UA75501U

UA75501U - Power cable

Info

Publication number: UA75501U
Application number: UAU201203349U
Authority: UA
Inventors: Володимир Михайлович Золотарьов; Владимир Михайлович Золотарёв; Василь Петрович Карпушенко; Василий Петрович Карпушенко; Юрій Панасович Антонець; Юрий Афанасьевич Антонец; Євген Юрійович Чопов; Евгений Юрьевич Чопов; Володимир Володимирович Золотарьов; Владимир Владимирович Золотарев; Микола Олексійович Науменко; Николай Алексеевич Науменко
Original assignee: Публічне Акціонерне Товариство "Завод Південкабель"; Публичное Акционерное Общество Завод "Южкабель"
Priority date: 2012-03-20
Filing date: 2012-03-20
Publication date: 2012-12-10

Abstract

A single-core power cable comprises a metallic conductor, an insulation made as an internal layer of conductive polymeric material deposited by extrusion method, a layer of vulcanized ethylene polymer with high insulation properties and an external layer of conductive polymeric material applied on the conductor simultaneously. Above the insulation there is applied by winding method a layer of non-metallic electrically conductive sheet or a layer of water-swellable film, a conductive shield made of coiled copper wires wound together by at least one copper tape, a layer of non-metal sheet or polymeric (or water-swellable) film is wound, a polymeric covering is deposited. The polymeric covering is manufactured of polyvinyl-chloride plastic compound, ethylene polymer or polyvinyl-chloride plastic compound with low burning ability or low gas and fume emission. The metallic conductor is solid and made of aluminum by method hot pressing.

Description

Корисна модель належить до електричних кабелів і проводів.A useful model belongs to electrical cables and wires.

Відомий електричний провід для передачі електричної енергії, який складається з круглих скручених провідників. Його недоліком є невисоке значення (до 0,75) коефіцієнта заповнення його перерізу металом (1). Цей коефіцієнт визначається як відношення площі перерізу всіх круглих провідників до прощі всередині кола, яке описане навколо проводу.A known electrical wire for the transmission of electrical energy, which consists of round twisted conductors. Its disadvantage is a low value (up to 0.75) of the coefficient of filling its cross-section with metal (1). This coefficient is defined as the ratio of the cross-sectional area of all round conductors to the area inside the circle that is described around the wire.

Найбільш близьким до запропонованого рішення є кабель силовий для передачі електричної енергії, що складається з металевої ущільненої струмопровідної жили, ізоляції, виготовленої у вигляді одночасно нанесених на жилу методом екструзії внутрішнього шару провідникового полімерного матеріалу, шару вулканізованого поліетилену 3 високими ізоляційними властивостями та зовнішнього шару провідникового полімерного матеріалу, поверх ізоляції методом обмотки нанесені шар неметалевого електропровідного полотна або шар електропровідної водонабухаючої плівки, провідниковий екран з нанесених навиванням мідних дротин, обмотаних разом принаймні однією мідною стрічкою, нанесений обмотуванням шар неметалевого полотна або полімерної чи водонабухаючої плівки, полімерна оболонка, виготовлена, наприклад, з полівінілхлоридного пластикату, поліетилену з полівінілхлоридного пластикату зниженої горючості або низького газодимовиділення |2)Ї. В ньому струмопровідна жила виготовлена скрученою з багатьох круглих провідників, а потім ущільнена за допомогою круглого калібру вальців. За рахунок цього вдається досягти більшого значення коефіцієнта заповнення перерізу жили металом, близько 0,91...0,93.The closest to the proposed solution is a power cable for the transmission of electrical energy, which consists of a metal compacted conductive core, insulation produced in the form of an inner layer of conductive polymer material, a layer of vulcanized polyethylene 3 with high insulating properties, and an outer layer of conductive polymer material simultaneously applied to the core by extrusion material, a layer of non-metallic electrically conductive cloth or a layer of electrically conductive water-swelling film is applied on top of the insulation by the winding method, a conductor shield made of wound-applied copper wires wound together with at least one copper tape, a layer of non-metallic cloth or polymer or water-swelling film applied by winding, a polymer sheath made, for example, from polyvinyl chloride plasticate, polyethylene from polyvinyl chloride plasticate of reduced flammability or low gas smoke emission |2)І. In it, the conductive core is made twisted from many round conductors, and then compacted with the help of a round caliber of rollers. Due to this, it is possible to achieve a higher value of the coefficient of filling of the cross-section of the core with metal, about 0.91...0.93.

Недоліком кабелю є збільшення деформаційного зміцнення і твердості матеріалу струмопровідної жили внаслідок її обробки тиском в калібрі вальців і, як наслідок, зниження експлуатаційних показників, тобто підвищення електричного опору жили та зменшення її гнучкості. Окрім цього на поверхні жили підвищується напруженість електричного поля на окремих дротинах та внаслідок мікродефектів - рисок, подряпин та провідникового пилу. Все це виникає при виготовленні окремих дротин методом волочіння в волочильних машинах з ковзанням дроту по поверхні тягових шайб і додатково призводить до зниження експлуатаційних показників, тобто до зниження ресурсу кабелю загалом. Недоліком є також необхідність скручування окремих дротин при виготовленні багатодротяної струмопровідної жили.The disadvantage of the cable is an increase in the deformation strengthening and hardness of the material of the conductive core due to its pressure treatment in the caliber of rollers and, as a result, a decrease in operational indicators, i.e. an increase in the electrical resistance of the core and a decrease in its flexibility. In addition, on the surface of the core, the intensity of the electric field increases on individual wires and due to microdefects - scratches, scratches and conductor dust. All this occurs during the production of individual wires by the method of drawing in drawing machines with the sliding of the wire on the surface of the traction washers and additionally leads to a decrease in operational indicators, that is, to a decrease in the life of the cable in general. A disadvantage is also the need to twist individual wires when making a multi-wire conductive core.

Зо Задачею запропонованого рішення є зниження вартості силового кабелю при збереженні його експлуатаційних показників.The goal of the proposed solution is to reduce the cost of the power cable while maintaining its operational performance.

Поставлена задача вирішується застосуванням суцільної струмопровідної жили з алюмінію, яка не має деформаційного зміцнення та дефектів поверхні.The task is solved by using a continuous conductive aluminum core, which does not have deformation hardening and surface defects.

Відповідність критерію "новизна" запропонованому кабелю забезпечує те, що струмопровідна жила є суцільною і виготовлена методом гарячого пресування з алюмінію, а під полімерною оболонкою міститься шар алюмополімерної плівки.Compliance with the "novelty" criterion for the proposed cable ensures that the current-conducting core is solid and made by hot-pressing aluminum, and a layer of aluminum-polymer film is placed under the polymer sheath.

Відповідність критерію "суттєві відзнаки" забезпечується тим, що ознаки, властиві запропонованому об'єкту, не містяться в прототипі та інших технічних рішеннях в цій галузі техніки.Compliance with the "significant features" criterion is ensured by the fact that the features characteristic of the proposed object are not contained in the prototype and other technical solutions in this field of technology.

На кресленні наведено схематичне зображення кабелю. Він складається з виготовленої методом гарячого пресування суцільної круглої струмопровідної алюмінієвої жили 1, на яку нанесена ізоляція, виготовлена у вигляді одночасно нанесених на жилу методом екструзії внутрішнього шару 2 провідникового полімерного матеріалу, шару вулканізованого поліетиленуThe drawing shows a schematic representation of the cable. It consists of a continuous round conductive aluminum core 1 produced by hot pressing, on which insulation is applied, produced in the form of an inner layer 2 of conductive polymer material, a layer of vulcanized polyethylene, simultaneously applied to the core by extrusion

З з високими ізоляційними властивостями та зовнішнього шару 4 провідникового полімерного матеріалу. Поверх ізоляції методом обмотки нанесені шар неметалевого електропровідного полотна або шар водонабухаючої плівки 5, провідниковий екран з нанесених навиванням мідних дротин 6, обмотаних разом принаймні однією мідною стрічкою 7, нанесений обмотуванням шар неметалевого полотна або полімерної чи водонабухаючої плівки 8, шар алюмополімерної плівки 9, полімерна оболонка 10.With high insulating properties and an outer layer of 4 conductive polymer material. A layer of non-metallic electrically conductive fabric or a layer of water-swelling film 5, a conductor screen of copper wires applied by winding 6, wound together with at least one copper tape 7, a layer of non-metallic fabric or polymer or water-swelling film 8 applied by winding, a layer of aluminum-polymer film 9, polymer shell 10.

Кабель працює так. Суцільна струмопровідна жила 1 виготовлена гарячим пресуванням з алюмінію, наприклад марки А7Е. Це виключає наявність мікро- та макродефектів на жилі, зберігає її гнучкість за рахунок того, що матеріал не має деформаційного зміцнення і дає змогу економити в межах 5-10 95 досить дорогі матеріали, з яких виготовляють всі інші елементи кабелю, і відповідно зменшити в цих межах вартість всього кабелю. На жилу 1 методом екструзії одночасно нанесена тришарова ізоляція у вигляді провідникових шарів 2, 4 та діелектричного шару 3. Всі шари 2, 3, 4 виготовлені з поліетилену, що проходять вулканізацію в середовищі стиснутого до 15 атм азоту. Наявність провідникових полімерних шарів 2,4 з поліетилену та з домішками сажі попереджує виникнення часткових розрядів, які теж можуть ініціювати триїнги. Шар напівпровідникової чи водонабухаючої плівки 5, шар мідних дротин 6 та бо мідної стрічки 7 разом з жилою 1 створює близьке до рівномірного радіальне електричне поле,The cable works like this. Solid conductive core 1 is made by hot pressing from aluminum, for example, brand A7E. This excludes the presence of micro- and macro-defects on the core, preserves its flexibility due to the fact that the material does not have deformation hardening and makes it possible to save in the range of 5-10 95 quite expensive materials from which all other elements of the cable are made, and accordingly to reduce in these within the cost of the entire cable. Three-layer insulation in the form of conductive layers 2, 4 and dielectric layer 3 is simultaneously applied to core 1 by the extrusion method. All layers 2, 3, 4 are made of polyethylene, which undergo vulcanization in an environment compressed to 15 atm of nitrogen. The presence of conductive polymer layers 2,4 made of polyethylene and with soot impurities prevents the occurrence of partial discharges, which can also initiate triings. A layer of semiconductor or water-swelling film 5, a layer of copper wires 6 and copper tape 7 together with core 1 creates a near-uniform radial electric field,

захищає ізоляцію від зовнішньої вологи та забезпечує термічну стійкість кабелю до струмів коротких замикань. Шар неметалевого полотна або полімерної чи водонабухаючої плівки 8 та металополімерної плівки 9, звареної шаром полімеру 10, який нанесений методом екструзії, додатково захищає кабель від кліматичних та механічних ушкоджень зовні.protects the insulation from external moisture and ensures thermal resistance of the cable to short-circuit currents. A layer of non-metallic fabric or polymer or water-swelling film 8 and metal-polymer film 9, welded with a layer of polymer 10, which is applied by the extrusion method, additionally protects the cable from climatic and mechanical damage from the outside.

Виготовлені зразки такого кабелю перерізом кожної жили до 300 кв. мм включно пройшли випробування і визнані придатними для використання в кабельних лініях напругою до 330 кВ.Samples of such a cable with a section of each core up to 300 sq. m. mm inclusive have passed tests and are recognized as suitable for use in cable lines with a voltage of up to 330 kV.

Джерела інформації: 1. Деклараційний патент України на корисну модель ША 7381, МПК НО185/02, заявл. 07.12.04, опубл. 15.06.05, бюл. Мо 6, заявник ЗАТ "Завод "Південкабель". 2. Патент України на винахід ША 60285, МПК НО187/02, заявл. 30.07.03, опубл. 10.12.08, бюл. Мо 23, заявник ЗАТ "Завод "Південкабель".Sources of information: 1. Declaration patent of Ukraine for the utility model SHA 7381, IPC NO185/02, application. 07.12.04, publ. 15.06.05, Bull. Mo 6, applicant JSC "Zavod "Pivdenkabel". 2. Patent of Ukraine for the invention No. 60285, IPC NO187/02, application. 30.07.03, publ. 10.12.08, bull. Mo 23, applicant CJSC "Zavod "Pivgenkabel".

Claims

USEFUL MODEL FORMULA

1. A single-core power cable, consisting of a metal current-conducting core, insulation produced in the form of an inner layer of conductive polymer material simultaneously applied to the core by extrusion, a layer of vulcanized polyethylene with high insulating properties and an outer layer of conductive polymer material, a layer is applied on top of the insulation by the winding method non-metallic electrically conductive cloth or a layer of water-swelling film, a conductor screen of wound-applied copper wires wound together with at least one copper tape, a wound-applied layer of non-metallic cloth or polymer or water-swelling film, a polymer sheath made, for example, of polyvinyl chloride plasticate, polyethylene of polyvinyl chloride plasticate reduced of flammability or low gas-smoke emission, which differs in that the metal current-conducting core is continuous and made by the method of hot pressing from aluminum.

2. The power cable according to claim 1, which differs in that it contains a layer of aluminum polymer film under the polymer sheath. r set i SHU, and on it UC