СПОСОБ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ УСКОРЕННОГО СНИЖЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ В КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЯХ СВЯЗИ Российский патент 1997 года по МПК H01B11/00 

Область применения изобретения относится к связи и, в частности, к кабельным линиям связи, а также к автомобилестроению, электротехнике, теплоэнергетике, химической промышленности, машиностроению.

В автомобилестроении и электротехнике предлагаемый способ может быть использован для снижения процесса окисления масел, содержания пневматических тормозных систем автомобилей, в теплоэнергетике способствовать снижению оксидов азота, оксида углерода и выбросах котлоагрегатов, в химической промышленности повышение коэффициента полезного действия установок синтеза различных веществ.

В кабельных линиях связи для предохранения кабеля от проникновения влаги при нарушении целостности оболочки, проводящее к понижению сопротивления изоляции или полному нарушению связи по этому кабелю, применяют способ содержания кабеля под избыточным газовым (воздушным) давлением в процесс эксплуатации [1]
Наиболее близким техническим решением для предотвращения снижения сопротивления изоляции является способ содержания кабелей под избыточным воздушным давлением.

Указанный способ реализуется подключением к кабельной линии связи установок УСКД, АКОУ, УСКД-М, АУСКИД-1 [2] Эти установки предназначены для подачи сухого воздуха в кабели под давлением 50 кПа. при этом влажность составляет 2%
Однако имеют место следующие недостатки:
в кабельные линии связи поступает воздух со стандартным содержанием молекул кислорода 23% и азота 60%
кислород воздуха, являясь сильным окислителем и находящийся под избыточным давлением, вызывает ускоренное старение полимерной изоляции (полиэтиленовой, поливинилхлоридной, полистирольной, пористой полиэтиленовой).

постоянное воздействие электрических полей приводит к ионизации газовых включений, но поскольку потенциал ионизации молекулярного азота выше, чем кислорода, то эффект ионизации при замене воздуха в кабельной линии на азот с минимальным содержанием кислорода будет менее выражен, и следовательно, эта замена будет способствовать более длительной эксплуатации изоляции. [3]
Сущность изобретения.

В предлагаемом способе для предотвращения окислительной деструкции полимерной изоляции, приводящей к снижению электрического сопротивления и электрической прочности, необходимо в существующие содержания кабелей под давлением устанавливать устройство, позволяющее производить газоразделение по газам азот-кислород.

Поставленная задача решается таким образом, что в существующие системы содержания кабеля под давлением устанавливается устройство, производящее газоразделение.

Заявляемый способ отличается тем, что вместо содержания кабеля под постоянным воздушным давлением, кабель содержится под давлением воздуха обогащенного до 98% молекулярным азотом.

На чертеже изображена схема установки АКОУ с указанием возможного места установки газоразделительного устройства. (Д.А. Барон "Магистральные и внутризоновые кабельные линии связи. Линейные сооружения").

На схеме показаны: 1 баллон высокого давления; 2 клапан; 3 - манометр; 4 осушительная камера; 5, 9, 13 редукторы; 6 дроссель; 7 - АДУ; 8, 10 манометры; 11 распределитель; 12, 15 вентили; 14 общий вентиль; 16 устройство с газоразделительной мембраной.

Установка работает следующим образом: из баллона высокого давления газ поступает на вход установки. С помощью трех редукторов давление газа на выходе установки снижается до 50 кПа. Если подключенные к установке кабели герметичны, газ подается в кабель через клапан, осушительную камеру, редукторы, дроссель, вентиль, редуктор, газоразделительное устройство, общий вентиль, распределитель, вентили.

При аварийной утечке газа из кабеля (свыше 2 литров в час) вследствие недостаточной пропускной способности дросселя срабатывает автоматическое дозирующее устройство (АДУ) и его резервуар емкостью 3,65 л наполняется газом до давления 220 кПа. После этого входной клапан АДУ закрывается, а выходной открывается и газ из резервуара поступает через редуктор в кабель (штриховые стрелки), предварительно пройдя через газоразделительное устройство. Как только давление в резервуаре снизится до 70 кПа, выходной клапан закроется, входной откроется, и цикл повторится.

Пример.

В систему впуска воздуха в кабель устанавливается устройство с газоразделительной камерой или серийное устройство НПО "Алтай", позволяющее получить воздух, обогащенный азотом до 98% (объемных процента).

В качестве газоразделительной мембраны может быть использована анизотропная мембрана из ПВТМС (поливинилтриметилсилана), ее модернизированные варианты, мембрана газораспределительная марки С-3,5М ТУ 6-05-111-353-88, мембрана газораспределительная марки С-3,5-А ТУ 6-05-111-353-88, а также другие возможные варианты модернизированных мембран, производящих разделение по газам азот/кислород.

Вышеуказанные газоразделительные мембраны обладают высокой устойчивостью к температурным перепадам -50 +50^o, нерастворимы в воде, мембрана невзрывоопасна, при эксплуатации и горении, разложении не выделяет вредных веществ оказывающих негативное воздействие на организм человека. Газопроницаемость мембраны по азоту при 20^oC и перепаде давления 0,1 МПа не менее 130 160 л/м²•ч. Мембрана может быть использована в устройствах, работающих под давлением 3,0 МПа. Кроме того, могут быть использованы устройства принцип действия которых основан на различных физических принципах и производящих газоразделение по газам азот/кислород. В процессе газоразделения (в зависимости от типа установки, подключаемой к кабельной линии связи), например АКОУ, на устройство с газоразделением будут воздействовать следующие нагрузки:
величина давления воздуха на входе в установку для газоразделения при расходе газа до 3 л/мин 50±2 МПа
расход газа на входе в установку при одном полностью открытом вентиле не менее 20 л/мин.

влажность воздуха поступающего в газоразделительную установку не более 0,3 г/м³.

Состав исходного воздуха, поступающего на газоразделительное устройство, 60% азота и 24% кислорода; на выходе из газоразделительного устройства 98% азота и 2% кислорода.

Использование: в кабельных линиях связи. Сущность изобретения: в кабельных линиях связи для предотвращения ускоренного снижения сопротивления изоляции, кабельные линии содержат под избыточным давлением осушенного воздуха, при этом используют воздух, обогащенный до 98% азотом. 1 ил.

Способ для предотвращения ускоренного снижения сопротивления изоляции в кабельных линиях связи, при котором кабельные линии связи содержат под избыточном давлением осушенный воздух, отличающийся тем, что используют воздух, обогащенный до 98% азотом.