RU2457390C2 - Moisture-proof external shell for long-measuring lengthy objects, mostly cables and pipes (versions) - Google Patents

Moisture-proof external shell for long-measuring lengthy objects, mostly cables and pipes (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2457390C2
RU2457390C2 RU2010144492/06A RU2010144492A RU2457390C2 RU 2457390 C2 RU2457390 C2 RU 2457390C2 RU 2010144492/06 A RU2010144492/06 A RU 2010144492/06A RU 2010144492 A RU2010144492 A RU 2010144492A RU 2457390 C2 RU2457390 C2 RU 2457390C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shell
conductive structure
polymer layer
shell according
main polymer
Prior art date
Application number
RU2010144492/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010144492A (en
Inventor
Дмитрий Вадимович Хвостов (RU)
Дмитрий Вадимович Хвостов
Юрий Дмитриевич Дмитриев (RU)
Юрий Дмитриевич Дмитриев
Юрий Анатольевич Смирнов (RU)
Юрий Анатольевич Смирнов
Владимир Васильевич Бычков (RU)
Владимир Васильевич Бычков
Original Assignee
Закрытое Акционерное Общество "Симпэк"
Общество С Ограниченной Ответственностью "Спецсвязьмонтажкомплект"
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 Закрытое Акционерное Общество "Симпэк", Общество С Ограниченной Ответственностью "Спецсвязьмонтажкомплект" filed Critical Закрытое Акционерное Общество "Симпэк"
Priority to RU2010144492/06A priority Critical patent/RU2457390C2/en
Publication of RU2010144492A publication Critical patent/RU2010144492A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2457390C2 publication Critical patent/RU2457390C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: moisture-proof external shell for long-measuring lengthy objects, preferably cables and pipes, consisting of a polymer material, differing by the fact that the specified shell is made by extrusion in the form of the main polymer layer with additives providing for specific surface electric resistance in the range from 106 to 109 Ohm, jointly with a conducting structure of cellular shape adjacent to the surface in contact with it and electrically continuous along the entire length with an area of an elementary cell limited with conducting elements of not more than 4 cm2 or a linear shape with the minimum distance between any two adjacent conducting linear elements of not more than 2 cm.
EFFECT: prevention of electrostatic charges accumulation in conditions, when discharges of electrostatic charges carry risks for electronic equipment or may serve as a reason for explosion of explosive gaseous products when installing objects in explosive areas.
21 cl, 2 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к оболочкам для кабелей, труб и других длинномерных протяженных объектов, защищаемых от проникновения влаги полимерными оболочками и прокладываемых, как правило, в производственных помещениях, насыщенных электронной техникой, а также во взрывоопасных зонах, которые служат для предотвращения накопления электростатических зарядов в условиях, когда разряды электростатических зарядов несут опасность для электронного оборудования или могут служить причиной для взрыва взрывоопасных газообразных продуктов во взрывоопасных зонах, предотвращают накапливание электростатических зарядов на поверхности оболочек кабелей в соответствии с требованием п.9.6.9 ГОСТ Р МЭК 60079-14-2008 «Взрывоопасные среды. Часть 14. Проектирование, выбор и монтаж электроустановок».The invention relates to sheaths for cables, pipes and other long elongated objects that are protected from moisture by polymer sheaths and laid, as a rule, in industrial premises saturated with electronic equipment, as well as in hazardous areas, which serve to prevent the accumulation of electrostatic charges in conditions when electrostatic discharges constitute a danger to electronic equipment or may cause explosive gaseous products to explode hazardous areas, prevent the accumulation of electrostatic charges on the surface of the cable sheath in accordance with the GOST requirement p.9.6.9 IEC 60079-14-2008 "Explosive atmospheres. Part 14. Design, selection and installation of electrical installations. "

Полимерные оболочки, обычно, накладывают на применяемые в производстве объекты с целью зашиты открытых металлических элементов от коррозии (металлические трубы) или сохранения электрических параметров сердечника (кабеля), изменяющихся при попадании в него влаги.Polymeric shells are usually applied to objects used in production to protect open metal elements from corrosion (metal pipes) or to preserve the electrical parameters of the core (cable), which change when moisture enters it.

Однако полимерные материалы преимущественно имеют очень высокое удельное объемное электрическое сопротивление, что способствует накоплению электростатического заряда.However, polymeric materials mainly have a very high specific volume electric resistivity, which contributes to the accumulation of electrostatic charge.

Электростатические заряды в материалах могут возникать при разрыве контакта между ними, при деформации материалов, находившихся в контакте и при трении друг о друга. Причем в случае трения электростатический заряд на твердом теле может возникать даже под воздействием падающих капель жидкости или воздушной струи.Electrostatic charges in materials can occur when the contact between them breaks, during deformation of the materials in contact and during friction against each other. Moreover, in the case of friction, an electrostatic charge on a solid can occur even under the influence of falling drops of liquid or an air stream.

При механическом соприкосновении двух тел (контакте) происходит перераспределение зарядов, и когда тела разъединяются, это неравномерное распределение зарядов на них сохраняется. Материал, который теряет электроны, становится положительно заряженным, а материал, их получающий, - отрицательно заряженным.With the mechanical contact of two bodies (contact), a redistribution of charges occurs, and when the bodies separate, this uneven distribution of charges on them persists. The material that loses electrons becomes positively charged, and the material that receives them becomes negatively charged.

В результате соприкосновения двух материалов на их границе возникает двойной электрический слой, обусловленный обменом зарядов между ними. Этот обмен вызван разным энергетическим состоянием контактирующих поверхностей. С физических позиций основной величиной, определяющей обмен зарядами, является работа выхода электрона из конденсированной среды.As a result of the contact of the two materials, a double electric layer arises at their boundary due to the exchange of charges between them. This exchange is caused by different energy states of the contacting surfaces. From a physical point of view, the main quantity determining the exchange of charges is the work function of the electron exit from the condensed medium.

Контактирующий материал, работа выхода у которого меньше, легче теряет электроны, и его поверхность заряжается положительно. Это соответствует положительной обкладке двойного электрического слоя на границе раздела двух материалов. Поверхность контактирующего материала с большей работой выхода заряжается отрицательно и, таким образом, служит отрицательной обкладкой двойного слоя. При этом чем больше разность работ выхода, тем сильнее заряжается граница раздела.The contacting material, whose work function is smaller, loses electrons more easily, and its surface is positively charged. This corresponds to the positive lining of the double electric layer at the interface between the two materials. The surface of the contacting material with a larger work function is negatively charged and thus serves as the negative lining of the double layer. Moreover, the larger the difference in the work function, the stronger the interface is charged.

При трении количество контактных участков гораздо больше, чем при соприкосновении. Кроме того, совершаемая в результате трения работа переходит в теплоту, что приводит к изменению энергетического состояния контактирующих поверхностей. Поэтому при трении материалов эффект заряжания намного значительнее, чем просто при их контакте с последующим разведением.With friction, the number of contact areas is much greater than with contact. In addition, the work performed as a result of friction passes into heat, which leads to a change in the energy state of the contacting surfaces. Therefore, with friction of materials, the loading effect is much more significant than just when they come into contact with subsequent dilution.

Для упрощенной оценки заряжания материалов при трении друг о друга, установлен эмпирическим путем трибоэлектрический ряд (Л.Н.Кочнев, Е.Д.Пожидаев. «Защита электронных средств от воздействия статического электричества». М.: Издательский дом «Технологии», 2005 г.), представленный в таблице 1:For a simplified assessment of the loading of materials during friction against each other, an empirically established triboelectric series (L.N. Kochnev, E.D. Pozhidaev. "Protection of electronic means from exposure to static electricity." M: Publishing House "Technologies", 2005 .) presented in table 1:

Таблица 1Table 1 Знак зарядаCharge sign МатериалMaterial АтмосфераAtmosphere Кожа рукиHand skin Кроличий мехLapin СтеклоGlass СлюдаMica ++ ВолосыHair НейлонNylon Овечий мехSheep fur СвинецLead ШелкSilk АлюминийAluminum БумагаPaper ±± Хлопчатобумажная тканьCotton fabric СтальSteel ДеревоWood ЯнтарьAmber ЭбонитEbonite Никель, медьNickel, Copper ЦинкZinc Латунь, сереброBrass silver Золото, платинаGold, Platinum СераSulfur -- Ацетатный шелкAcetate silk ПолиэфирPolyester ЦеллулоидCelluloid ПолиуретанPolyurethane ПолиэтиленPolyethylene ПолипропиленPolypropylene ПоливинилхлоридPolyvinyl chloride ПолитрифторхлорэтиленPolyfluorochloroethylene КремнийSilicon ПолитетрафторэтиленPolytetrafluoroethylene

При накоплении до некоторого уровня электростатического заряда происходит его разряд. Предельным значением электрического поля электростатического заряда с поверхности диэлектрика (неметалла) принято считать 15 кВ для воздушного разряда и 8 кВ для контактного разряда (через другой диэлектрик), что соответствует четвертой максимальной степени жесткости по ГОСТ 51317.4.2-99 «Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к электростатическим разрядам. Требования и методы испытаний», аутентичного публикации МЭК 61000-4-2-95.When accumulated to a certain level of electrostatic charge, its discharge occurs. The limiting value of the electric field of the electrostatic charge from the surface of a dielectric (non-metal) is considered to be 15 kV for air discharge and 8 kV for contact discharge (through another dielectric), which corresponds to the fourth maximum degree of rigidity according to GOST 51317.4.2-99 "Electromagnetic compatibility of technical equipment. Resistance to electrostatic discharges. Requirements and test methods ”, authentic publication IEC 61000-4-2-95.

Разряд электростатического заряда несет опасность для электронного оборудования производственных помещений как в виде разрушающего воздействия, в особенности на микропроцессоры и компьютеры, так и в виде электромагнитных помех, искажающих передаваемые сигналы в цепях автоматики.The discharge of electrostatic charge carries a danger to the electronic equipment of industrial premises both in the form of a destructive effect, especially on microprocessors and computers, and in the form of electromagnetic interference, distorting the transmitted signals in the automation circuits.

Еще более опасным является разряд электростатического заряда во взрывоопасных производственных помещениях, способный привести к взрыву газообразных взрывоопасных смесей в воздухе. С целью предотвращения накопления электростатических зарядов на неметаллических оболочках и других частях электрооборудования в ГОСТ Р 52274-2004 «Электростатическая искробезопасность. Общие технические требования и методы испытаний» предъявляются два требования:Even more dangerous is the discharge of electrostatic charge in explosive industrial premises, which can lead to the explosion of gaseous explosive mixtures in air. In order to prevent the accumulation of electrostatic charges on non-metallic shells and other parts of electrical equipment in GOST R 52274-2004 "Electrostatic intrinsic safety. General technical requirements and test methods ”two requirements are presented:

- удельное поверхностное электрическое сопротивление, измеренное при температуре (23±2)°C и относительной влажности воздуха (50±5)%, для неметаллических материалов оборудования не должно превышать 109 Ом;- specific surface electrical resistance, measured at a temperature of (23 ± 2) ° C and relative humidity of air (50 ± 5)%, for non-metallic materials of equipment should not exceed 10 9 Ohms;

- площадь поверхности неметаллической оболочки или ее частей в самом общем случае не должна превышать 100 см2, а в самом худшем случае, для взрывоопасной зоны класса 0 и категории взрывоопасной смеси II или II C, не должна превышать 4 см2.- the surface area of the non-metallic shell or its parts in the most general case should not exceed 100 cm 2 , and in the worst case, for the explosive zone of class 0 and category of explosive mixture II or II C, should not exceed 4 cm 2 .

Как следует из вышеизложенного, устранить способность материалов накапливать электростатические заряды принципиально невозможно, так как это является их неотъемлемым физическим свойством, но можно обеспечить быстрое стекание накапливающегося заряда и тем самым предотвратить накопление заряда до критической величины.As follows from the foregoing, it is fundamentally impossible to eliminate the ability of materials to accumulate electrostatic charges, since this is their inherent physical property, but it is possible to ensure the fast drainage of the accumulated charge and thereby prevent charge accumulation to a critical value.

Однако требования ГОСТ Р 52274-2004 на кабели и провода не распространяются.However, the requirements of GOST R 52274-2004 do not apply to cables and wires.

Рассмотрим наиболее широко применяемые в условиях промышленного производства типы кабелей.Consider the types of cables that are most widely used in industrial production.

а) ГОСТ Р 51311-99 «Кабели телефонные с полиэтиленовой изоляцией в пластмассовой оболочке». Для прокладки внутри производственных помещений применяются кабели двух типов: типа ТПВ с влагозащитной оболочкой из поливинилхлоридного пластиката и типа ТПВБГ с влагозащитной оболочкой из поливинилхлоридного пластиката и наложенной поверх нее броней из стальных лент с противокоррозионным покрытием.a) GOST R 51311-99 "Telephone cables with polyethylene insulation in a plastic sheath." Two types of cables are used for laying inside production rooms: TPV type with a moisture-proof sheath made of PVC compound and TPVBG type with a moisture-proof sheath made of PVC compound and an armor made of steel tapes with anticorrosive coating overlaid on it.

б) ГОСТ 16442-80 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией». Для прокладки внутри производственных помещений применяются кабели двух типов: типа ВВГ с влагозащитной оболочкой из поливинилхлоридного пластиката и типа ВБбШв с защитным покровом типа «БбШв». Причем защитный покров по ГОСТ 7006-72 «Защитные покровы» включает в себя подушку, броню и наружный покров, состоящий из битумного состава, битума или вязкого подклеивающего состава; полимерной ленты (ПВХ, ПЭТФ или других равноценных) и влагозащитного шланга из поливинилхлоридного пластиката.b) GOST 16442-80 "Power cables with plastic insulation." Two types of cables are used for laying inside production rooms: VVG type with a moisture protective sheath made of polyvinyl chloride plastic compound and VBBShv type with a protective cover of the Bbshv type. Moreover, the protective coating in accordance with GOST 7006-72 "Protective covers" includes a pillow, armor and an outer cover, consisting of a bitumen composition, bitumen or a viscous adhesive; a polymer tape (PVC, PETF or other equivalent) and a moisture-proof hose made of PVC compound.

в) Европейский стандарт EN 50288-7 «Многоэлементные металлические кабели, используемые для аналоговых и цифровых сигналов связи и контроля. Часть 7. Раздел требований для инструментальных и контрольных кабелей». (В России инструментальные кабели принято называть монтажными.) Согласно EN 50288-7 инструментальные и контрольные кабели могут изготавливаться небронированными и бронированными. Но в любом случае наружным элементом конструкции является полимерная оболочка из следующего ряда материалов:c) European standard EN 50288-7 “Multi-element metal cables used for analog and digital communication and control signals. Part 7. Requirements section for instrumentation and control cables. ” (In Russia, instrument cables are commonly referred to as installation cables.) According to EN 50288-7, instrument and control cables can be made unarmored and armored. But in any case, the outer structural element is a polymer shell of the following series of materials:

- поливинилхлоридный пластикат;- polyvinyl chloride plastic compound;

- полиэтилен;- polyethylene;

- безгалогенная нераспространяющая (задерживающая) горение композиция.- halogen-free flame retardant (retarding) composition.

г) ГОСТ 18404.0-78 «Кабели управления. Общие технические условия». У кабелей управления наружным элементом является, преимущественно, влагозащитная оболочка из шланговой резины, полиэтилена, поливинилхлоридного пластиката и других полимеров. Одна конструкция выпускается в панцирной оплетке, в которой наружным элементом является металлическая оплетка.d) GOST 18404.0-78 "Control Cables. General specifications. " For control cables, the outer element is mainly a moisture-proof sheath made of hose rubber, polyethylene, polyvinyl chloride plasticate and other polymers. One design is available in a shell braid, in which the outer element is a metal braid.

Перечисленные типы кабелей в основном исполняются с наружной оболочкой или шлангом из полимерных материалов. Исключение составляют кабели типа ТПВБГ и кабели управления с панцирной оплеткой. Защитный покров типа «БГ» имеет броню из двух стальных лент с противокоррозионным покрытием, наложенную с перекрытием. В качестве противокоррозионного покрытия используется тонкий слой цинка, поэтому броня как наружный элемент представляет собой сплошной металлический слой. Панцирная оплетка изготавливается с поверхностной плотностью более 65%. При этом просветы между проволоками визуально не наблюдаются или крайне малы, так что панцирную оплетку можно также считать почти сплошным металлическим слоем. Однако кабели с открытым металлическим слоем имеют очень узкую область применения: только в атмосферах с малым содержанием водяных паров и при отсутствии коррозионно-активных газов. Для большинства случаев промышленных производств такие требования не выполняются, что будет приводить к коррозии металла. Поэтому, преимущественно, кабели для современных промышленных производств изготавливаются с полимерными влагозащитными оболочками и шлангами. Следовательно, кабели остаются производственным оборудованием, способным накапливать электростатические заряды и несущим потенциальную опасность разряда.The listed types of cables are mainly made with an outer sheath or a hose made of polymer materials. The exception is TPVBG type cables and armored braided control cables. The protective cover of the “BG” type has armor of two steel tapes with an anticorrosive coating, superimposed with overlapping. As a corrosion-resistant coating, a thin layer of zinc is used, therefore, the armor as an external element is a continuous metal layer. The carapace is made with a surface density of more than 65%. In this case, the gaps between the wires are not visually observed or are extremely small, so that the shell-like braid can also be considered an almost continuous metal layer. However, cables with an open metal layer have a very narrow scope: only in atmospheres with a low water vapor content and in the absence of corrosive gases. For most cases of industrial production, such requirements are not met, which will lead to corrosion of the metal. Therefore, mainly, cables for modern industrial production are made with polymer moisture-proof sheaths and hoses. Consequently, the cables remain manufacturing equipment capable of accumulating electrostatic charges and carrying the potential danger of discharge.

Сущность изобретения выражается в создании оболочки наружной влагозащитной для длинномерных протяженных объектов, преимущественно кабелей и труб, предотвращающей накопление электростатических зарядов на ее поверхности.The essence of the invention is expressed in the creation of an outer moisture protective sheath for long extended objects, mainly cables and pipes, preventing the accumulation of electrostatic charges on its surface.

Технический результат достигается тем, что предлагается оболочка наружная влагозащитная для длинномерных протяженных объектов, преимущественно кабелей и труб, из полимерного материала, отличающаяся тремя факторами, действующими в совокупности: наложением основного полимерного слоя названной оболочки экструзионным способом, обеспечением удельного поверхностного электрического сопротивления основного полимерного слоя названной оболочки в диапазоне от 106 до 109 Ом и наличием облегающей по поверхности в контакте с ней электрически непрерывной по всей длине проводящей структуры. Причем проводящая структура может быть выполнена одним из двух равноценных способов: ячеистой формы с площадью элементарной ячейки, ограниченной проводящими элементами, не более 4 см2 или линейной формы с минимальным расстоянием между любыми двумя смежными линейными проводящими элементами не более 2 см.The technical result is achieved by the fact that the proposed outer moisture protective sheath for long extended objects, mainly cables and pipes, made of a polymer material, characterized by three factors acting in combination: the application of the main polymer layer of the said shell by extrusion, providing the specific surface electrical resistance of the main polymer layer called shell in the range from 10 6 to 10 9 Ohms and the presence of a tight over the surface in contact with it is not electrically discontinuous along the entire length of the conductive structure. Moreover, the conductive structure can be performed in one of two equivalent ways: mesh with a unit cell area limited by conductive elements of not more than 4 cm 2 or linear with a minimum distance between any two adjacent linear conductive elements of not more than 2 cm.

Экструзионный способ наложения основного полимерного слоя названной оболочки обеспечивает равномерное распределение по объему вводимых добавок, что обеспечивает равномерность свойств поверхностного слоя, в том числе удельного поверхностного электрического сопротивления. Равномерность распределения вводимых добавок по объему, например, обеспечивается установкой на выходе из цилиндра экструдера в головку (где происходит наложение полимерной массы на проходящий через головку сердечник изделия) решетки, которая препятствует полному вытеканию потока массы в головку, отражая часть потока обратно в цилиндр, где и происходит дополнительное перемешивание.The extrusion method of applying the main polymer layer of the said shell provides a uniform distribution over the volume of introduced additives, which ensures uniformity of the properties of the surface layer, including specific surface electrical resistance. The uniformity of the distribution of introduced additives by volume, for example, is ensured by installing a grating at the exit of the extruder cylinder into the head (where the polymer mass is applied to the core of the product passing through the head), which prevents the mass flow from flowing completely into the head, reflecting part of the flow back to the cylinder, where and additional mixing occurs.

Обеспечение удельного поверхностного электрического сопротивления в диапазоне от 106 до 109 Ом позволяет достичь растекания накапливающегося электростатического заряда в ближайшей области.Providing a specific surface electrical resistance in the range from 10 6 to 10 9 Ohms allows to achieve the spreading of the accumulating electrostatic charge in the immediate area.

Однако обеспечение удельного поверхностного электрического сопротивления в диапазоне от 106 до 109 Ом не позволяет достичь стекания заряда по поверхности основного полимерного слоя названной оболочки на землю с любой точки поверхности длинномерных протяженных объектов, так как по требованию п.12.2.2.3 ГОСТ Р МЭК 60079-14-2008 «Взрывоопасные среды. Часть 14. Проектирование, выбор и монтаж электроустановок» кабель должен быть заземлен только в одной точке, во избежание протекания по проводящим элементам (экран, проводящая оболочка, броня) уравнительного тока из-за разных местных потенциалов земли между концами цепи, а поверхностное электрическое сопротивление оболочки для больших длин очень велико. Поэтому третий фактор обеспечивает стекание заряда через заземление на больших длинах с помощью находящейся в контакте с поверхностью проводящей структуры, имеющей относительно небольшое электрическое сопротивление.However, the provision of specific surface electrical resistance in the range from 10 6 to 10 9 Ohms does not allow the charge to drain off over the surface of the main polymer layer of the said shell to the ground from any point on the surface of long extended objects, since at the request of clause 12.2.2.3 GOST R IEC 60079 -14-2008 “Explosive atmospheres. Part 14. Design, selection and installation of electrical installations ”the cable must be grounded only at one point, in order to avoid the flow of conductive elements (shield, conductive sheath, armor) of surge current due to different local earth potentials between the ends of the circuit, and surface electrical resistance shells for long lengths are very large. Therefore, the third factor ensures the drainage of the charge through grounding at large lengths using a conductive structure in contact with the surface having a relatively small electrical resistance.

Выбор формы проводящей структуры обусловлен в основном технологией ее наложения и экономическими критериями, что будет объяснено ниже на конкретных примерах исполнения.The choice of the shape of the conductive structure is mainly determined by the technology of its application and economic criteria, which will be explained below with specific examples of execution.

При этом предполагается для ячеистой формы проводящей структуры выполнение следующего соотношения:In this case, it is assumed for the cellular form of the conductive structure to fulfill the following relationship:

Δя<<t<<L,Δя << t << L,

где Δя - толщина ячеистой формы проводящей структуры (предполагается одинаковой по всей длине);where Δя is the thickness of the cellular form of the conductive structure (assumed to be the same over the entire length);

t - минимальное расстояние между двумя любыми соседними элементарными ячейками (может быть различным для разных пар элементарных ячеек);t is the minimum distance between any two adjacent unit cells (may be different for different pairs of unit cells);

L - длина кабеля, трубы или любого другого протяженного объекта, для которого применяется тип названной оболочки.L is the length of the cable, pipe or any other extended object for which the type of the named sheath is used.

Для линейной формы проводящей структуры предполагается выполнение аналогичного соотношенияFor the linear form of the conductive structure, a similar relation is assumed

Δ<<r<<L,Δ << r << L,

где Δ - толщина линейной формы проводящей структуры (предполагается одинаковой по всей длине объекта);where Δ is the thickness of the linear form of the conductive structure (assumed to be the same along the entire length of the object);

r - минимальное расстояние между двумя любыми смежными линейными проводящими элементами (может быть различным для разных пар линейных проводящих элементов).r is the minimum distance between any two adjacent linear conductive elements (may be different for different pairs of linear conductive elements).

С точки зрения возможного взаимодействия названной оболочки с окружающей средой, возможны два варианта совместного выполнения полимерной части оболочки с проводящей структурой.From the point of view of the possible interaction of the said shell with the environment, two variants of the joint execution of the polymer part of the shell with a conductive structure are possible.

Если условия прокладки не приводят к разрушению поверхностной проводящей структуры в процессе эксплуатации, то полимерная оболочка изготавливается совместно с проводящей структурой с наружным контактом с ней.If the laying conditions do not lead to the destruction of the surface conductive structure during operation, the polymer shell is made together with the conductive structure with external contact with it.

Для придания названной оболочке других необходимых свойств целесообразно изготавливать оболочку из нескольких слоев. Например, дополнительный слой изготавливается из полиэтилена с удельным объемным электрическим сопротивлением более 1016 Ом·см для ограничения процесса диффузии влаги, а основной полимерный слой, ближайший к наружной поверхности, - из поливинилхлоридного пластиката с удельным поверхностным электрическим сопротивлением в диапазоне от 106 до 109 Ом и совмещенной с ним проводящей структурой. Или, например, дополнительный слой изготавливается из металлополимерной ленты, наложенной с перекрытием для придания экранирующих свойств, а основной полимерный слой, ближайший к наружной поверхности, - из безгалогенной полимерной композиции с кислородным индексом не менее 35, удельным поверхностным электрическим сопротивлением в диапазоне от 106 до 109 Ом и совмещенной с ним проводящей структурой.To give the named shell other necessary properties, it is advisable to make a shell of several layers. For example, an additional layer is made of polyethylene with a specific volumetric electrical resistance of more than 10 16 Ohm · cm to limit the process of moisture diffusion, and the main polymer layer closest to the outer surface is made of polyvinyl chloride plastic compound with a specific surface electric resistance in the range from 10 6 to 10 9 ohms and a conductive structure combined with it. Or, for example, the additional layer is made of a metal-polymer tape, overlapped to give shielding properties, and the main polymer layer closest to the outer surface is made of a halogen-free polymer composition with an oxygen index of at least 35, and a specific surface electrical resistance in the range of 10 6 up to 10 9 Ohms and the conductive structure combined with it.

Для использования названных оболочек в сухой атмосфере при отсутствии резких перепадов температур, приводящих к образованию на названных оболочках конденсата в виде капель влаги, целесообразно в качестве добавок использовать проводящую сажу в количестве от 0,1 до 20% основного полимерного слоя названной оболочки.To use the said shells in a dry atmosphere in the absence of sharp temperature changes leading to the formation of condensation in the form of moisture droplets on the said shells, it is advisable to use conductive carbon black in the amount of 0.1 to 20% of the main polymer layer of the said shell.

Для использования названных оболочек во влажной атмосфере с возможностью образования конденсата целесообразно в качестве добавок использовать моностеарат сорбитола и/или моностеарат глицерина в количестве от 0,01 до 2% основного полимерного слоя названной оболочки. Добавки моностеарата сорбитола и/или моностеарата глицерина служат для дополнительного усиления водоотталкивающих свойств основного полимерного слоя названной оболочки.To use the said shells in a humid atmosphere with the possibility of condensation, it is advisable to use sorbitol monostearate and / or glycerol monostearate in an amount of from 0.01 to 2% of the main polymer layer of the said shell as additives. Additives of sorbitol monostearate and / or glycerol monostearate serve to further enhance the water-repellent properties of the main polymer layer of the said shell.

С целью придания жесткости конструкции протяженного объекта, на который накладывается названная оболочка, целесообразно проводящую структуру выполнять ячеистой в виде металлической сетки.In order to impart rigidity to the design of an extended object on which the said shell is superimposed, it is advisable to conduct the conductive structure as a mesh in the form of a metal mesh.

С целью достижения экономичности изготовления названной оболочки целесообразно проводящую структуру выполнять ячеистой в виде перфорированной металлической или металлополимерной ленты, наложенной с перекрытием обмоткой по спирали или продольно.In order to achieve the cost-effectiveness of manufacturing the said sheath, it is advisable to conduct a cellular structure in the form of a perforated metal or metal-polymer tape, superimposed with overlapping spiral windings or longitudinally.

Для изготовления больших длин названной оболочки (порядка нескольких километров) целесообразно ячеистую проводящую структуру выполнять в виде оплетки из проволок. Причем выбор проволок для оплетки осуществляется, например, исходя из следующих соображений: для самых больших длин протяженных объектов выбирают медную проволоку, имеющую минимальное электрическое сопротивление (из ряда для недрагоценных металлов), при необходимости дополнительной защиты меди от коррозии применяют медную луженую проволоку, при необходимости придания дополнительных механических защитных свойств выбирают стальную оцинкованную проволоку, для минимизации магнитной проницаемости в сочетании с требованием механической прочности и экономичностью выбирают стальную нержавеющую или из фосфористой бронзы проволоку, для совмещения свойств высокой проводимости (меньшего электрического сопротивления) и повышенной механической прочности выбирают биметаллическую сталемедную проволоку, для экономичности решения выбирают биметаллическую алюмомедную проволоку.For the manufacture of large lengths of the said sheath (of the order of several kilometers), it is advisable to conduct a cellular conductive structure in the form of a braid of wires. Moreover, the selection of braiding wires is carried out, for example, based on the following considerations: for the longest lengths of extended objects, choose a copper wire having minimal electrical resistance (from the range for base metals), if necessary, additional copper protection against corrosion, tinned copper wire is used, if necessary giving additional mechanical protective properties choose galvanized steel wire, to minimize magnetic permeability in combination with the requirement of mechanical For strength and economy, choose a stainless steel wire or a phosphor bronze wire, to combine the properties of high conductivity (lower electrical resistance) and increased mechanical strength, choose a bimetallic steel-copper wire, and choose a bimetallic aluminum-copper wire for cost-effective solutions.

В атмосфере, коррозионно-активной по отношению к металлам, целесообразно наложение ячеистой проводящей структуры из проводящего полимера, преимущественно химически родственного материалу основного полимерного слоя названной оболочки.In an atmosphere that is corrosive to metals, it is advisable to impose a cellular conductive structure of a conductive polymer, mainly chemically related to the material of the main polymer layer of the said shell.

Для обеспечения технологичности наложения проводящей структуры целесообразно изготавливать ее линейной формы в виде полимерных линейных проводящих элементов, из полимера, преимущественно химически родственного материалу основного полимерного слоя названной оболочки.To ensure the manufacturability of the imposition of the conductive structure, it is advisable to produce its linear form in the form of linear polymer conductive elements from a polymer, mainly chemically related to the material of the main polymer layer of the said shell.

Для обеспечения совмещения требований технологичности наложения с другими свойствами (высокая проводимость, дополнительная жесткость, низкая магнитная проницаемость) целесообразно изготавливать проводящую структуру линейной формы в виде обмотки проволоками. Выбор проволок производится исходя из условий, описанных для выбора проволок для оплетки.To ensure that the requirements of the overlay manufacturability are combined with other properties (high conductivity, additional rigidity, low magnetic permeability), it is advisable to produce a conductive structure of a linear shape in the form of a wire winding. The selection of wires is based on the conditions described for the selection of wires for braiding.

Для дополнительного скрепления проводящей структуры с полимерным слоем названной оболочки целесообразно дополнительное нанесение адгезионного слоя (например, клея) между проводящей структурой и полимерным слоем названной оболочки, если он не ухудшает свойства стекания электростатических зарядов.For additional bonding of the conductive structure to the polymer layer of the said shell, it is advisable to additionally apply an adhesive layer (for example, glue) between the conductive structure and the polymer layer of the said shell if it does not impair the properties of the draining of electrostatic charges.

Второй вариант выполнения названной оболочки заключается в том, что проводящая структура встраивается в объем основного полимерного слоя названной оболочки с целью устранения негативного воздействия окружающей среды в виде истирания, коррозии и эрозии.A second embodiment of the said sheath is that the conductive structure is embedded in the bulk of the main polymer layer of the sheath in order to eliminate the negative environmental effects of abrasion, corrosion and erosion.

Технический результат достигается тем, что предлагается оболочка наружная влагозащитная для длинномерных протяженных объектов, преимущественно кабелей и труб, из полимерного материала, отличающаяся тремя факторами, действующими в совокупности: наложением основного полимерного слоя названной оболочки экструзионным способом, обеспечением удельного поверхностного электрического сопротивления основного полимерного слоя названной оболочки в диапазоне от 106 до 109 Ом и наличием облегающей по поверхности в контакте с ней электрически непрерывной по всей длине проводящей структуры. Причем проводящая структура может быть выполнена одним из двух равноценных способов: ячеистой формы с площадью элементарной ячейки, ограниченной проводящими элементами, не более 4 см2 или линейной формы с оптимальным расстоянием между любыми двумя смежными линейными проводящими элементами не более 2 см.The technical result is achieved by the fact that the proposed outer moisture protective sheath for long extended objects, mainly cables and pipes, made of a polymer material, characterized by three factors acting in combination: the application of the main polymer layer of the said shell by extrusion, providing the specific surface electrical resistance of the main polymer layer called shell in the range from 10 6 to 10 9 Ohms and the presence of a tight over the surface in contact with it is not electrically discontinuous along the entire length of the conductive structure. Moreover, the conductive structure can be performed in one of two equivalent ways: mesh with a unit cell area limited by conductive elements of not more than 4 cm 2 or a linear shape with an optimal distance between any two adjacent linear conductive elements of not more than 2 cm.

Экструзионный способ наложения основного полимерного слоя названной оболочки обеспечивает равномерное распределение по объему вводимых добавок, что обеспечивает равномерность свойств поверхностного слоя, в том числе, удельного поверхностного электрического сопротивления. Равномерность распределения вводимых добавок по объему, например, обеспечивается установкой на выходе из цилиндра экструдера в головку (где происходит наложение полимерной массы на проходящий через головку сердечник изделия) решетки, которая препятствует полному вытеканию потока массы в головку, отражая часть потока обратно в цилиндр, где и происходит дополнительное перемешивание.The extrusion method of applying the main polymer layer of the said shell provides a uniform distribution over the volume of introduced additives, which ensures uniformity of the properties of the surface layer, including the specific surface electrical resistance. The uniformity of the distribution of introduced additives by volume, for example, is ensured by installing a grating at the exit of the extruder cylinder into the head (where the polymer mass is applied to the core of the product passing through the head), which prevents the mass flow from flowing completely into the head, reflecting part of the flow back to the cylinder, where and additional mixing occurs.

Обеспечение удельного поверхностного электрического сопротивления в диапазоне от 106 до 109 Ом позволяет достичь растекания накапливающегося электростатического заряда в ближней области. Поясним, как распространяется понятие «удельного поверхностного электрического сопротивления» на проводящую структуру, встроенную в объем полимерного материала. Поверхностное электрическое сопротивление - это сопротивление, которое оказывает протекающему току участок поверхности, заключенной между двумя проводниками, закрепленными на некоторой поверхности в контакте с ней. Если мы вырежем некоторую поверхность в объеме основного полимерного слоя названной оболочки, в которой как раз заключена проводящая структура, то за счет равномерного перемешивания добавок удельное поверхностное электрическое сопротивление такой поверхности будет равно удельному поверхностному электрическому сопротивлению основного полимерного слоя. Другими словами, поверхностное электрическое сопротивление - это сопротивление, оказываемое протекающему току между двумя электродами, зафиксированными на плоскости, параллельной центральной оси протяженного объекта.Providing specific surface electrical resistance in the range from 10 6 to 10 9 Ohms allows to achieve the spreading of the accumulating electrostatic charge in the near field. Let us explain how the concept of “specific surface electric resistance” extends to a conductive structure embedded in the volume of a polymer material. Surface electrical resistance is the resistance that a flowing portion of the surface encloses between two conductors fixed to a surface in contact with it. If we cut out a certain surface in the bulk of the main polymer layer of the shell in which the conductive structure is enclosed, then due to uniform mixing of the additives, the specific surface electrical resistance of such a surface will be equal to the specific surface electrical resistance of the main polymer layer. In other words, surface electrical resistance is the resistance exerted by the flowing current between two electrodes fixed on a plane parallel to the central axis of an extended object.

Однако обеспечение удельного поверхностного электрического сопротивления в диапазоне от 106 до 109 Ом не позволяет достичь стекания заряда по поверхности основного полимерного слоя названной оболочки на землю с любой точки поверхности длинномерных протяженных объектов, так как по требованию п.12.2.2.3 ГОСТ Р МЭК 60079-14-2008 «Взрывоопасные среды. Часть 14. Проектирование, выбор и монтаж электроустановок» кабель должен быть заземлен только в одной точке, во избежание протекания по проводящим элементам (экран, проводящая оболочка, броня) уравнительного тока из-за разных местных потенциалов земли между концами цепи, а поверхностное электрическое сопротивление оболочки для больших длин очень велико. Поэтому третий фактор обеспечивает стекание заряда через заземление на больших длинах с помощью встроенной в объем основного полимерного слоя названной оболочки проводящей структуры, имеющей относительно небольшое электрическое сопротивление.However, the provision of specific surface electrical resistance in the range from 10 6 to 10 9 Ohms does not allow the charge to drain off over the surface of the main polymer layer of the said shell to the ground from any point on the surface of long extended objects, since at the request of clause 12.2.2.3 GOST R IEC 60079 -14-2008 “Explosive atmospheres. Part 14. Design, selection and installation of electrical installations ”the cable must be grounded only at one point, in order to avoid the flow of conductive elements (shield, conductive sheath, armor) of surge current due to different local earth potentials between the ends of the circuit, and surface electrical resistance shells for long lengths are very large. Therefore, the third factor ensures the drainage of the charge through grounding at large lengths using the conductive structure having a relatively small electrical resistance built into the bulk of the main polymer layer.

Выбор формы проводящей структуры обусловлен в основном технологией ее наложения и экономическими критериями, что будет объяснено ниже на конкретных примерах исполнения. При этом предполагается для ячеистой формы проводящей структуры выполнение следующего соотношения:The choice of the shape of the conductive structure is mainly determined by the technology of its application and economic criteria, which will be explained below with specific examples of execution. In this case, it is assumed for the cellular form of the conductive structure to fulfill the following relationship:

Δя<<t<<L.Δ i << t << L.

Для линейной формы проводящей структуры предполагается выполнение аналогичного соотношенияFor the linear form of the conductive structure, a similar relation is assumed

Δ<<r<<L.Δ << r << L.

Для придания названной оболочке других необходимых свойств целесообразно изготавливать оболочку из нескольких слоев. Например, дополнительный слой изготавливается из полиэтилена с удельным объемным электрическим сопротивлением более 1016 Ом·см для ограничения процесса диффузии влаги, а основной полимерный слой, ближайший к наружной поверхности, - из поливинилхлоридного пластиката с удельным поверхностным электрическим сопротивлением в диапазоне от 106 до 109 Ом и встроенной в него проводящей структурой. Или, например, дополнительный слой изготавливается из металлополимерной ленты, наложенной с перекрытием для придания экранирующих свойств, а основной полимерный слой, ближайший к наружной поверхности, - из безгалогенной полимерной композиции с кислородным индексом не менее 35, удельным поверхностным электрическим сопротивлением в диапазоне от 106 до 109 Ом и встроенной в него проводящей структурой.To give the named shell other necessary properties, it is advisable to make a shell of several layers. For example, an additional layer is made of polyethylene with a specific volumetric electrical resistance of more than 10 16 Ohm · cm to limit the process of moisture diffusion, and the main polymer layer closest to the outer surface is made of polyvinyl chloride plastic compound with a specific surface electric resistance in the range from 10 6 to 10 9 Ohm and a conductive structure built into it. Or, for example, the additional layer is made of a metal-polymer tape, overlapped to give shielding properties, and the main polymer layer closest to the outer surface is made of a halogen-free polymer composition with an oxygen index of at least 35, and a specific surface electrical resistance in the range of 10 6 up to 10 9 Ohms and a conductive structure built into it.

Для использования названных оболочек в сухой атмосфере при отсутствии резких перепадов температур, приводящих к образованию на названных оболочках конденсата в виде капель влаги, целесообразно в качестве добавок использовать проводящую сажу в количестве от 0,1 до 20% основного полимерного слоя названной оболочки.To use the said shells in a dry atmosphere in the absence of sharp temperature changes leading to the formation of condensation in the form of moisture droplets on the said shells, it is advisable to use conductive carbon black in the amount of 0.1 to 20% of the main polymer layer of the said shell.

Для использования названных оболочек во влажной атмосфере с возможностью образования конденсата целесообразно в качестве добавок использовать моностеарат сорбитола и/или моностеарат глицерина в количестве от 0,01 до 2% основного полимерного слоя названной оболочки. Добавки моностеарата сорбитола и/или моностеарата глицерина служат для дополнительного усиления водоотталкивающих свойств основного полимерного слоя названной оболочки.To use the said shells in a humid atmosphere with the possibility of condensation, it is advisable to use sorbitol monostearate and / or glycerol monostearate in an amount of from 0.01 to 2% of the main polymer layer of the said shell as additives. Additives of sorbitol monostearate and / or glycerol monostearate serve to further enhance the water-repellent properties of the main polymer layer of the said shell.

С целью придания жесткости конструкции протяженного объекта, на который накладывается названная оболочка, целесообразно проводящую структуру выполнять ячеистой в виде металлической сетки.In order to impart rigidity to the design of an extended object on which the said shell is superimposed, it is advisable to conduct the conductive structure as a mesh in the form of a metal mesh.

С целью достижения экономичности изготовления названной оболочки целесообразно проводящую структуру выполнять ячеистой в виде перфорированной металлической или металлополимерной ленты, наложенной с перекрытием обмоткой по спирали или продольно.In order to achieve the cost-effectiveness of manufacturing the said shell, it is advisable to conduct a cellular structure in the form of a perforated metal or metal-polymer tape, superimposed with overlapping spiral windings or longitudinally.

Для изготовления больших длин названной оболочки (порядка нескольких километров) целесообразно ячеистую проводящую структуру выполнять в виде оплетки из проволок. Причем выбор проволок для оплетки осуществляется, например, исходя из следующих соображений: для самых больших длин протяженных объектов выбирают медную проволоку, имеющую минимальное электрическое сопротивление (из ряда для недрагоценных металлов), при необходимости дополнительной защиты меди от коррозии применяют медную луженую проволоку, при необходимости придания дополнительных механических защитных свойств выбирают стальную оцинкованную проволоку, для минимизации магнитной проницаемости в сочетании с требованием механической прочности и экономичностью выбирают стальную нержавеющую или из фосфористой бронзы проволоку, для совмещения свойств высокой проводимости (меньшего электрического сопротивления) и повышенной механической прочности выбирают биметаллическую сталемедную проволоку, для экономичности решения выбирают биметаллическую алюмомедную проволоку.For the manufacture of large lengths of the said sheath (of the order of several kilometers), it is advisable to conduct a cellular conductive structure in the form of a braid of wires. Moreover, the selection of braiding wires is carried out, for example, based on the following considerations: for the longest lengths of extended objects, choose a copper wire having minimal electrical resistance (from the range for base metals), if necessary, additional copper protection against corrosion, tinned copper wire is used, if necessary giving additional mechanical protective properties choose galvanized steel wire, to minimize magnetic permeability in combination with the requirement of mechanical In terms of strength and economy, choose a stainless steel wire or phosphor bronze wire, to combine the properties of high conductivity (lower electrical resistance) and increased mechanical strength, choose a bimetallic steel-copper wire, and choose a bimetallic aluminum-copper wire for cost-effective solutions.

В атмосфере, коррозионно-активной по отношению к металлам, целесообразно наложение ячеистой проводящей структуры из проводящего полимера, преимущественно химически родственного материалу основного полимерного слоя названной оболочки.In an atmosphere that is corrosive to metals, it is advisable to impose a cellular conductive structure of a conductive polymer, mainly chemically related to the material of the main polymer layer of the said shell.

Для обеспечения технологичности наложения проводящей структуры целесообразно изготавливать ее линейной формы в виде полимерных линейных проводящих элементов, из полимера, преимущественно химически родственного материалу основного полимерного слоя названной оболочки.To ensure the manufacturability of the imposition of the conductive structure, it is advisable to produce its linear form in the form of linear polymer conductive elements from a polymer, mainly chemically related to the material of the main polymer layer of the said shell.

Для обеспечения совмещения требований технологичности наложения с другими свойствами (высокая проводимость, дополнительная жесткость, низкая магнитная проницаемость) целесообразно изготавливать проводящую структуру линейной формы в виде обмотки проволоками. Выбор проволок производится исходя из условий, описанных для выбора проволок для оплетки.To ensure that the requirements of the overlay manufacturability are combined with other properties (high conductivity, additional rigidity, low magnetic permeability), it is advisable to produce a conductive structure of a linear shape in the form of a wire winding. The selection of wires is based on the conditions described for the selection of wires for braiding.

Предлагаемое изобретение поясняется конкретными примерами выполнения, представленными на следующих чертежах:The invention is illustrated by specific examples presented in the following drawings:

- фиг.1(а, б) - схематическое изображение трубы с двухслойной оболочкой и ячеистой проводящей структурой в фронтальной «а» и профильной «б» проекциях;- figure 1 (a, b) is a schematic illustration of a pipe with a two-layer shell and a cellular conductive structure in the frontal “a” and profile “b” projections;

- фиг.2(а, б) - схематическое изображение трубы с двухслойной оболочкой и линейной проводящей структурой в фронтальной «а» и профильной «б» проекциях.- figure 2 (a, b) is a schematic illustration of a pipe with a two-layer shell and a linear conductive structure in the frontal “a” and profile “b” projections.

Изображенная на фиг.1(а, б) труба 1 состоит из металлической основы 3 с воздушной полостью 2 и двухслойной оболочки наружной влагозащитной для длинномерных протяженных объектов, преимущественно кабелей и труб, дополнительный слой 4 выполнен из полимера с высоким удельным объемным электрическим сопротивлением (более 1016 Ом·см) и предназначен для ограничения диффузии влаги через оболочку, основной полимерный слой 5 с добавками сажи в диапазоне от 0,1 до 20% и удельным поверхностным электрическим сопротивлением в диапазоне от 106 до 109 Ом для обеспечения растекания накапливающихся электростатических зарядов в ближней зоне выполнен совместно с облегающей по поверхности слоя 5 проводящей структурой ячеистой формы 6 с площадью элементарной ячейки, ограниченной проводящими элементами, не более 4 см2.The pipe 1 shown in Fig. 1 (a, b) consists of a metal base 3 with an air cavity 2 and a two-layer external moisture-proof sheath for long extended objects, mainly cables and pipes, an additional layer 4 is made of polymer with a high specific volume electric resistance (more October 16 ohm-cm) and is designed to limit the diffusion of moisture through the casing, the base polymer layer 5 with additions of carbon black in the range of from 0.1 to 20% and a specific surface electric resistance ranging from 10 6 to 10 9 Ohm for OJEC echeniya spreading accumulate electrostatic charges in the near zone is formed by fitting together with the surface layer 5, the conductive mesh structure 6 form with unit cell area bounded by the conductive elements, not more than 4 cm 2.

Изображенная на фиг.2(а, б) труба 7 состоит из металлической основы 3 с воздушной полостью 2 и двухслойной оболочки наружной влагозащитной для длинномерных протяженных объектов, преимущественно кабелей и труб, дополнительный слой 4 выполнен из полимера с высоким удельным объемным электрическим сопротивлением (более 1016 Ом·см) и предназначен для ограничения диффузии влаги через оболочку, основной полимерный слой 5 с добавками сажи в диапазоне от 0,1 до 20% с удельным поверхностным электрическим сопротивлением в диапазоне от 106 до 109 Ом для обеспечения растекания накапливающихся электростатических зарядов в ближней зоне выполнен совместно с облегающей по поверхности слоя 5 проводящей структурой линейной формы 8 с расстоянием между любыми двумя смежными линейными проводящими элементами не более 2 см.The pipe 7 shown in Fig. 2 (a, b) consists of a metal base 3 with an air cavity 2 and a two-layer external moisture protective sheath for long extended objects, mainly cables and pipes, an additional layer 4 is made of polymer with a high specific volume electric resistance (more October 16 ohm-cm) and is designed to limit the diffusion of moisture through the casing, the base polymer layer 5 with additions of carbon black in the range of from 0.1 to 20% having a surface electric resistance ranging from 10 6 to 10 9 Ohm for OJEC echeniya spreading accumulate electrostatic charges in the near field is formed together with the fitting surface of the conductive layer 5 of the structure of the linear shape 8 with the distance between any two adjacent linear conducting elements of not more than 2 cm.

Технология изготовления названной оболочки может быть реализована следующим образом.The manufacturing technology of the said shell can be implemented as follows.

Основной полимерный слой 5 названной оболочки может накладываться традиционным способом, например с помощью экструзионной линии. При этом добавки в требуемом количестве замешиваются в промежуточной емкости с гранулами основного полимера, откуда они подаются насосом в загрузочный бункер экструдера. Для обеспечения качественного перемешивания целесообразно предварительно изготовить концентраты добавок в гранулах, для чего на специальной экструзионной линии смешать добавки в большом процентном соотношении с основным полимером и получить концентрат добавок в гранулах.The main polymer layer 5 of the aforementioned shell can be applied in a conventional manner, for example using an extrusion line. At the same time, additives in the required amount are mixed in an intermediate container with granules of the main polymer, from where they are pumped into the feed hopper of the extruder. To ensure high-quality mixing, it is advisable to pre-manufacture additive concentrates in granules, for which, on a special extrusion line, mix additives in a large percentage with the main polymer and obtain an additive concentrate in granules.

Дополнительные слои многослойной оболочки изготавливают также традиционным способом: полимерные - экструзией, ленточные - обмоткой по спирали или продольно.Additional layers of the multilayer shell are also made in the traditional way: polymer - by extrusion, tape - by winding in a spiral or longitudinally.

Проводящая ячеистая структура 6 в виде металлической сетки изготавливается на металлоткацких станках, сворачивается в рулон, рулон устанавливается в обмоточной машине, далее сетка накладывается на основной полимерный слой 5 названной оболочки методом обмотки по спирали.The conductive cellular structure 6 in the form of a metal mesh is made on metal looms, rolled up, the roll is installed in a winding machine, then the mesh is superimposed on the main polymer layer 5 of the said sheath by spiral winding.

Перфорированная лента проводящей ячеистой структуры 6 приобретается готовой либо изготавливается из ленты сплошного материала пропусканием через перфоратор с приемом в виде рулона.The perforated tape of the conductive cellular structure 6 is purchased ready-made or is made of a continuous material tape by passing through a punch with a reception in the form of a roll.

Рулон устанавливается в обмоточной машине, далее перфорированная лента накладывается на основной полимерный слой 5 названной оболочки методом обмотки по спирали.The roll is installed in a winding machine, then a perforated tape is applied to the main polymer layer 5 of the said sheath by spiral winding.

Проводящая ячеистая структура 6 в виде оплетки изготавливается из проволоки на оплеточных машинах.The conductive cellular structure 6 in the form of a braid is made of wire on braiding machines.

Проводящую ячеистую структуру 6 из проводящего полимера получают в несколько приемов. Вначале на основной полимерный слой 5 названной оболочки накладывают металлическую сетку, поверх которой наносится маска из легкоудаляемого полимера, например парафина. Удалив сетку, получают основной полимерный слой 5 с маской в местах, где были ячейки сетки. Затем на полученную заготовку в электростатическом поле напыляют проводящий полимер. Под воздействием температуры и вибрации маска удаляется, и остается основной полимерный слой 5 с ячеистой структурой из проводящего полимера 6.The conductive cellular structure 6 of the conductive polymer is obtained in several stages. First, a metal mesh is applied to the main polymer layer 5 of the said shell, over which a mask of an easily removable polymer, for example paraffin, is applied. Removing the mesh, get the main polymer layer 5 with a mask in places where there were mesh cells. Then, a conductive polymer is sprayed onto the resulting preform in an electrostatic field. Under the influence of temperature and vibration, the mask is removed, and the main polymer layer 5 with a cellular structure from the conductive polymer 6 remains.

Проводящую линейную структуру 8 с продольными линейными проводящими элементами из проводящего полимера изготавливают методом экструзии с использованием дополнительного встраиваемого экструдера (вертикального или горизонтального) в линию изготовления основного полимерного слоя 5 названной оболочки. Как правило, основной и дополнительный экструдер в этом случае работают на общую головку. Для получения продольных линейных проводящих элементов используют стандартный набор технологического инструмента, для получения спиральных линейных проводящих элементов используют метод вращающейся матрицы.A conductive linear structure 8 with longitudinal linear conductive elements of a conductive polymer is made by extrusion using an additional built-in extruder (vertical or horizontal) in the production line of the main polymer layer 5 of the said shell. As a rule, the main and additional extruder in this case work on a common head. To obtain longitudinal linear conductive elements, a standard set of technological tools is used; to obtain spiral linear conductive elements, the rotating matrix method is used.

Проводящую линейную структуру 8 с линейными проводящими элементами в виде обмотки проволоками по спирали изготавливают на обмоточных машинах. При этом, как правило, используются дополнительные способы крепления линейных проводящих элементов к основному полимерному слою, например с помощью адгезионного слоя в качестве клея, наносимого валиком, встроенным в машину.A conductive linear structure 8 with linear conductive elements in the form of a winding wire in a spiral is made on winding machines. In this case, as a rule, additional methods of attaching linear conductive elements to the main polymer layer are used, for example, using an adhesive layer as an adhesive applied by a roller integrated in the machine.

Для проверки достижения технического результата были изготовлены три группы образцов кабелей, каждый образец длиной 10 м: стандартной конструкции, с названной оболочкой с ячеистой проводящей структурой, с названной оболочкой с линейной проводящей структурой. Сердечник всех кабелей состоял из двух медных токопроводящих жил, изолированных полиэтиленом и скрученных между собой.To verify the achievement of the technical result, three groups of cable samples were made, each sample 10 m long: of a standard design, with a named sheath with a cellular conductive structure, with a named sheath with a linear conductive structure. The core of all cables consisted of two copper conductive cores insulated with polyethylene and twisted together.

Оболочка кабелей стандартной конструкции была выполнена из полиэтилена марки 153-10К. Основной полимерный слой оболочек двух других групп кабелей был выполнен из полиэтилена марки 153-10К с добавками сажи в объеме 15% от объема полимера. На образцы кабеля с ячеистой проводящей структурой была наложена оплетка из медных проволок, на образцы кабелей с линейной проводящей структурой - обмотка из медных проволок, скрепленная на концах образцов хомутами шириной 10 мм по поверхности кабеля в поперечном сечении.The cable sheath of a standard design was made of polyethylene grade 153-10K. The main polymer layer of the sheaths of the other two cable groups was made of 153-10K polyethylene with the addition of soot in the amount of 15% of the polymer volume. A copper wire braid was applied to cable samples with a cellular conductive structure, and a copper wire winding was attached to cable samples with a linear conductive structure, fastened at the ends of the samples with 10 mm wide clamps over the cable surface in cross section.

Образцы, свитые в бухты с внутренним диаметром 0,3 м, закреплялись на платформе вибростенда марки СД-2М и подвергались вибрации с частотой 25 Гц с амплитудой ускорения 2g в течение 2 часов. У кабелей с проводящими структурами один конец проводящей структуры был заземлен.Samples twisted into coils with an inner diameter of 0.3 m were fixed on the platform of the SD-2M vibrostand and subjected to vibration at a frequency of 25 Hz with an acceleration amplitude of 2g for 2 hours. For cables with conductive structures, one end of the conductive structure was grounded.

До испытаний на образцах длиной 200 мм, отобранных от образцов каждой группы кабелей, измеряли поверхностное электрическое сопротивление между двумя кольцевыми электродами, охватывающими поверхность оболочки (со снятыми проводящими структурами у тех образцов, у которых они есть) на расстоянии 100 мм друг от друга, а по данным измерений рассчитывали удельное поверхностное электрическое сопротивление изоляции на единицу поверхности.Before testing on samples 200 mm long taken from samples of each cable group, the surface electrical resistance was measured between two ring electrodes covering the surface of the sheath (with removed conductive structures of those samples that have them) at a distance of 100 mm from each other, and According to the measurement data, the specific surface electrical insulation resistance per unit surface was calculated.

У кабелей с ячеистой проводящей структурой измеряли площадь элементарных ячеек (выборочно 10%), у кабелей с линейной проводящей структурой измеряли расстояние между всеми линейными проводящими элементами в двух сечениях образца.For cables with a cellular conductive structure, the area of unit cells was measured (selectively 10%), for cables with a linear conductive structure, the distance between all linear conductive elements in two sections of the sample was measured.

По окончании испытаний с помощью дистанционного измерителя напряженности статического поля марки ETS-216 измеряли напряжение электростатических зарядов на оболочках всех трех групп образцов.At the end of the tests, the voltage of electrostatic charges on the shells of all three groups of samples was measured using a remote static field strength meter of the ETS-216 brand.

Результаты измерений свели в таблицу 2.The measurement results are summarized in table 2.

Таблица 2table 2 Наименование конструкции группы образцовName of the design of the group of samples Расстояние между смежными линейными проводящими элементами, смThe distance between adjacent linear conductive elements, cm Площадь сечения элементарной ячейки в ячеистой проводящей структуре, см2 The cross-sectional area of a unit cell in a cellular conductive structure, cm 2 Удельное поверхностное электрическое сопротивление, ОмSurface resistivity, Ohm Напряжение электростатического заряда, кВElectrostatic charge voltage, kV 1. Стандартная конструкция1. Standard design -- -- (3,7-4,4)·1014 (3.7-4.4) 10 14 2,7-5,12.7-5.1 2. Конструкция с оболочкой по предлагаемому изобретению с проводящей структурой ячеистой формы2. The design with a shell according to the invention with a conductive structure of a cellular shape -- 1,13-1,391.13-1.39 (3,1-3,3)·108 (3.1-3.3) 10 8 0,05-0,170.05-0.17 3. Конструкция с оболочкой по предлагаемому изобретению с проводящей структурой линейной формы3. The design with a shell according to the invention with a conductive structure of linear shape 1,45-0,611.45-0.61 -- (3,0-3,4)·108 (3.0-3.4) · 10 8 0,27-0,310.27-0.31

Как видно из таблицы 2, на кабелях с оболочкой по предлагаемому изобретению значительного накопления электростатического заряда не наблюдается, что подтверждает достижение технического результата.As can be seen from table 2, on cables with a sheath according to the invention, no significant accumulation of electrostatic charge is observed, which confirms the achievement of the technical result.

Claims (21)

1. Оболочка наружная влагозащитная для длинномерных протяженных объектов, преимущественно кабелей и труб, состоящая из полимерного материала, отличающаяся тем, что названная оболочка выполнена экструзионным способом в виде основного полимерного слоя с добавками, обеспечивающими удельное поверхностное электрическое сопротивление в диапазоне от 106 до 109 Ом, совместно с прилегающей к поверхности в контакте с ней электрически непрерывной по всей длине проводящей структурой ячеистой формы с площадью элементарной ячейки, ограниченной проводящими элементами, не более 4 см2 или линейной формы с минимальным расстоянием между любыми двумя смежными проводящими линейными элементами не более 2 см.1. The outer moisture protective sheath for long extended objects, mainly cables and pipes, consisting of a polymeric material, characterized in that the said sheath is extruded in the form of a main polymer layer with additives providing a specific surface electrical resistance in the range from 10 6 to 10 9 Ohm, together with the conductive structure of a cellular shape adjacent to the surface in contact with it, electrically continuous along the entire length, with a unit cell area limited to odyaschimi elements, not more than 4 cm 2 or a linear shape with the minimum distance between any two adjacent linear conducting elements of not more than 2 cm. 2. Оболочка по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена из нескольких слоев, а основной полимерный слой, выполненный экструзионным способом располагается ближайшим к наружной поверхности.2. The shell according to claim 1, characterized in that it is made of several layers, and the main polymer layer made by extrusion is located closest to the outer surface. 3. Оболочка по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что названная добавка выполнена из сажи и составляет от 0,1 до 20% объема основного полимерного слоя названной оболочки.3. The shell according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the said additive is made of soot and makes up from 0.1 to 20% of the volume of the main polymer layer of the said shell. 4. Оболочка по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что названная добавка выполнена из моностеарата сорбитола и/или моностеарата глицерина и составляет от 0,01 до 2% объема основного полимерного слоя названной оболочки.4. A shell according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the said additive is made of sorbitol monostearate and / or glycerol monostearate and comprises from 0.01 to 2% of the volume of the main polymer layer of the said shell. 5. Оболочка по п.1, отличающаяся тем, что названная проводящая структура выполнена ячеистой в виде металлической сетки, наложенной обмоткой по спирали или продольно.5. The shell according to claim 1, characterized in that the said conductive structure is made cellular in the form of a metal mesh superimposed by winding in a spiral or longitudinally. 6. Оболочка по п.1, отличающаяся тем, что названная проводящая структура выполнена ячеистой в виде перфорированной металлической или металлополимерной ленты, наложенной обмоткой по спирали или продольно.6. The shell according to claim 1, characterized in that the aforementioned conductive structure is made cellular in the form of a perforated metal or metal polymer tape imposed by winding in a spiral or longitudinally. 7. Оболочка по п.1, отличающаяся тем, что названная проводящая структура выполнена ячеистой в виде оплетки из металлических проволок.7. The shell according to claim 1, characterized in that the said conductive structure is made cellular in the form of a braid of metal wires. 8. Оболочка по п.1, отличающаяся тем, что названная проводящая структура выполнена ячеистой из проводящего полимера, преимущественно химически родственного материалу основного полимерного слоя названной оболочки.8. The shell according to claim 1, characterized in that the said conductive structure is made cellular from a conductive polymer, mainly chemically related to the material of the main polymer layer of the said shell. 9. Оболочка по п.1, отличающаяся тем, что названная проводящая структура выполнена линейной из продольно или спирально наложенных линейных элементов из проводящего полимера, преимущественно химически родственного материалу основного полимерного слоя названной оболочки.9. The shell according to claim 1, characterized in that the said conductive structure is linear from longitudinally or spirally superimposed linear elements from the conductive polymer, mainly chemically related to the material of the main polymer layer of the said shell. 10. Оболочка по п.1, отличающаяся тем, что названная проводящая структура выполнена линейной в виде обмотки по спирали из металлических проволок.10. The shell according to claim 1, characterized in that the said conductive structure is linear in the form of a spiral winding of metal wires. 11. Оболочка по п.1, отличающаяся тем, что между основным полимерным слоем названной оболочки и проводящей структурой дополнительно введен адгезионный слой.11. The shell according to claim 1, characterized in that between the main polymer layer of the said shell and the conductive structure an additional adhesive layer is introduced. 12. Оболочка наружная влагозащитная для длинномерных протяженных объектов, преимущественно кабелей и труб, состоящая из полимерного материала, отличающаяся тем, что названная оболочка выполнена экструзионным способом в виде основного полимерного слоя с добавками, обеспечивающими удельное поверхностное электрическое сопротивление в диапазоне от 106 до 109 Ом, совместно с встроенной в объем основного полимерного слоя электрически непрерывной по всей длине проводящей структурой ячеистой формы с площадью элементарной ячейки, ограниченной проводящими элементами, не более 4 см2 или линейной формы с минимальным расстоянием между любыми двумя смежными проводящими линейными элементами не более 2 см.12. The outer moisture protective sheath for long extended objects, mainly cables and pipes, consisting of a polymeric material, characterized in that the said sheath is extruded in the form of a main polymer layer with additives providing a specific surface electrical resistance in the range from 10 6 to 10 9 Ohm, together with an electrically continuous conductive structure of a cellular shape integrated into the volume of the main polymer layer along the entire length with a unit cell area limited conductive elements, not more than 4 cm 2 or linear in shape with a minimum distance between any two adjacent conductive linear elements not more than 2 cm. 13. Оболочка по п.12, отличающаяся тем, что она выполнена из нескольких слоев, а основной полимерный слой, выполненный экструзионным способом располагается ближайшим к наружной поверхности.13. The shell according to item 12, characterized in that it is made of several layers, and the main polymer layer made by extrusion is located closest to the outer surface. 14. Оболочка по любому из пп.12 или 13, отличающаяся тем, что названная добавка выполнена из сажи и составляет от 0,1 до 20% объема основного полимерного слоя названной оболочки.14. The shell according to any one of paragraphs.12 or 13, characterized in that the said additive is made of soot and makes up from 0.1 to 20% of the volume of the main polymer layer of the said shell. 15. Оболочка по любому из пп.12 или 13, отличающаяся тем, что названная добавка выполнена из моностеарата сорбитола и/или моностеарата глицерина и составляет от 0,01 до 2% объема основного полимерного слоя названной оболочки.15. The shell according to any one of paragraphs.12 or 13, characterized in that the said additive is made of sorbitol monostearate and / or glycerol monostearate and ranges from 0.01 to 2% of the volume of the main polymer layer of the said shell. 16. Оболочка по п.12, отличающаяся тем, что названная проводящая структура выполнена ячеистой в виде металлической сетки, наложенной обмоткой по спирали или продольно.16. The shell according to item 12, characterized in that the said conductive structure is made cellular in the form of a metal mesh superimposed by winding in a spiral or longitudinally. 17. Оболочка по п.12, отличающаяся тем, что названная проводящая структура выполнена ячеистой в виде перфорированной металлической или металлополимерной ленты, наложенной обмоткой по спирали или продольно.17. The shell according to item 12, characterized in that the said conductive structure is made cellular in the form of a perforated metal or metal polymer tape imposed by winding in a spiral or longitudinally. 18. Оболочка по п.12, отличающаяся тем, что названная проводящая структура выполнена ячеистой в виде оплетки из металлических проволок.18. The shell according to item 12, characterized in that the said conductive structure is made cellular in the form of a braid of metal wires. 19. Оболочка по п.12, отличающаяся тем, что названная проводящая структура выполнена ячеистой из проводящего полимера, преимущественно химически родственного материалу основного полимерного слоя названной оболочки.19. The shell according to item 12, characterized in that the said conductive structure is made cellular from a conductive polymer, mainly chemically related to the material of the main polymer layer of the said shell. 20. Оболочка по п.12, отличающаяся тем, что названная проводящая структура выполнена линейной из продольно или спирально наложенных линейных элементов из проводящего полимера, преимущественно химически родственного материалу основного полимерного слоя названной оболочки.20. The shell according to item 12, characterized in that the said conductive structure is made linear of longitudinally or helically superimposed linear elements of a conductive polymer, mainly chemically related to the material of the main polymer layer of the said shell. 21. Оболочка по п.12, отличающаяся тем, что названная проводящая структура выполнена линейной в виде обмотки по спирали из металлических проволок. 21. The shell according to item 12, characterized in that the said conductive structure is linear in the form of a spiral winding of metal wires.
RU2010144492/06A 2010-11-01 2010-11-01 Moisture-proof external shell for long-measuring lengthy objects, mostly cables and pipes (versions) RU2457390C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010144492/06A RU2457390C2 (en) 2010-11-01 2010-11-01 Moisture-proof external shell for long-measuring lengthy objects, mostly cables and pipes (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010144492/06A RU2457390C2 (en) 2010-11-01 2010-11-01 Moisture-proof external shell for long-measuring lengthy objects, mostly cables and pipes (versions)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010144492A RU2010144492A (en) 2012-05-10
RU2457390C2 true RU2457390C2 (en) 2012-07-27

Family

ID=46311878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010144492/06A RU2457390C2 (en) 2010-11-01 2010-11-01 Moisture-proof external shell for long-measuring lengthy objects, mostly cables and pipes (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2457390C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2639257C2 (en) * 2016-03-09 2017-12-20 Акционерное общество "Делан" Multilayered insulation coating for pipeline
RU211710U1 (en) * 2021-05-21 2022-06-20 Совместное Закрытое Акционерное Общество "Белтелекабель" Power cable

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB889679A (en) * 1960-03-29 1962-02-21 Felten & Guilleaume Carlswerk Improvements in deep-sea electrical communication cables
US4460419A (en) * 1981-06-17 1984-07-17 International Standard Electric Corporation Method of making optical fiber cables
RU35036U1 (en) * 2003-09-01 2003-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Геоквант" Load-bearing geophysical cable
RU70044U1 (en) * 2007-09-03 2008-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "СЕВАН" ELECTRIC POWER CABLE
RU91464U1 (en) * 2009-10-06 2010-02-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Спецсвязьмонтажкомплект" MOUNTING CABLE, PREVIOUSLY EXPLOSIVE AND FIRE-SAFE, INCLUDING FOR EXTREMELY SAFE CHAINS

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB889679A (en) * 1960-03-29 1962-02-21 Felten & Guilleaume Carlswerk Improvements in deep-sea electrical communication cables
US4460419A (en) * 1981-06-17 1984-07-17 International Standard Electric Corporation Method of making optical fiber cables
RU35036U1 (en) * 2003-09-01 2003-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Геоквант" Load-bearing geophysical cable
RU70044U1 (en) * 2007-09-03 2008-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "СЕВАН" ELECTRIC POWER CABLE
RU91464U1 (en) * 2009-10-06 2010-02-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Спецсвязьмонтажкомплект" MOUNTING CABLE, PREVIOUSLY EXPLOSIVE AND FIRE-SAFE, INCLUDING FOR EXTREMELY SAFE CHAINS

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2639257C2 (en) * 2016-03-09 2017-12-20 Акционерное общество "Делан" Multilayered insulation coating for pipeline
RU211710U1 (en) * 2021-05-21 2022-06-20 Совместное Закрытое Акционерное Общество "Белтелекабель" Power cable

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010144492A (en) 2012-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2015416536B2 (en) Fire resistant electric cable
MX2007007536A (en) Electrical cables.
RU2658308C2 (en) Armored mounting cable, mainly fire and explosion safe, including that for the intrinsically safe circuits
RU107389U1 (en) ELECTRICAL CABLE (OPTIONS)
CN208570199U (en) A kind of water leakage monitoring electric wire
CA2966406A1 (en) Grounding conductor, electrical power system and use of grounding conductor
RU107374U1 (en) FIBER OPTICAL CABLE (OPTIONS)
RU110535U1 (en) ELECTRICAL CABLE (OPTIONS)
RU91464U1 (en) MOUNTING CABLE, PREVIOUSLY EXPLOSIVE AND FIRE-SAFE, INCLUDING FOR EXTREMELY SAFE CHAINS
RU2457390C2 (en) Moisture-proof external shell for long-measuring lengthy objects, mostly cables and pipes (versions)
CN206460795U (en) A kind of seismic-resistant electrical cable
RU166059U1 (en) SHIP CABLE
RU2642419C1 (en) Electric multicore cable
RU180122U1 (en) CABLE FOR RAILWAY SYSTEMS AND LOCKING
RU117706U1 (en) CONTROL CABLE FIRE RESISTANT FLEXIBLE
RU148885U1 (en) POWER CABLE, NOT DISTRIBUTING COMBUSTION
CN207517435U (en) A kind of anti-explosion computer and instrument cable
CN106448880A (en) Outer sheath of electric cable
RU67763U1 (en) EXPLOSIVE ELECTRICAL CABLE
CN2599720Y (en) Cross-linking polyethylene insulated fire resistant water-proof ultraviolet-preventing power cable
CN105702350A (en) Waterproof variable frequency cable with low electromagnetism and resistant to interference
RU117704U1 (en) REDUCED FIRE CONTROL CABLE
US20150068635A1 (en) Energy dissipative tubes
RU92567U1 (en) POWER CABLE
CN205751674U (en) One is pressed waterproof multi-core cable

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20151130