the same energy (even if deformation of the insulating layer is allowed to occur).

Также было установлено, что присутствие препятствующего проникновению воды вспененного слоя 8 вносит дополнительный вклад в устойчивость к ударам, что позволяет еще в большей степени снизить деформацию изолирующего слоя 4.It was also found that the presence of a foaming layer 8 that impedes the penetration of water makes an additional contribution to shock resistance, which allows even more to reduce the deformation of the insulating layer 4.

Толщина изолирующего слоя и общая масса кабеля для двух кабелей в соответствии с настоящим изобретением, а также для сравнительного кабеля (конструкция которого позволила пройти описанные выше испытания на устойчивость к ударам) представлены в Таблице 1 в случае кабелей класса напряжений 20 кВ и алюминиевого проводника с площадью поперечного сечения 50 мм2.The thickness of the insulating layer and the total weight of the cable for the two cables in accordance with the present invention, as well as for the comparative cable (the design of which allowed to pass the shock resistance tests described above) are presented in Table 1 for cables of the voltage class 20 kV and aluminum conductor with an area cross section of 50 mm 2 .

ТАБЛИЦА 1TABLE 1 Тип кабеляCable type Толщина (мм)Thickness (mm) Масса кабеля (кг/м)Cable weight (kg / m) Общий диаметр (мм)Total diameter (mm) Внешняя оболочкаOuter shell Защитный элемент Security element Препятствующий проникновению воды вспененный слойWater resistant foaming layer Водо-набухающие лентыWater-swelling tapes Алюми-ниевый метал-лический экранAluminum metal screen Изоли-рующий слойInsulating layer Второй (внутренний) невспененный слойSecond (inner) non-foamed layer Вспененный слойFoam layer Первый (внешний)
невспененный слой
First (external)
non-foamed layer
1one -- 1one 1,51,5 4,44.4 -- 0,150.15 0,30.3 4four 0,740.74 30,730.7 22 -- 1one 1,51,5 0,850.85 0,50.5 -- 0,30.3 4four 0,510.51 24,924.9 33 8,258.25 -- -- -- -- 0,20.2 0,30.3 4four 0,900.90 33,933.9

Более подробно:In details:

(a) Кабель 1 представляет собой кабель по настоящему изобретению, содержащий препятствующий проникновению воды невспененный слой 8, изготовленный из водонабухающих лент, причем этот кабель дополнительно содержит защитный элемент 20, включающий в себя: первый невспененный полимерный слой 23; вспененный полимерный слой 22; второй невспененный полимерный слой 21;(a) Cable 1 is a cable of the present invention comprising an anti-foaming non-foamed layer 8 made of water-swellable tapes, the cable further comprising a protective element 20 including: a first non-foamed polymer layer 23; foamed polymer layer 22; second non-foamed polymer layer 21;

(b) Кабель 2 представляет собой кабель по настоящему изобретению, содержащий препятствующий проникновению воды вспененный слой 8, причем этот кабель дополнительно содержит защитный элемент 20, включающий в себя: первый невспененный полимерный слой 23; вспененный полимерный слой 22; второй невспененный полимерный слой 21;(b) Cable 2 is a cable of the present invention comprising a foaming layer 8 which prevents the penetration of water, the cable further comprising a protective element 20 including: a first non-foamed polymer layer 23; foamed polymer layer 22; second non-foamed polymer layer 21;

(c) Кабель 3 представляет собой сравнительный кабель такого типа, который показан на фиг.2, содержащий: внешнюю оболочку и водонабухающий, препятствующий проникновению воды слой, изготовленный из водонабухающих лент.(c) Cable 3 is a comparative cable of the type shown in FIG. 2, comprising: an outer sheath and a water swellable layer that impedes the ingress of water, made of water swellable tapes.

Кроме того, в таблице 1 показано, что в случае, когда предусмотрен препятствующий проникновению воды вспененный слой 8, толщина защитного элемента 20 выгодным образом уменьшена (а общая масса кабеля снижена) при сохранении той же толщины изолирующего слоя.In addition, Table 1 shows that in the case where a foamed layer 8 which prevents the penetration of water is provided, the thickness of the protective element 20 is advantageously reduced (and the total weight of the cable is reduced) while maintaining the same thickness of the insulating layer.

Кроме того, в таблице 1 показано, что для сравнительного кабеля потребовалась существенная масса (то есть примерно 0,90 кг/м) для поддержания его работоспособности при тех же условиях удара по сравнению с кабелями по настоящему изобретению.In addition, Table 1 shows that the comparative cable required a substantial mass (i.e., approximately 0.90 kg / m) to maintain its performance under the same impact conditions compared to the cables of the present invention.

В Таблице 2 приведены примеры размеров изолирующего слоя для кабелей в соответствии с настоящим изобретением для различных классов рабочих напряжений в диапазоне СН, по сравнению с соответствующей толщиной изолирующего слоя, предписанной указанным выше Международным стандартом CEI IEC 60502-2 для изолирующего слоя из сшитого полиэтилена (СПЭ).Table 2 shows examples of the dimensions of the insulating layer for cables in accordance with the present invention for different classes of operating voltages in the CH range, compared with the corresponding thickness of the insulating layer prescribed by the above International Standard CEI IEC 60502-2 for the insulating layer of cross-linked polyethylene (SPE) )

ТАБЛИЦА 2TABLE 2 10 кВ10 kV 20 кВ20 kV 30 кВ30 kV Толщина изолирующего слоя (мм) кабеля по изобретению The thickness of the insulating layer (mm) of the cable according to the invention 2,52,5 4four 5,55.5 Толщина изолирующего слоя (мм) согласно стандарту CEI IEC 60502-2Insulating layer thickness (mm) according to CEI IEC 60502-2 3,43.4 5,55.5 88

В соответствии со значениями, представленными в Таблице 2, толщина изолирующего слоя, предусмотренного в кабеле по настоящему изобретению, соответственно на 26, 27 и 56% меньше, чем толщина соответствующего изолирующего слоя в соответствии с упомянутым стандартом.In accordance with the values presented in Table 2, the thickness of the insulating layer provided in the cable of the present invention, respectively, 26, 27 and 56% less than the thickness of the corresponding insulating layer in accordance with the aforementioned standard.

Размер ударозащитного элементаImpact Protector Size

Размер защитного элемента оценивали для разных сечений кабеля с целью обеспечения отсутствия деформации изолирующего слоя при разных сечениях проводника.The size of the protective element was evaluated for different cable sections in order to ensure the absence of deformation of the insulating layer at different sections of the conductor.

С этой целью толщина защитного элемента, соответствующего деформации изолирующего слоя 0,1 мм при ударе с энергией 50 Дж, была определена для различных значений площади поперечного сечения проводника как в случае присутствия препятствующего проникновению воды вспененного слоя, так и в случае присутствия препятствующего проникновению воды невспененного слоя.For this purpose, the thickness of the protective element corresponding to the deformation of the insulating layer of 0.1 mm upon impact with an energy of 50 J was determined for different values of the cross-sectional area of the conductor both in the presence of a foamed layer preventing the penetration of water and in the presence of non-foamed layer.

Толщину защитного элемента изменяли, поддерживая постоянной толщину второго невспененного слоя 21 и вспененного полимерного слоя 22, при этом увеличивая толщину первого невспененного слоя 23.The thickness of the protective element was changed, maintaining a constant thickness of the second non-foamed layer 21 and the foamed polymer layer 22, while increasing the thickness of the first non-foamed layer 23.

Также выбирали соответствующую толщину невспененной внешней оболочки 7 для кабелей, не снабженных упомянутым защитным элементом 20 (см. фиг.4).The appropriate thickness of the non-foamed outer sheath 7 was also selected for cables not provided with said protective element 20 (see FIG. 4).

Было установлено, что толщина упомянутого защитного элемента уменьшается в соответствии с увеличением площади поперечного сечения проводника (см. фиг.5).It was found that the thickness of said protective element decreases in accordance with an increase in the cross-sectional area of the conductor (see FIG. 5).

Также было установлено, что присутствие препятствующего проникновению воды вспененного слоя 8 позволяет использовать существенно более тонкий защитный элемент 20 (см. фиг.6 при сравнении с фиг.5).It was also found that the presence of a foaming layer 8 that impedes the penetration of water allows the use of a significantly thinner security element 20 (see FIG. 6 when comparing with FIG. 5).

Результаты показаны на фиг.4, 5, 6, соответственно, для сравнительного кабеля с внешней оболочкой 7, кабеля с защитным элементом 20 и кабеля как с защитным элементом 20, так и с препятствующим проникновению воды вспененным слоем 8.The results are shown in Figs. 4, 5, 6, respectively, for a comparative cable with an outer sheath 7, a cable with a protective element 20 and a cable with both a protective element 20 and a foamed layer 8 that prevents the penetration of water.

На упомянутых чертежах толщина ts внешней оболочки со ссылкой на фиг.4, толщина tp защитного элемента со ссылкой на фиг.5 и сумма толщины tp защитного элемента и толщины tw препятствующего проникновению воды слоя со ссылкой на фиг.6 были отложены в виде функции площади S поперечного сечения проводника для класса напряжений 20 кВ.In the above-mentioned drawings, the thickness t s of the outer shell with reference to FIG. 4, the thickness t p of the security element with reference to FIG. 5 and the sum of the thickness t p of the security element and the thickness t w of the water-resistant layer with reference to FIG. as a function of the cross-sectional area S of the conductor for a voltage class of 20 kV.

Заявитель также установил, что повышение механической защиты от ударов достигается путем увеличения толщины первого невспененного слоя при поддержании постоянной толщины вспененного полимерного слоя.The applicant has also found that an increase in mechanical shock protection is achieved by increasing the thickness of the first non-foamed layer while maintaining a constant thickness of the foamed polymer layer.

Кабель в соответствии с настоящим изобретением может быть получен с использованием известных технологий нанесения слоев термопластичного материала, например, посредством экструзии. Экструзия может быть выгодным образом осуществлена за один проход, например, с помощью различных "блоков экструзии" вдоль экструзионной линии, в которой используются отдельные экструдеры, установленные последовательно, или посредством совместной экструзии многосекционной экструзионной головкой.The cable in accordance with the present invention can be obtained using known technologies for applying layers of thermoplastic material, for example, by extrusion. Extrusion can be advantageously carried out in one pass, for example, using various "extrusion units" along an extrusion line in which individual extruders are used in series, or by co-extrusion with a multi-section extrusion head.

Далее настоящее изобретение дополнительно описано на следующих примерах, которые приведены лишь для иллюстрации и которые никоим образом не следует рассматривать как ограничивающие изобретения.Further, the present invention is further described in the following examples, which are for illustration only and which should in no way be construed as limiting.

ПРИМЕРЫ 1-2EXAMPLES 1-2

Приготовление составовPreparation of formulations

Использовали следующие компоненты:Used the following components:

- гетерофазный сополимер пропилена с температурой плавления 165°C, энтальпией плавления 30 Дж/г, ИТР 0,8 дг/мин и модулем упругости при изгибе 150 МПа (Adflex® Q 200 F - коммерческий продукт компании Basell);- a heterophasic propylene copolymer with a melting point of 165 ° C, a melting enthalpy of 30 J / g, an MFI of 0.8 dg / min and a bending modulus of 150 MPa (Adflex® Q 200 F - a commercial product from Basell);

- Sunpar® 2280 (коммерческий продукт компании Sunoco): парафиновое масло;- Sunpar® 2280 (commercial product of Sunoco): paraffin oil;

- Jarylec® Exp3 (коммерческий продукт компании Elf Atochem): дибензолтолуол (ДБТ).- Jarylec® Exp3 (commercial product from Elf Atochem): dibenzene toluene (DBT).

Приготовили следующие составы:The following formulations were prepared:

Пример 1: 94 мас.% Adflex® Q 200 F+6 мас.% Sunpar® 2280;Example 1: 94 wt.% Adflex® Q 200 F + 6 wt.% Sunpar® 2280;

Пример 2: 94 мас.% Adflex® Q 200 F+6 мас.% Jarylec® Exp3.Example 2: 94 wt.% Adflex® Q 200 F + 6 wt.% Jarylec® Exp3.

Приведенные выше составы приготовили следующим образом.The above formulations were prepared as follows.

Полимер (Adflex® Q 200 F) в гранулированном виде предварительно нагревали при перемешивании до температуры 80°C в течение более 15 минут в турбосмесителе. После этого к предварительно нагретому полимеру добавляли диэлектрическую жидкость (Sunpar® 2280 для примера 1 и Jarylec Exp3 для примера 2) в количестве 6 мас.%. После добавления перемешивание продолжили в течение 2 часов при температуре 80°C до тех пор, пока жидкость полностью не абсорбировалась в гранулах полимера.The polymer (Adflex® Q 200 F) in granular form was pre-heated with stirring to a temperature of 80 ° C for more than 15 minutes in a turbo mixer. Thereafter, a dielectric fluid (Sunpar® 2280 for Example 1 and Jarylec Exp3 for Example 2) was added to the preheated polymer in an amount of 6% by weight. After the addition, stirring was continued for 2 hours at a temperature of 80 ° C until the liquid was completely absorbed in the polymer granules.

После этого первого этапа полученный в результате материал вымешивали в двухшнековом лабораторном экструдере Brabender Plasticorder PL2000 при температуре 180°C до полной гомогенизации. Полученный в результате материал выходил из этого двухшнекового экструдера в форме гранул.After this first step, the resulting material was mixed in a Brabender Plasticorder PL2000 twin-screw laboratory extruder at a temperature of 180 ° C until complete homogenization. The resulting material exited this twin-screw extruder in the form of granules.

Измерение диэлектрических потерьDielectric loss measurement

Пластины толщиной 0,5 мм формировали из гранулированного материала, полученного согласно описанному выше. Пластины формовали при 195°C с предварительным нагревом в течение 15 минут.Plates with a thickness of 0.5 mm were formed from granular material obtained as described above. The plates were molded at 195 ° C with preheating for 15 minutes.

Пластины, полученные таким образом, подвергали измерениям диэлектрических потерь путем измерения тангенса угла диэлектрических потерь (tandelta) (в соответствии со стандартом ASTM D150) при разных температурах. Измеряли tandelta·10-4 (G=1 кВ/мм при 50 Гц) при 20°C и tandelta·10-4 (G=1 кВ/мм при 50 Гц) при 90°C: полученные результаты приведены в Таблице 3.The plates thus obtained were subjected to dielectric loss measurements by measuring the dielectric loss tangent (tandelta) (according to ASTM D150) at different temperatures. Measured tandelta · 10 -4 (G = 1 kV / mm at 50 Hz) at 20 ° C and tandelta · 10 -4 (G = 1 kV / mm at 50 Hz) at 90 ° C: the results are shown in Table 3.

ТАБЛИЦА 3TABLE 3 ПРИМЕРEXAMPLE G (кВ/мм)G (kV / mm) tandelta (20°C)tandelta (20 ° C) tandelta (90°C)tandelta (90 ° C) 1one 1one 3,7·10-4 3.7 · 10 -4 5,7·10-4 5.7 · 10 -4 22 1one 2,0·10-4 2.0 · 10 -4 4,0·10-4 4.0 · 10 -4

Приведенные выше данные показывают, что использование диэлектрической жидкости не оказывает отрицательного влияния на диэлектрические потери изолирующего материала.The above data show that the use of dielectric fluid does not adversely affect the dielectric loss of the insulating material.

ПРИМЕР 3EXAMPLE 3

Изготовление кабеляCable making

Изготовили кабель в соответствии с настоящим изобретением и сравнительный кабель, при этом состав изолирующего слоя и полупроводящих слоев упомянутых кабелей описан в Таблице 4, приведенной ниже.A cable was made in accordance with the present invention and a comparative cable, wherein the composition of the insulating layer and the semiconducting layers of said cables is described in Table 4 below.

ТАБЛИЦА 4TABLE 4 Кабель по изобретениюCable according to the invention Сравнительный кабельComparison cable Внутренний и внешний полупроводящие слои (%) по массеThe inner and outer semiconducting layers (%) by weight Изолирующий слой (%) по массеInsulating layer (%) by weight Внутренний и внешний полупроводящие слои (%) по массеThe inner and outer semiconducting layers (%) by weight Изолирующий
слой (%) по массе
Insulating
layer (%) by weight
Adflex® Q 200 FAdflex® Q 200 F 60,460,4 93,493,4 66,466,4 99,499,4 Ensaco®
250 G
Ensaco®
250 g
3333 -- 3333 --
Sunpar® 2280Sunpar® 2280 66 66 -- -- Irganox®
PS 802
Irganox®
PS 802
0,40.4 0,40.4 0,40.4 0,40.4
Irganox® 1010Irganox® 1010 0,20.2 0,20.2 0,20.2 0,20.2

Ensaco® 250 G: печная углеродная сажа (коммерческий продукт компании Erachem Europe);Ensaco® 250 G: furnace carbon black (commercial product of Erachem Europe);

Irganox® PS 802 (антиоксидант): дистеарилтиодипропионат (коммерческий продукт компании Ciba Specialty Chemicals);Irganox® PS 802 (antioxidant): distearyl thiodipropionate (commercial product from Ciba Specialty Chemicals);

Irganox® 1010 (антиоксидант): пентаэритритил-тетракис-(3-(3,5-ди-т-бутил-4-гидроксифенил)-пропионат (коммерческий продукт компании Ciba Specialty Chemicals).Irganox® 1010 (antioxidant): pentaerythritol-tetrakis- (3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate (commercial product from Ciba Specialty Chemicals).

Сердечник кабеля (на который должен был наноситься вспененный слой) состоял из: алюминиевого проводника (площадь поперечного сечения 150 мм2), внутреннего полупроводящего слоя толщиной примерно 0,5 мм, изолирующего слоя толщиной примерно 4,5 мм, внешнего полупроводящего слоя толщиной примерно 0,5 мм, причем упомянутые слои были получены так, как описано ниже.The core of the cable (onto which the foam layer was to be applied) consisted of: an aluminum conductor (cross-sectional area of 150 mm 2 ), an internal semiconducting layer with a thickness of approximately 0.5 mm, an insulating layer with a thickness of approximately 4.5 mm, an external semiconducting layer with a thickness of approximately 0 , 5 mm, and the said layers were obtained as described below.

Кабель получали путем совместной экструзии вышеуказанных трех слоев посредством трех экструдеров, выходящих в одну экструзионную головку.The cable was obtained by co-extrusion of the above three layers by three extruders extending into one extrusion head.

Материалы, используемые для внутреннего полупроводящего слоя (в количествах, представленных в приведенной выше Таблице 4), а именно - Adflex® Q 200 F, Sunpar® 2280, углеродную сажу и антиоксиданты, предварительно смешанные во внутреннем смесителе типа Banbury, подавали в загрузочную воронку экструдера, причем экструдер имел диаметр 45 мм и отношение L/D (длина/диаметр), равное 25.The materials used for the inner semiconducting layer (in the amounts shown in Table 4 above), namely Adflex® Q 200 F, Sunpar® 2280, carbon black and antioxidants pre-mixed in a Banbury-type internal mixer, were fed into the hopper of the extruder moreover, the extruder had a diameter of 45 mm and an L / D ratio (length / diameter) of 25.

Материалы, использованные для изолирующего слоя (в количествах, представленных в приведенной выше Таблице 4), были составлены посредством экструдера, имеющего диаметр 80 мм и отношение L/D, равное 25. Таким образом, Adflex® Q 200 F подавали непосредственно в загрузочную воронку экструдера. После этого Sunpar® 2280, предварительно смешанный в стеклянном сосуде с антиоксидантами, инжектировали под высоким давлением в экструдер. Инжекцию выполняли во время экструзии на расстоянии примерно 20 D от начала винта экструдера с использованием трех точек инжекции с одинаковым поперечным сечением, причем каждая точка инжекции находилась под углом 120° друг от друга. Диэлектрическую жидкость инжектировали при температуре 70°C и давлении 250 бар.The materials used for the insulating layer (in the amounts shown in Table 4 above) were composed by an extruder having a diameter of 80 mm and an L / D ratio of 25. Thus, Adflex® Q 200 F was fed directly to the hopper of the extruder . Thereafter, Sunpar® 2280, pre-mixed in a glass vessel with antioxidants, was injected under high pressure into the extruder. The injection was carried out during extrusion at a distance of about 20 D from the beginning of the screw of the extruder using three injection points with the same cross section, with each injection point being at an angle of 120 ° from each other. The dielectric fluid was injected at a temperature of 70 ° C and a pressure of 250 bar.

Материалы, используемые для внешнего полупроводящего слоя (в количествах, представленных в указанной выше Таблице 4), а именно - Adflex® Q 200 F, Sunpar® 2280, углеродную сажу и антиоксиданты, предварительно смешанные во внутреннем смесителе типа Banbury, подавали в загрузочную воронку экструдера, причем экструдер имел диаметр 45 мм и отношение L/D, равное 25.The materials used for the outer semiconducting layer (in the amounts shown in Table 4 above), namely Adflex® Q 200 F, Sunpar® 2280, carbon black and antioxidants pre-mixed in a Banbury type internal mixer, were fed into the extruder feed hopper moreover, the extruder had a diameter of 45 mm and an L / D ratio of 25.

Приготовленные таким образом материалы совместно экструдировали на упомянутый алюминиевый проводник.The materials thus prepared are coextruded onto said aluminum conductor.

Сердечник кабеля на выходе из экструзионной головки охлаждали до температуры окружающей среды, пропуская его через холодную воду.The core of the cable at the exit of the extrusion head was cooled to ambient temperature, passing it through cold water.

Препятствующий проникновению воды полупроводящий вспененный слой с толщиной примерно 0,7 мм и со степенью вспенивания 28% экструдировали на описанный выше сердечник кабеля с использованием экструдера, имеющего диаметр 60 мм и отношение L/D, равное 20. Для упомянутого вспененного слоя использовали следующие материалы:The semi-conductive foam layer with a thickness of about 0.7 mm and a degree of foaming of 28% was prevented from penetration by extruding onto the cable core described above using an extruder having a diameter of 60 mm and an L / D ratio of 20. The following materials were used for the foam layer:

Santoprene® 201/121-68 W228: термопластичный каучук (коммерческий продукт компании Advanced Elastomer System) (количество=50 phr);Santoprene® 201 / 121-68 W228: thermoplastic rubber (commercial product of the Advanced Elastomer System) (quantity = 50 phr);

Profax® PF 814: гомополимер изотактического пропилена с сильно разветвленной структурой (коммерческий продукт компании Montell) (количество=50 phr);Profax® PF 814: highly branched isotactic propylene homopolymer (commercial product of Montell) (quantity = 50 phr);

Waterlock® J550: сшитая полиакриловая кислота (частично переведенная в соль) (более 50 мас.% частиц с диаметром от 10 до 45 мкм) (Grain Processing Co.) (количество=40 phr);Waterlock® J550: crosslinked polyacrylic acid (partially converted to salt) (more than 50 wt.% Particles with a diameter of 10 to 45 microns) (Grain Processing Co.) (amount = 40 phr);

Hydrocerol® BIH 40: карбоновая кислота+вспенивающий агент бикарбонат натрия (коммерческий продукт компании Boeheringer Ingelheim) (количество=2 phr);Hydrocerol® BIH 40: carboxylic acid + sodium bicarbonate blowing agent (commercial product of Boeheringer Ingelheim) (amount = 2 phr);

Ensaco® 250 G: печная углеродная сажа (коммерческий продукт компании Erachem Europe) (количество=50 phr).Ensaco® 250 G: furnace carbon black (commercial product of Erachem Europe) (quantity = 50 phr).

Упомянутые материалы, за исключением вспенивающего агента, предварительно смешивали во внутреннем смесителе типа Banbury и после этого подавали в загрузочную воронку экструдера вместе со вспенивающим агентом.The materials mentioned, with the exception of the blowing agent, were pre-mixed in a Banbury type internal mixer and then fed into the hopper of the extruder together with the blowing agent.

Кабель на выходе из экструзионной головки охлаждали на воздухе до 60°C перед подачей в устройство формования алюминия.The cable at the exit of the extrusion head was cooled in air to 60 ° C before being fed to the aluminum forming apparatus.

Полученный таким образом кабель затем оборачивали экраном из лакированного алюминия толщиной примерно 0,3 мм с использованием клея для соединения перекрывающихся кромок.The cable thus obtained was then wrapped with a lacquered aluminum screen with a thickness of about 0.3 mm using glue to join the overlapping edges.

После этого на упомянутый алюминиевый экран экструдировали полиэтиленовую оболочку толщиной примерно 1,5 мм, используя дополнительный экструдер с диаметром 150 мм и отношением L/D, равным 25.After that, a polyethylene sheath with a thickness of about 1.5 mm was extruded onto said aluminum screen using an additional extruder with a diameter of 150 mm and an L / D ratio of 25.

Кабель на выходе из экструзионной головки упомянутого дополнительного экструдера охлаждали в воде до 80°C в охлаждающей трубке (расстояние от экструзионной головки 500 мм).The cable at the outlet of the extrusion head of said additional extruder was cooled in water to 80 ° C in a cooling tube (distance from the extrusion head 500 mm).

Дополнительный вспененный слой толщиной примерно 2 мм и степенью вспенивания 100% наносили на описанный выше кабель посредством экструдера с диаметром 120 мм и отношением L/D, равным 25. Для упомянутого вспененного слоя использовали следующие материалы:An additional foam layer with a thickness of about 2 mm and a foaming degree of 100% was applied to the cable described above by an extruder with a diameter of 120 mm and an L / D ratio of 25. The following materials were used for the foam layer:

Hifax SD817: пропилен, модифицированный сополимером этилена/пропилена (коммерческий продукт компании Basell) (количество=100 phr);Hifax SD817: propylene modified with ethylene / propylene copolymer (commercial product of Basell) (amount = 100 phr);

Hydrocerol® BIH 40: карбоновая кислота+вспенивающий агент бикарбонат натрия (коммерческий продукт компании Boeheringer Ingelheim) (количество=1,2 phr).Hydrocerol® BIH 40: carboxylic acid + sodium bicarbonate blowing agent (commercial product from Boeheringer Ingelheim) (amount = 1.2 phr).

Упомянутые материалы подавали в загрузочную воронку экструдера.Mentioned materials were fed into the hopper of the extruder.

На расстоянии примерно 500 мм от экструзионной головки установили охлаждающую трубку (содержащую холодную воду) для прекращения вспенивания и охлаждения экструдированного материала до 80°C.A cooling tube (containing cold water) was installed at a distance of about 500 mm from the extrusion head to stop foaming and cool the extruded material to 80 ° C.

Затем поверх упомянутого дополнительного вспененного слоя экструдировали полиэтиленовую оболочку толщиной примерно 1,5 мм с использованием дополнительного экструдера с диаметром 160 мм и отношением L/D, равным 25.Then, a polyethylene sheath of about 1.5 mm thickness was extruded over the above additional foam layer using an additional extruder with a diameter of 160 mm and an L / D ratio of 25.

Кабель на выходе из экструзионной головки упомянутого дополнительного экструдера охлаждали в воде до 50°C в охлаждающей трубке (расстояние от экструзионной головки 500 мм).The cable at the outlet of the extrusion head of said additional extruder was cooled in water to 50 ° C in a cooling tube (distance from the extrusion head 500 mm).

При аналогичных условиях, с использованием материалов, указанных в Таблице 4, был произведен сравнительный кабель без добавления диэлектрической жидкости.Under similar conditions, using the materials indicated in Table 4, a comparative cable was produced without adding dielectric fluid.

Диэлектрическая прочностьDielectric strength

Три образца (каждый длиной 20 м) двух кабелей, произведенных согласно описанному выше, подвергали измерениям диэлектрической прочности на переменном напряжении при температуре окружающей среды. Начиная от 100 кВ, градиент, приложенный к кабелям, увеличивали на 10 кВ каждые 10 минут до тех пор, пока кабели не были пробиты. При пробое учитывали градиент на проводнике.Three samples (each 20 m long) of two cables manufactured as described above were subjected to AC dielectric strength measurements at ambient temperature. Starting from 100 kV, the gradient applied to the cables was increased by 10 kV every 10 minutes until the cables were punched. During breakdown, the gradient on the conductor was taken into account.

В Таблице 5 приведены результаты электрических испытаний: представленные данные являются усредненным значением, полученным по результатам трех различных измерений.Table 5 shows the results of electrical tests: the data presented are the average value obtained from the results of three different measurements.

ТАБЛИЦА 5TABLE 5 Кабель по изобретению (кВ/мм)Cable according to the invention (kV / mm) Сравнительный кабель (кВ/мм)Comparison cable (kV / mm) Пробой при переменном напряженииAC breakdown 5959 2929th

Приведенные выше данные со всей очевидностью показывают, что пробой кабеля в соответствии с настоящим изобретением происходил при более высоком градиенте, чем пробой сравнительного кабеля.The above data clearly show that the breakdown of the cable in accordance with the present invention occurred at a higher gradient than the breakdown of the comparative cable.

Claims (44)

1. Кабель для использования в заданном классе напряжений, содержащий по меньшей мере один проводник; по меньшей мере один экструдированный изолирующий слой, окружающий упомянутый проводник и изготовленный из несшитого изолирующего материала, содержащего по меньшей мере один термопластичный полимер и по меньшей мере одну диэлектрическую жидкость, причем упомянутый изолирующий слой имеет такую толщину, которая обеспечивает градиент напряжения на внешней поверхности изолирующего слоя кабеля не менее 1,0 кВ/мм; и защитный элемент вокруг упомянутого экструдированного изолирующего слоя, имеющий толщину и механические свойства, выбранные для обеспечения заданной способности устойчивости к ударам, причем упомянутый защитный элемент содержит по меньшей мере один вспененный полимерный слой, а упомянутая толщина достаточна для предотвращения обнаруживаемого повреждения изолирующего слоя при ударе с энергий по меньшей мере 25 Дж.1. A cable for use in a given voltage class, comprising at least one conductor; at least one extruded insulating layer surrounding said conductor and made of a non-crosslinked insulating material containing at least one thermoplastic polymer and at least one dielectric fluid, said insulating layer having a thickness such that a voltage gradient is provided on the outer surface of the insulating layer cable not less than 1.0 kV / mm; and a protective element around said extruded insulating layer having a thickness and mechanical properties selected to provide a predetermined impact resistance, said protective element comprising at least one foamed polymer layer, and said thickness sufficient to prevent detectable damage to the insulating layer upon impact energies of at least 25 J. 2. Кабель по п.1, в котором упомянутый экструдированный изолирующий слой имеет на по меньшей мере 20% меньшую толщину, чем толщина изолирующего слоя, предусмотренная в стандарте IEC 60502-2 для соответствующего класса напряжений.2. The cable according to claim 1, wherein said extruded insulating layer has at least 20% less thickness than the thickness of the insulating layer provided for in the IEC 60502-2 standard for the corresponding voltage class. 3. Кабель по п.1, в котором упомянутый заданный класс напряжений представляет собой класс 10 кВ, а упомянутый экструдированный изолирующий слой имеет толщину не более 2,5 мм.3. The cable according to claim 1, wherein said predetermined voltage class is a 10 kV class, and said extruded insulating layer has a thickness of not more than 2.5 mm. 4. Кабель по п.1, в котором упомянутый заданный класс напряжений представляет собой класс 20 кВ, а упомянутый экструдированный изолирующий слой имеет толщину не более 4 мм.4. The cable according to claim 1, wherein said predetermined voltage class is a 20 kV class, and said extruded insulating layer has a thickness of not more than 4 mm. 5. Кабель по п.1, в котором упомянутый заданный класс напряжений представляет собой класс 30 кВ, а упомянутый экструдированный изолирующий слой имеет толщину не более 5,5 мм.5. The cable according to claim 1, wherein said predetermined voltage class is a 30 kV class, and said extruded insulating layer has a thickness of not more than 5.5 mm. 6. Кабель по п.1, в котором упомянутый термопластичный полимерный материал выбран из полиолефинов, сополимеров различных олефинов, сополимеров олефина с этилен-ненасыщенным сложным эфиром, сложных полиэфиров, полиацетатов, полимеров целлюлозы, поликарбонатов, полисульфонов, фенольных смол, поликарбамидных смол, поликетонов, полиакрилатов, полиамидов, полиаминов или их смесей.6. The cable according to claim 1, wherein said thermoplastic polymer material is selected from polyolefins, copolymers of various olefins, copolymers of olefin with ethylenically unsaturated ester, polyesters, polyacetates, cellulose polymers, polycarbonates, polysulfones, phenolic resins, polyurea resins, polyketones , polyacrylates, polyamides, polyamines or mixtures thereof. 7. Кабель по п.6, в котором упомянутый термопластичный полимерный материал выбран из: полиэтилена (ПЭ), такого как ПЭ низкой плотности (ПЭНП), ПЭ средней плотности (ПЭСП), ПЭ высокой плотности (ПЭВП), линейного ПЭ низкой плотности (ЛПЭНП), полиэтилена ультранизкой плотности (ПЭУНП); полипропилена (ПП); сополимеров этилена/сложного эфира винилового спирта, таких как этилен/винилацетат (ЭВА); сополимеров этилена/акрилата, таких как этилен/метилакрилат (ЭМА), этилен/этилакрилат (ЭЭА) и этилен/бутилакрилат (ЭБА); термопластичных сополимеров этилена/α-олефина; полистирола; сополимеров акрилонитрила/бутадиена/стирола (АБС); галогенированных полимеров, таких как поливинилхлорид (ПВХ); полиуретана (ПУ); полиамидов; ароматических сложных полиэфиров, таких как полиэтилентерефталат (ПЭТФ) или полибутилентерефталат (ПБТ); или их сополимеров или их смесей.7. The cable according to claim 6, in which said thermoplastic polymer material is selected from: polyethylene (PE), such as low density PE (LDPE), medium density PE (MESP), high density PE (HDPE), linear low density PE ( LLDPE), ultra-low density polyethylene (PEUNP); polypropylene (PP); vinyl alcohol ethylene / ester copolymers such as ethylene / vinyl acetate (EVA); ethylene / acrylate copolymers such as ethylene / methyl acrylate (EMA), ethylene / ethyl acrylate (EEA) and ethylene / butyl acrylate (EBA); thermoplastic ethylene / α-olefin copolymers; polystyrene; acrylonitrile / butadiene / styrene copolymers (ABS); halogenated polymers such as polyvinyl chloride (PVC); polyurethane (PU); polyamides; aromatic polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) or polybutylene terephthalate (PBT); or their copolymers or mixtures thereof. 8. Кабель по п.1, в котором упомянутый термопластичный полимерный материал выбран из8. The cable according to claim 1, wherein said thermoplastic polymer material is selected from (a) по меньшей мере одного гомополимера пропилена или по меньшей мере одного сополимера пропилена с по меньшей мере одним олефиновым сомономером, выбранным из этилена и α-олефина, иного, чем пропилен, причем упомянутый гомополимер или сополимер имеет температуру плавления, превышающую или равную 130°С, и энтальпию плавления от 20 до 100 Дж/г;(a) at least one propylene homopolymer or at least one propylene copolymer with at least one olefin comonomer selected from ethylene and an α-olefin other than propylene, said homopolymer or copolymer having a melting point greater than or equal to 130 ° C, and the enthalpy of melting from 20 to 100 J / g; (b) механической смеси, содержащей по меньшей мере один гомополимер или сополимер (а) пропилена и (с) по меньшей мере один эластомерный сополимер этилена с по меньшей мере одним алифатическим α-олефином и, необязательно, полиеном.(b) a mechanical mixture containing at least one homopolymer or copolymer of (a) propylene; and (c) at least one elastomeric copolymer of ethylene with at least one aliphatic α-olefin and, optionally, a polyene. 9. Кабель по п.8, в котором упомянутый гомополимер или сополимер (а) пропилена выбран из9. The cable of claim 8, wherein said propylene homopolymer or copolymer (a) is selected from (a1) гомополимеров пропилена или сополимеров пропилена с по меньшей мере одним олефиновым сомономером, выбранным из этилена и α-олефина, иного, чем пропилен, имеющих модуль упругости при изгибе от 30 до 900 МПа;(a 1 ) propylene homopolymers or copolymers of propylene with at least one olefin comonomer selected from ethylene and an α-olefin other than propylene having a bending modulus of 30 to 900 MPa; 2) гетерофазных сополимеров, содержащих термопластичную фазу на основе пропилена и эластомерную фазу на основе этилена, сополимеризованного с α-олефином, при этом эластомерная фаза присутствует в количестве по меньшей мере 45 мас.% по отношению к общей массе гетерофазных сополимеров.(a 2 ) heterophasic copolymers containing a thermoplastic phase based on propylene and an elastomeric phase based on ethylene copolymerized with an α-olefin, wherein the elastomeric phase is present in an amount of at least 45 wt.% with respect to the total weight of the heterophasic copolymers. 10. Кабель по п.9, в котором упомянутые гетерофазные сополимеры класса (а2) представляют собой гетерофазные сополимеры, в которых эластомерная фаза состоит из эластомерного сополимера этилена и пропилена, содержащего от 15 до 50 мас.% этилена и от 50 до 85 мас.% пропилена по отношению к массе эластомерной фазы.10. The cable according to claim 9, in which the aforementioned heterophasic copolymers of class (a 2 ) are heterophasic copolymers in which the elastomeric phase consists of an elastomeric copolymer of ethylene and propylene containing from 15 to 50 wt.% Ethylene and from 50 to 85 wt. % propylene in relation to the mass of the elastomeric phase. 11. Кабель по п.8, в котором упомянутый эластомерный сополимер (с) этилена выбран из11. The cable of claim 8, in which said elastomeric copolymer (s) of ethylene is selected from (c1) сополимеров, имеющих следующий состав мономеров: 35-90 мол.% этилена; 10-65 мол.% алифатического α-олефина; 0-10 мол.% полиена;(c 1 ) copolymers having the following composition of monomers: 35-90 mol.% ethylene; 10-65 mol% of an aliphatic α-olefin; 0-10 mol.% Polyene; 2) сополимеров, имеющих следующий состав мономеров: 75-97 мол.% этилена; 3-25 мол.% алифатического α-олефина; 0-5 мол.% полиена.(c 2 ) copolymers having the following composition of monomers: 75-97 mol.% ethylene; 3-25 mol% of an aliphatic α-olefin; 0-5 mol.% Polyene. 12. Кабель по п.1, в котором упомянутая диэлектрическая жидкость выбрана из минеральных масел, таких как нафтеновые масла, ароматические масла, такие как алкилбензолы, парафиновые масла, полиароматические масла, причем упомянутые минеральные масла, необязательно, содержат по меньшей мере один гетероатом, выбранный из кислорода, азота или серы; жидких парафинов; растительных масел, таких как соевое масло, льняное масло, касторовое масло; олигомерных ароматических полиолефинов; парафиновых восков, таких как полиэтиленовые воски, полипропиленовые воски; синтетических масел, таких как силиконовые масла, алифатические сложные эфиры, такие как тетраэфиры пентаэритрита, сложные эфиры себациновой кислоты, сложные эфиры фталевой кислоты, олигомеры олефина, такие как необязательно гидрогенизированные полибутены или полиизобутены; или их смесей.12. The cable according to claim 1, wherein said dielectric fluid is selected from mineral oils such as naphthenic oils, aromatic oils such as alkylbenzenes, paraffin oils, polyaromatic oils, said mineral oils optionally containing at least one heteroatom, selected from oxygen, nitrogen or sulfur; liquid paraffins; vegetable oils such as soybean oil, linseed oil, castor oil; oligomeric aromatic polyolefins; paraffin waxes such as polyethylene waxes, polypropylene waxes; synthetic oils, such as silicone oils, aliphatic esters, such as pentaerythritol tetraesters, sebacic acid esters, phthalic acid esters, olefin oligomers, such as optionally hydrogenated polybutenes or polyisobutenes; or mixtures thereof. 13. Кабель по п.12, в котором диэлектрическая жидкость выбрана из ароматических масел, парафиновых масел, нафтеновых масел.13. The cable according to item 12, in which the dielectric fluid is selected from aromatic oils, paraffin oils, naphthenic oils. 14. Кабель по п.1, в котором массовое соотношение диэлектрической жидкости к термопластичному полимерному материалу составляет от 1:99 до 25:75.14. The cable according to claim 1, in which the mass ratio of the dielectric fluid to the thermoplastic polymer material is from 1:99 to 25:75. 15. Кабель по п.1, в котором упомянутый проводник представляет собой сплошной стержень.15. The cable according to claim 1, in which said conductor is a solid rod. 16. Кабель по п.1, дополнительно включающий в себя электрический экран, окружающий упомянутый изолирующий слой, причем упомянутый электрический экран содержит металлический лист, которому придана трубчатая форма.16. The cable according to claim 1, further comprising an electric shield surrounding said insulating layer, said electric shield comprising a metal sheet which is tubular in shape. 17. Кабель по п.1, в котором упомянутый защитный элемент размещен в положении, радиально внешнем по отношению к упомянутому изолирующему слою.17. The cable according to claim 1, in which said protective element is placed in a position radially external to said insulating layer. 18. Кабель по п.1, в котором степень вспенивания упомянутого вспененного полимерного слоя составляет от 20 до 200%.18. The cable according to claim 1, in which the degree of foaming of said foamed polymer layer is from 20 to 200%. 19. Кабель по п.1, в котором упомянутый вспененный полимерный слой имеет толщину, составляющую от 1 до 5 мм.19. The cable according to claim 1, wherein said foamed polymer layer has a thickness of 1 to 5 mm. 20. Кабель по п.1, в котором вспениваемый полимерный материал упомянутого вспененного полимерного слоя выбран из полиолефиновых полимеров или сополимеров на основе этилена и/или пропилена.20. The cable according to claim 1, in which the expandable polymer material of said expanded polymer layer is selected from polyolefin polymers or copolymers based on ethylene and / or propylene. 21. Кабель по п.20, в котором упомянутый вспениваемый полимерный материал выбран из21. The cable according to claim 20, in which said expandable polymer material is selected from (d) сополимеров этилена с этилен-ненасыщенным сложным эфиром, в которых количество ненасыщенного сложного эфира составляет от 5 до 80% по массе;(d) copolymers of ethylene with an ethylenically unsaturated ester, in which the amount of unsaturated ester is from 5 to 80% by weight; (e) эластомерных сополимеров этилена с по меньшей мере одним С312 α-олефином и, необязательно, диеном, имеющих следующий состав: 35-90% по молям этилена, 10-65% по молям α-олефина, 0-10% по молям диена;(e) elastomeric copolymers of ethylene with at least one C 3 -C 12 α-olefin and optionally a diene having the following composition: 35-90% by mole of ethylene, 10-65% by mole of α-olefin, 0-10 % by mole of diene; (f) сополимеров этилена с по меньшей мере одним C4-C12 α-олефином и, необязательно, диеном, имеющих плотность от 0,86 до 0,90 г/см3;(f) copolymers of ethylene with at least one C 4 -C 12 α-olefin and optionally a diene having a density of from 0.86 to 0.90 g / cm 3 ; (g) полипропилена, модифицированного сополимерами этилена / С312 α-олефина, причем массовое соотношение между полипропиленом и сополимером этилена / C3-C12 α-олефина составляет от 90/10 до 30/70.(g) a polypropylene modified with ethylene / C 3 -C 12 α-olefin copolymers, wherein the weight ratio between the polypropylene and the ethylene / C 3 -C 12 α-olefin copolymer is from 90/10 to 30/70. 22. Кабель по п.1, в котором упомянутый защитный элемент дополнительно включает в себя по меньшей мере один невспененный полимерный слой, соединенный с упомянутым вспененным полимерным слоем.22. The cable according to claim 1, wherein said protective element further includes at least one non-foamed polymer layer connected to said foamed polymer layer. 23. Кабель по п.22, в котором упомянутый по меньшей мере один невспененный полимерный слой имеет толщину в диапазоне от 0,2 до 1 мм.23. The cable according to item 22, in which said at least one non-foamed polymer layer has a thickness in the range from 0.2 to 1 mm 24. Кабель по п.23, в котором упомянутый по меньшей мере один невспененный полимерный слой изготовлен из полиолефинового полимера.24. The cable of claim 23, wherein said at least one non-foamed polymer layer is made of a polyolefin polymer. 25. Кабель по п.23, в котором упомянутый защитный элемент содержит первый невспененный полимерный слой в положении, радиально внешнем по отношению к упомянутому вспененному полимерному слою.25. The cable of claim 23, wherein said protective element comprises a first non-foamed polymer layer in a position radially external to said foamed polymer layer. 26. Кабель по п.23, в котором упомянутый защитный элемент содержит второй невспененный полимерный слой в положении, радиально внутреннем по отношению к упомянутому вспененному полимерному слою.26. The cable according to item 23, in which said protective element contains a second non-foamed polymer layer in a position radially internal with respect to said foamed polymer layer. 27. Кабель по п.1, содержащий дополнительный вспененный полимерный слой в положении, радиально внутреннем по отношению к упомянутому защитному элементу.27. The cable according to claim 1, containing an additional foamed polymer layer in a position radially internal with respect to said protective element. 28. Кабель по п.27, в котором упомянутый дополнительный вспененный полимерный слой находится в положении, радиально внешнем по отношению к упомянутому изолирующему слою.28. The cable according to item 27, in which the aforementioned additional foamed polymer layer is in a position radially external to the said insulating layer. 29. Кабель по п.27, в котором упомянутый дополнительный вспененный полимерный слой представляет собой препятствующий проникновению воды слой, включающий в себя водонабухающий материал.29. The cable according to item 27, in which the aforementioned additional foamed polymer layer is an anti-penetration layer comprising a water swellable material. 30. Кабель по п.27, в котором упомянутый дополнительный вспененный полимерный слой является полупроводящим.30. The cable according to item 27, in which the aforementioned additional foamed polymer layer is semi-conductive. 31. Кабель по п.1, содержащий внутренний полупроводящий слой в положении, радиально внутреннем по отношению к изолирующему слою.31. The cable according to claim 1, containing an inner semiconducting layer in a position radially inner with respect to the insulating layer. 32. Кабель по п.1, содержащий внешний полупроводящий слой в положении, радиально внешнем по отношению к изолирующему слою.32. The cable according to claim 1, containing an external semiconducting layer in a position radially external to the insulating layer. 33. Кабель по п.1, в котором упомянутый заданный класс напряжений принадлежит к диапазону средних или высоких напряжений.33. The cable according to claim 1, in which said predetermined voltage class belongs to the medium or high voltage range. 34. Кабель для использования в заданном классе напряжений, содержащий по меньшей мере один проводник; по меньшей мере один экструдированный изолирующий слой, окружающий упомянутый проводник и изготовленный из несшитого изолирующего материала, содержащего по меньшей мере один термопластичный полимер и по меньшей мере одну диэлектрическую жидкость; и защитный элемент вокруг упомянутого изолирующего слоя, содержащий по меньшей мере один вспененный полимерный слой, отличающийся тем, что толщина защитного элемента имеет значение, меньшее чем 7,5 мм, для площади поперечного сечения проводника, большей чем или равной 50 мм2, и значение, большее чем 8,5 мм, для площади поперечного сечения проводника, меньшей чем 50 мм2.34. A cable for use in a given voltage class, comprising at least one conductor; at least one extruded insulating layer surrounding said conductor and made of a non-crosslinked insulating material comprising at least one thermoplastic polymer and at least one dielectric fluid; and a protective element around said insulating layer, comprising at least one foamed polymer layer, characterized in that the thickness of the protective element is less than 7.5 mm for a cross-sectional area of the conductor greater than or equal to 50 mm 2 , and a value greater than 8.5 mm for a cross-sectional area of the conductor less than 50 mm 2 . 35. Кабель по п.34, в котором упомянутый заданный класс напряжений представляет собой класс выше 60 кВ, и упомянутый изолирующий слой не повреждается обнаруживаемым образом при ударе с энергией по меньшей мере 70 Дж.35. The cable according to clause 34, in which said predetermined voltage class is a class above 60 kV, and said insulating layer is not damaged in a detectable manner upon impact with an energy of at least 70 J. 36. Кабель по п.34, в котором упомянутый заданный класс напряжений представляет собой класс не выше 60 кВ, и упомянутый изолирующий слой не повреждается обнаруживаемым образом при ударе с энергией по меньшей мере 50 Дж.36. The cable according to claim 34, wherein said predetermined voltage class is a class of not higher than 60 kV, and said insulating layer is not damaged in a detectable manner upon impact with an energy of at least 50 J. 37. Кабель по п.34, в котором упомянутый заданный класс напряжений представляет собой класс ниже 10 кВ, и упомянутый изолирующий слой не повреждается обнаруживаемым образом при ударе с энергией по меньшей мере 25 Дж.37. The cable according to clause 34, wherein said predetermined voltage class is a class below 10 kV, and said insulating layer is not damaged in a detectable manner upon impact with an energy of at least 25 J. 38. Группа кабелей, выбранных для заданного класса напряжений и имеющих разные площади поперечного сечения проводника, причем каждый из кабелей содержит по меньшей мере один проводник; по меньшей мере один экструдированный изолирующий слой, окружающий упомянутый проводник и изготовленный из несшитого изолирующего материала, содержащего по меньшей мере один термопластичный полимер и по меньшей мере одну диэлектрическую жидкость; и защитный элемент вокруг упомянутого изолирующего слоя, содержащий по меньшей мере один вспененный полимерный слой; при этом толщина упомянутого защитного элемента находится в обратной зависимости от площади поперечного сечения проводника.38. A group of cables selected for a given voltage class and having different cross-sectional areas of the conductor, each cable containing at least one conductor; at least one extruded insulating layer surrounding said conductor and made of a non-crosslinked insulating material comprising at least one thermoplastic polymer and at least one dielectric fluid; and a protective element around said insulating layer comprising at least one foamed polymer layer; wherein the thickness of said protective element is inversely related to the cross-sectional area of the conductor. 39. Группа кабелей по п.38, в которой упомянутый защитный элемент дополнительно включает в себя по меньшей мере один невспененный полимерный слой, соединенный с упомянутым по меньшей мере одним вспененным полимерным слоем.39. The cable group of claim 38, wherein said protective element further includes at least one non-foamed polymer layer connected to said at least one foamed polymer layer. 40. Группа кабелей по п.39, в которой каждый кабель содержит дополнительный вспененный полимерный слой в положении, радиально внутреннем по отношению к упомянутому защитному элементу.40. The cable group according to clause 39, in which each cable contains an additional foamed polymer layer in a position radially internal with respect to said protective element. 41. Способ конструирования кабеля, содержащего по меньшей мере один проводник, по меньшей мере один экструдированный изолирующий слой, окружающий упомянутый проводник и изготовленный из несшитого изолирующего материала, содержащего по меньшей мере один термопластичный полимер и по меньшей мере одну диэлектрическую жидкость, и защитный элемент, окружающий упомянутый изолирующий слой и включающий в себя по меньшей мере один вспененный полимерный слой, причем способ содержит этапы выбора площади поперечного сечения проводника; определения толщины упомянутого изолирующего слоя, совместимой с безопасной работой в заданном классе напряжений при упомянутой выбранной площади поперечного сечения проводника, в соответствии одним из ряда заданных электрических предельных условий; выбора максимальной толщины изолирующего слоя среди тех, которые определены с учетом упомянутого ряда заданных электрических предельных условий; определения толщины упомянутого защитного элемента так, чтобы упомянутый изолирующий слой не повреждался обнаруживаемым образом при воздействии на кабель удара с энергией по меньшей мере 50 Дж; и использования упомянутого выбранного изолирующего слоя и упомянутого защитного элемента определенной толщины в конструкции кабеля для упомянутого заданного класса напряжений и выбранной площади поперечного сечения проводника.41. A method of constructing a cable containing at least one conductor, at least one extruded insulating layer surrounding said conductor and made of non-crosslinked insulating material containing at least one thermoplastic polymer and at least one dielectric fluid, and a protective element, surrounding said insulating layer and including at least one foamed polymer layer, the method comprising the steps of selecting a cross-sectional area of a conductor; determining a thickness of said insulating layer compatible with safe operation in a given voltage class with said selected conductor cross-sectional area in accordance with one of a number of predetermined electrical limit conditions; selecting the maximum thickness of the insulating layer among those that are determined taking into account the aforementioned set of specified electrical limit conditions; determining the thickness of said protective element so that said insulating layer is not damaged in a detectable manner when exposed to a shock cable with an energy of at least 50 J; and using said selected insulating layer and said protective element of a certain thickness in the cable structure for said predetermined voltage class and a selected cross-sectional area of the conductor. 42. Способ по п.41, в котором упомянутый этап определения толщины упомянутого защитного элемента содержит этап определения толщины упомянутого вспененного полимерного слоя.42. The method according to paragraph 41, wherein said step of determining the thickness of said protective element comprises the step of determining the thickness of said foamed polymer layer. 43. Способ по п.41, в котором упомянутый этап определения толщины упомянутого защитного элемента содержит этап определения толщины упомянутого вспененного полимерного слоя и определения толщины по меньшей мере одного невспененного полимерного слоя, связанного с упомянутым вспененным полимерным слоем, причем упомянутый защитный элемент содержит по меньшей мере один невспененный полимерный слой.43. The method according to paragraph 41, wherein said step of determining the thickness of said protective element comprises the step of determining the thickness of said foamed polymer layer and determining the thickness of at least one non-foamed polymer layer associated with said foamed polymer layer, said protective element comprising at least at least one non-foamed polymer layer. 44. Способ по п.41, в котором упомянутый этап определения толщины по меньшей мере одного невспененного полимерного слоя содержит этап корреляции в обратной зависимости толщины упомянутого по меньшей мере одного невспененного полимерного слоя с площадью поперечного сечения проводника.44. The method according to paragraph 41, wherein said step of determining the thickness of at least one non-foam polymer layer comprises a step of correlating inversely the thickness of said at least one non-foam polymer layer with a cross-sectional area of the conductor.
RU2006123462/09A 2003-12-03 2003-12-03 Impact-resistant cable RU2313841C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006123462/09A RU2313841C1 (en) 2003-12-03 2003-12-03 Impact-resistant cable

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006123462/09A RU2313841C1 (en) 2003-12-03 2003-12-03 Impact-resistant cable

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2313841C1 true RU2313841C1 (en) 2007-12-27

Family

ID=39019063

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006123462/09A RU2313841C1 (en) 2003-12-03 2003-12-03 Impact-resistant cable

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2313841C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2532182C2 (en) * 2008-12-24 2014-10-27 Базелль Полиолефин Италия С.Р.Л. Pressure pipes and polyolefin compounds for their production
RU2547820C2 (en) * 2010-12-23 2015-04-10 Призмиан С.П.А. Power cable with stable insulance
RU2549202C2 (en) * 2013-02-26 2015-04-20 Закрытое Акционерное Общество "Нпо "Изолятор" Electric insulator with reinforcing rods
RU2570793C2 (en) * 2011-08-30 2015-12-10 Бореалис Аг Power supply cable with polypropylene

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2532182C2 (en) * 2008-12-24 2014-10-27 Базелль Полиолефин Италия С.Р.Л. Pressure pipes and polyolefin compounds for their production
RU2547820C2 (en) * 2010-12-23 2015-04-10 Призмиан С.П.А. Power cable with stable insulance
US9576703B2 (en) 2010-12-23 2017-02-21 Prysmian S.P.A. Energy cable having stabilized dielectric resistance
RU2570793C2 (en) * 2011-08-30 2015-12-10 Бореалис Аг Power supply cable with polypropylene
RU2549202C2 (en) * 2013-02-26 2015-04-20 Закрытое Акционерное Общество "Нпо "Изолятор" Electric insulator with reinforcing rods

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7514633B2 (en) Impact resistant cable
US6455769B1 (en) Electrical cable having a semiconductive water-blocking expanded layer
US5010209A (en) Power cable with water swellable agents and elongated metal elements outside cable insulation
RU2323494C2 (en) Cable covered with reusable sheath
EP2092535B1 (en) Energy cable
EP2444981B1 (en) Self-Sealing Electrical Cable Having a Finned Inner Layer.
EP1323171B1 (en) Cable with recyclable covering
RU2312417C2 (en) Compact shockproof cable
KR20160121873A (en) Power cable
KR20180019722A (en) Electric power cable and a process for the production of the power cable
US5453322A (en) Telephone cables
EP3013896B1 (en) Voltage-stabilized polymeric compositions
RU2313841C1 (en) Impact-resistant cable
US20030138628A1 (en) Cable with recyclable covering
TW201500183A (en) Coated conductor with voltage-stabilized inner layer
US20040038030A1 (en) Cable with recyclable covering
RU2377677C1 (en) Power cable embedding dielectric fluid and mixture of thermoplastic polymers
SK286682B6 (en) Electrical cable having a semiconductive water-blocking expanded layer
AU1562902A (en) Power cable with water swellable agents and elongated metal elements outside cable insulation

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20110415

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20120328

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20140717

Free format text: SUB-LICENCE

Effective date: 20140717

QC41 Official registration of the termination of the licence agreement or other agreements on the disposal of an exclusive right

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20120328

Effective date: 20160429

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20140717

Effective date: 20160429

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20160720

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201204