Кабель коаксиальный силовой

(71) Заявители Гуринович Сергей Геннадьевич Бурлыко Игорь Михайлович(72) Авторы Гуринович Сергей Геннадьевич Бурлыко Игорь Михайлович(73) Патентообладатели Гуринович Сергей Геннадьевич Бурлыко Игорь Михайлович(57) 1. Кабель коаксиальный силовой, содержащий внутренний одножильный и внешний многожильный токопроводящие проводники с изоляцией между ними и внешнюю диэлектрическую защитную оболочку из пластмассы, отличающийся тем, что внешняя защитная диэлектрическая оболочка дополнительно содержит бронирующую токопроводящую арматуру с площадью поперечного сечения 4,0-30,0 от площади поперечного сечения токопроводящих проводников, при этом арматура размещена с возможностью электрического контакта с внешним многожильным проводником. 2. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что внутренний одножильный и внешний многожильный проводники выполнены из алюминиевой или медной проволоки. 3. Кабель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что бронирующая арматура выполнена из стальной проволоки с антикоррозионным покрытием из цинка или хрома. 4. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что внешняя диэлектрическая защитная оболочка и изоляция между внутренним и внешним проводниками выполнена из поливинилхлоридного пластиката. 17065. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что изоляция между внутренним и внешним проводниками выполнена из поливинилхлоридного пластиката, а внешняя диэлектрическая защитная оболочка выполнена из композиции силанольносшивающегося полиэтилена.(56) 1.2001110661 А, МПК 7 Н 01 В 11/18,01 3/18, 2003. 2.1595247 С, МПК 501 В 11/18, 1994. 3.2087956 1, МПК 501 В 12/14, 1997. 4.2200999 С 2, МПК 701 В 11/18,01 3/18, 2003. 5.2144711 1, МПК 701 В 9/00, 3/00, 1999. 6.2113740 1, МПК 601 В 9/00, 1998. 7.33669 1, МПК 701 В 9/04, 2003 (прототип). Полезная модель относится к области электротехники и предназначена для использования при передаче и распределении электрической энергии в силовых и осветительных сетях. Известны коаксиальные кабели различного назначения, например геофизические, радиочастотные, сверхпроводящие и др. 1, 2, 3. Так коаксиальный геофизический кабель,согласно 4, предназначен для проведения работ и исследований в нефтяных и газовых скважинах. Кабель содержит изолированные друг от друга центральную токоведущую жилу, токоведущую медную оплетку и двухповивовую проволочную броню. Центральная жила выполнена из повивов медной проволоки с площадью поперечного сечения не менее 1,5 мм и равной по величине площади поперечного сечения токоведущей оплетки. Конструкция кабеля обеспечивает передачу высокой электрической мощности возможность использования его, как в качестве измерительного, так и силового. Недостатком известной конструкции является большая масса погонного метра кабеля,что исключает использование его при прокладке воздушных линий, из-за значительного провисания и опасности обрыва. Известен также силовой кабель для идентификации произведенного, переданного и потребленного электричества 5. Кабель содержит в поперечном сечении две подобласти материалов, один из которых проводник, а другой - диэлектрик. Часть линии границы сечения и/или часть линии границы подобластей проводника и/или диэлектрика выполнена в виде фрагмента косого конического сечения прямого кругового конуса. Такое исполнение обеспечивает асимметричное расположение жил в поперечном сечении кабеля относительно экрана или продольной оси кабеля и повышает его электрочастотные характеристики за счет индивидуальных параметров сечения. Недостатком такой конструкции кабеля является сложная технология изготовления, а также узкое специальное применение - для учета и контроля параметров передаваемой энергии и использование его для обычной передачи и подвода электрической энергии к потребителям экономически не оправдано. Предложен электрический кабель для передачи энергии при больших мощностях 6. Кабель содержит изолированные токопроводящие жилы, одна из которых используется в качестве нулевого проводника, при этом последний зашунтирован сторонними проводящими частями. Расположение нулевого проводника подчиняется определенному эмпирическому соотношению, в которое входит расстояние а 12 между центрами тяжести сечений нулевого проводника и ближайшей фазной жилы и ее периметрпоперечного сечения. Такое исполнение электрического кабеля, когда изолированные токопроводящие жилы сгруппированы по четыре жилы, одна из которых используется в качестве нулевого проводника, исключает его перегрев при уменьшении сечения за счет создания особых условий распределения тока при однофазном коротком замыкании. При этом становится воз 2 1706 можно ограничить сверху сечение нулевого проводника, значение которого не превышает 30 сечения фазного проводника. К недостатку конструкции можно отнести относительно большую массу погонного метра длины кабеля и вследствие этого возможность значительного провисания, что повышает опасность обрыва при прокладке воздушных линий. Наиболее близок к предлагаемому техническому решению коаксиальный кабель для распределения электрической энергии в силовых сетях, который и выбран в качестве прототипа 7. Кабель содержит внутренний одножильный и внешний многожильный проводники, изолированные друг от друга диэлектрической оболочкой из пластмассы. Внешний многожильный проводник заключен в защитную диэлектрическую оболочку, изготовленную также из пластика. Проводники выполнены из алюминия, при этом количество жилво внешнем многожильном проводнике составляет не менее 30 штук, а их число связано с сечениемвнутреннего одножильного проводника эмпирическим соотношением 3113 - 2. Такое конструктивное исполнение позволяет повысить прочность проводника уменьшить его провисание при прокладке воздушных линий. Тем не менее, существенным недостатком кабеля является значительное растяжение и провисание его в процессе эксплуатации на воздушных линиях, что снижает надежность и безопасность. Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков, в т.ч. устранение провисания, повышение надежности и безопасности в процессе эксплуатации на воздушных линиях электропередач. Поставленная задача решена тем, что в кабеле коаксиальном силовом, содержащем внутренний одножильный и внешний многожильный токопроводящие проводники с изоляцией между ними и внешнюю диэлектрическую защитную оболочку из пластмассы, согласно полезной модели, внешняя защитная диэлектрическая оболочка дополнительно содержит бронирующую токопроводящую арматуру с площадью поперечного сечения 4,030,0 от площади поперечного сечения токопроводящих проводников, при этом арматура размещена с возможностью электрического контакта с внешним многожильным проводником. Внутренний одножильный и внешний многожильный проводники выполнены из алюминиевой или медной проволоки. Бронирующая арматура выполнена из стальной проволоки с антикоррозионным покрытием из цинка или хрома. Внешняя диэлектрическая защитная оболочка и изоляция между внутренним и внешним проводниками выполнена из поливинилхлоридного пластиката. Изоляция между внутренним и внешним проводниками выполнена из поливинилхлоридного пластиката, а внешняя диэлектрическая защитная оболочка выполнена из композиции силанольносшивающегося полиэтилена. Предложенное конструктивное исполнение коаксиального силового кабеля отличается повышенной прочностью на разрыв, небольшим остаточным удлинением при растяжении благодаря наличию стальной бронирующей арматуры и высокой надежностью при эксплуатации. Сущность полезной модели поясняется чертежом, где показан вид поперечного сечения кабеля. Кабель 1 содержит внутренний одножильный проводник 2, с изоляцией 3, отделяющей его от многожильного внешнего проводника 4, заключенного во внешнюю диэлектрическую оболочку 5 с бронирующей стальной арматурой 6, проволоки которой 7 размещены в слое многожильного внешнего проводника 4. Для изготовления кабеля используют следующие материалы проволоку алюминиевую или медную проволоку стальную оцинкованную 3 1706 пластикат поливинилхлоридный композицию полиэтилена силанольносшивающегося. В качестве изоляции возможно использование других равноценных материалов, обеспечивающих требуемые характеристики готового изделия. Кабель коаксиальный силовой изготавливают следующим образом. На непрерывно подаваемый внутренний одножильный проводник 2 экструдируют диэлектрический слой изоляции 3. Затем вокруг полученного изолированного проводника 2 с изоляцией 3 размещают в один слой внутренний многожильный проводник 4, а также стальные проволоки 7 силовой арматуры 6, на которые предварительно наносят цинковое или хромовое покрытие (на чертеже не показано). Стальные проволоки 7 равномерно распределяют по окружности вокруг одножильного проводника 2 на поверхности изоляции 3 и плотно укладывают между проволоками многожильного проводника 4 с обеспечением электрического контакта между ними. Концы проволок 7 стальной арматуры 6 и многожильного проводника 4 фиксируют на поверхности изоляции 3, а затем сверху экструдируют внешнюю диэлектрическую оболочку 5. Изоляцию 3 и диэлектрическую оболочку 5 изготавливают, как указано выше, из поливинилхлоридного пластиката (ГОСТ 5960-72 Пластикат поливинилхлоридный для изоляции и защитных оболочек проводов и кабелей. Технические условия). Диэлектрическая оболочка 5 может также изготавливаться на основе композиции силанольносшивающегося полиэтилена, удовлетворяющего необходимы требованиям по электрическому сопротивлению (ГОСТ 23286-78 Кабели, провода и шнуры. Нормы толщин изоляции, оболочек и испытаний напряжением). Готовый кабель наматывают на барабан (на чертеже не показано) и отправляют на склад. В табл. 1 приведены некоторые характеристики кабеля согласно предлагаемой полезной модели. Таблица 1 Номинальное се Номинальная толщина, мм Максимальный чение внешнего и Защитная диэлектрическая наружный диаИзоляции внутреннего внутреннего прооболочка внешнего прометр, мм проводника водников, мм водника 6/6 1,0 1,5 9,5 8/8 1,0 1,5 10,0 10/10 1,0 1,5 10,5 16/16 1,0 1,5 13,0 Примечание нижнее предельное отклонение от номинальной толщины изоляции для внутреннего проводника составляет - (0,10,1 из 1) и для изоляции внешнего внешней диэлектрической оболочки - (0,10,15 об 2), где из 1 и об 2 - толщина изоляции проводников внутреннего и внешнего соответственно. В табл. 2 представлены результаты испытаний опытных образцов кабеля коаксиального силового сечением 6/6 мм, изготовленного, согласно полезной модели, по основным техническим параметрам. Испытания проведены в соответствии с требованиями соответствующих ГОСТов и Технических требований для кабельной электротехнической продукции независимым органом - аккредитованной центральной заводской лабораторией ЗАО Молдавкабель.- номинальный диаметр, мм Номинальный диаметр внутреннего проводника, мм Номинальная толщина изоляции,мм Номинальная толщина оболочки,мм 2. Пиковое напряжение, кВ 3. Электрическое сопротивление проводников- внутреннего проводника Ом на 1 км Отсутствие пробоя изоляции и оболочки 6. Нераспространение горения, расстояние от нижнего края верхнего зажима до верхней границы повреждения, не менее, мм 7. Проверка на изгиб диаметр ролика - 10 Изгиб на угол /2 8. Предел прочности на разрыв,МПа 1706 Как видно из таблицы 2, коаксиальный кабель, изготовленный согласно полезной модели, характеризуется высокими механическими и электрическими свойствами и отвечает требованиям безопасности предъявляемой для такой продукции. Применение бронирующей арматуры в указанных пределах существенно повышает предельное усилие на разрыв кабеля и существенно снижает степень его удлинения при растяжении и соответственно минимизирует провисание в условиях эксплуатации на воздушных линиях электропередач. Предлагаемый кабель коаксиальный силовой прошел производственные испытания и в настоящее время применяется в промышленных условиях при устройстве осветительных сетей, распределительных и передающих линий электропередач. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6