КАБЕЛЬ СИЛОВОЙ Российский патент 2000 года по МПК H01B9/00 H04B3/00 

Изобретение относится к области энергетики и электросвязи и может быть использовано при идентификации произведенного, переданного и потребленного электричества и для определения замыкания в силовом кабеле, в том числе и на землю.

Уровень техники
Аналогом к предлагаемому устройству можно считать кабель, идентифицируемый способом идентификации электрического кабеля и устройством для его осуществления по заявке на изобретение Российской Федерации N 93035214, оп. 10.1.96 г. по МКИ G 01 R 31/02, содержащий в поперечном сечении по крайней мере две подобласти материалов, один из которых проводник, другой - диэлектрик.

Недостатком аналога является выполнение сечения проводника или диэлектрика без индивидуальных геометрических характеристик или асимметричного расположения жил в поперечном сечении кабеля относительно экрана или продольной оси кабеля. Выполнение сечения проводника или диэлектрика без индивидуальных геометрических характеристик или асимметричного расположения жил в поперечном сечении кабеля относительно экрана или продольной оси кабеля не позволяет повысить отличие электрочастотных характеристик кабелей друг от друга, в том числе и одинакового типа.

Под термином "электрочастотные характеристики" следует понимать при различных частотах электричества электропроводность проводника и диэлектрика, сопротивление диэлектрика между жилами и/или жилой и экраном, емкость между жилами и/или жилой и экраном и т.д. [1].

Наиболее близким по технической сущности, прототипом к предлагаемому устройству, является кабель по патенту Российской Федерации N 2079145, оп. 10.05.97 г. по МКИ G 01 R 31/02 "Селективное устройство для определения однофазных замыканий в кабельных линиях", содержащий в поперечном сечении по крайней мере две подобласти материалов, один из которых проводник, другой - диэлектрик.

Недостатком прототипа является выполнение сечения проводника или диэлектрика без индивидуальных геометрических характеристик или асимметричного расположения жил в поперечном сечении кабеля относительно экрана или продольной оси кабеля. Выполнение сечения проводника или диэлектрика без индивидуальных геометрических характеристик или асимметричного расположения жил в поперечном сечении кабеля относительно экрана или продольной оси кабеля не позволяет повысить отличие электрочастотных характеристик кабелей друг от друга, в том числе и одинакового типа.

Сущность изобретения
Задачей изобретения является создание силового кабеля, обеспечивающего повышение достоверности определения участка цепи или линии электропередачи, по которой осуществляется передача электричества от источника до потребителя в электроэнергетической системе, а также замыкания в кабеле, в том числе и на землю.

Выполнение сечения проводника или диэлектрика с индивидуальными геометрическими характеристиками или асимметричное расположение жил в поперечном сечении силового кабеля относительно экрана или продольной оси кабеля повышает отличие электрочастотных характеристик кабелей друг от друга, в том числе и одинакового типа.

Указанный технический результат изобретения достигается тем, что кабель силовой содержит в поперечном сечении по крайней мере две подобласти материалов, один из которых проводник, другой - диэлектрик, и по крайней мере часть линии границы сечения и/или по крайней мере часть линии границы подобластей проводника и/или диэлектрика выполнена в виде фрагмента косого конического сечения прямого кругового конуса. При этом обеспечивается асимметричное расположение жил в поперечном сечении кабеля относительно экрана или продольной оси кабеля силового, повышающее отличие электрочастотных характеристик кабелей за счет индивидуальных геометрических параметров сечения кабеля.

Под термином "косое коническое сечение" следует понимать линию, которую образует поверхность прямого кругового конуса и секущая плоскость, не проходящая через его вершину при условии, что угол между секущей плоскостью и осью прямого кругового конуса отличен от прямого угла [2].

Кабель силовой может быть выполнен в поперечном сечении по крайней мере с одной из подобластей материала переменной толщины, что позволит обеспечить выполнение сечения проводника или диэлектрика с индивидуальными геометрическими характеристиками и повысить отличие электрочастотных характеристик кабелей друг от друга.

Кабель силовой может быть выполнен в поперечном сечении с толщиной по крайней мере одной из подобластей материала, возрастающей к центру масс сечения этой подобласти, что позволит обеспечить выполнение сечения проводника или диэлектрика с индивидуальными геометрическими характеристиками и повысить отличие электрочастотных характеристик кабелей друг от друга.

Кабель силовой может быть выполнен в поперечном сечении с толщиной по крайней мере одной из подобластей материала, убывающей к центру масс сечения этой подобласти, что позволит обеспечить выполнение сечения проводника или диэлектрика с индивидуальными геометрическими характеристиками и повысить отличие электрочастотных характеристик кабелей друг от друга.

Кабель силовой может быть выполнен в поперечном сечении с толщиной по крайней мере одной из подобластей материала, меняющейся многократно, возрастая и убывая, что позволит обеспечить выполнение сечения проводника или диэлектрика с индивидуальными геометрическими характеристиками и повысить отличие электрочастотных характеристик кабелей друг от друга.

Кабель силовой может быть выполнен в поперечном сечении с толщиной по крайней мере одной из подобластей материала, меняющейся многократно и периодически, что позволит обеспечить выполнение сечения проводника или диэлектрика с индивидуальными геометрическими характеристиками и повысить отличие электрочастотных характеристик кабелей друг от друга.

Кабель силовой может быть выполнен в поперечном сечении со ступенчатой частью длины линии границы по крайней мере одной из подобластей материала, что позволит обеспечить выполнение сечения проводника или диэлектрика с индивидуальными геометрическими характеристиками и повысить отличие электрочастотных характеристик кабелей друг от друга.

Кабель силовой может быть выполнен со ступенями, которые могут иметь увеличение или уменьшение толщины по крайней мере одной из подобластей материала при переходе от одной ступени к другой, что позволит обеспечить выполнение сечения проводника или диэлектрика с индивидуальными геометрическими характеристиками и повысить отличие электрочастотных характеристик кабелей друг от друга.

Кабель силовой может быть выполнен по крайней мере с одной выемкой на части длины линии границы по крайней мере одной из подобластей материала, что позволит обеспечить выполнение сечения проводника или диэлектрика с индивидуальными геометрическими характеристиками и повысить отличие электрочастотных характеристик кабелей друг от друга.

Кабель силовой может быть выполнен по крайней мере с одним выступом на части длины линии границы по крайней мере одной из подобластей материала, что позволит обеспечить выполнение сечения проводника или диэлектрика с индивидуальными геометрическими характеристиками и повысить отличие электрочастотных характеристик кабелей друг от друга.

Кабель силовой может быть выполнен по крайней мере с одной металлической подобластью, а любой частью любой другой подобласти металлической или неметаллической, что позволит обеспечить выполнение сечения проводника или диэлектрика с индивидуальными геометрическими характеристиками и повысить отличие электрочастотных характеристик кабелей друг от друга.

Кабель силовой может быть выполнен по крайней мере с одной полостью по крайней мере на части длины линии границы по крайней мере между двумя близлежащими подобластями материала, что позволит обеспечить выполнение сечения проводника или диэлектрика с индивидуальными геометрическими характеристиками и повысить отличие электрочастотных характеристик кабелей друг от друга.

Кабель силовой может быть выполнен с периодическими полостями по крайней мере на части длины линии границы по крайней мере между двумя близлежащими подобластями, что позволит обеспечить выполнение сечения проводника или диэлектрика с индивидуальными геометрическими характеристиками и повысить отличие электрочастотных характеристик кабелей друг от друга.

Кабель силовой может быть выполнен по крайней мере с частью длины границы по крайней мере одной из подобластей материала, содержащей в сечении фрагменты и/или комбинации фрагментов: многоугольника, конического сечения прямого кругового конуса, что позволит обеспечить выполнение сечения проводника или диэлектрика с индивидуальными геометрическими характеристиками и повысить отличие электрочастотных характеристик кабелей друг от друга.

Кабель силовой может быть выполнен по крайней мере с одним разрывом толщины по крайней мере одной из подобластей материала. Причем разрывы толщины могут выполняться многократно и периодически, что позволит обеспечить выполнение сечения проводника или диэлектрика с индивидуальными геометрическими характеристиками и повысить отличие электрочастотных характеристик кабелей друг от друга.

Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, неизвестна. Это позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения критерию "изобретательский уровень" проведен дополнительный поиск известных технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного технического решения. Установлено, что заявленное техническое решение не следует явным образом из известного уровня техники. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Сущность изобретения и возможность его практической реализации поясняются чертежами, где на фиг.1 изображено поперечное сечение кабеля силового, на фиг. 2-6 изображены примеры конструктивного выполнения поперечного сечения кабеля силового, на фиг. 7-16 изображены примеры конструктивного выполнения частей поперечного сечения кабеля силового.

Кабель силовой (фиг. 1) содержит в поперечном сечении по крайней мере две подобласти 1 и 2 материала (проводник и диэлектрик) с границами наружной 3 и внутренней 4 стороны, причем по крайней мере часть линии границы сечения по крайней мере одной из подобластей материала на границе 3 наружной стороны и/или на границе 4 внутренней стороны по крайней мере одной из подобластей сечения материала выполнена в виде фрагмента косого конического сечения 5 прямого кругового конуса.

В примерах конструктивного выполнения кабеля силового, изображенного на фиг. 1 - 14, одна из подобластей 1 (2) материала выполнена переменной толщины.

В примере конструктивного выполнения кабеля силового, изображенного на фиг. 2, толщина подобласти 2 материала возрастает к центру масс 6 сечения.

В примере конструктивного выполнения кабеля силового, изображенного на фиг. 3, толщина подобласти 1 материала убывает к центру масс 6 сечения.

В примерах конструктивного выполнения кабеля силового, изображенного на фиг. 4-6, толщина подобластей 1 и 2 материала меняется многократно, возрастая и убывая.

В примере конструктивного выполнения кабеля силового, изображенного на фиг. 3, толщина подобластей 1 и 2 материала меняется многократно и периодически.

В примере конструктивного выполнения кабеля силового, изображенного на фиг. 7, часть длины линии границы наружной стороны 3 выполнена со ступенями 7. Ступени 7 могут быть выполнены (фиг. 8) как с увеличением толщины подобласти кабеля силового при переходе от одной ступени к другой, так и с уменьшением.

В примере конструктивного выполнения кабеля силового, изображенного на фиг. 9, часть длины линии границы наружной стороны 3 подобласти 1 материала выполнена с выемкой 8.

В примере конструктивного выполнения кабеля силового, изображенного на фиг. 10, часть длины линии границы лицевой стороны 3 подобласти 1 материала выполнена с выступом 9.

В примере конструктивного выполнения кабеля силового, изображенного на фиг. 11, подобласть 2 материала выполнена металлической, а подобласть 1 выполнена с неметаллической частью 10 и с металлической частью 11.

В примере конструктивного выполнения кабеля силового, изображенного на фиг. 12, между подобластями 1 и 2 материала выполнена полость 12.

В примере конструктивного выполнения кабеля силового, изображенного на фиг. 13, между подобластями 1 и 2 материала выполнены периодические полости 12.

В примере конструктивного выполнения кабеля силового, изображенного на фиг. 14, часть наружной 3 и внутренней 4 границы подобластей 1 и 2 сечения кабеля содержит фрагмент окружности 13. В кабеле по крайней мере часть длины границы стороны сечения 3(4) по крайней мере одной из подобластей материала может содержать в сечении фрагменты и/или комбинации фрагментов: многоугольника (квадрата 14, прямоугольника 15, трапеции 16, ромба 17, треугольника 18 и т. д. и т. п. ), конического сечения прямого кругового конуса (окружности 13, эллипса 19 и т.д. и т.п.).

В примере конструктивного выполнения кабеля силового, изображенного на фиг. 15, толщина подобласти 1 материала имеет разрыв 20.

В примере конструктивного выполнения кабеля силового, изображенного на фиг. 16, разрывы 20 подобласти 1 выполнены многократно и периодически.

Таким образом, применение данного кабеля силового позволит достичь задачи изобретения.

Литература
1. Справочник военного электрика. Электроснабжение военных объектов. А. И.Бухаров и др. - М.: Воениздат, 1980 г., 351 с.

2. Математический энциклопедический словарь. М. "Советская энциклопедия", 1988 г., 847 с.

Изобретение относится к энергетике и электросвязи и может быть использовано при идентификации произведенного, переданного и потребленного электричества и для определения замыкания в кабеле. Задачей изобретения является создание кабеля силового, обеспечивающего повышение достоверности определения участка цепи или линии электропередачи, по которой осуществляется передача электричества от источника до потребителя в электроэнергетической системе, а также замыкания в кабеле, в том числе и на землю. Технический результат изобретения достигается тем, что кабель силовой содержит в поперечном сечении по крайней мере две подобласти материалов, один из которых проводник, другой - диэлектрик, и по крайней мере часть линии границы сечения и/или по крайней мере часть линии границы подобластей проводника и/или диэлектрика выполнена в виде фрагмента косого конического сечения прямого кругового конуса. При этом обеспечивается асимметричное расположение жил в поперечном сечении кабеля силового относительно экрана или продольной оси кабеля, повышающее отличие электрочастотных характеристик кабелей за счет индивидуальных геометрических параметров сечения кабеля. 15 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Кабель силовой, содержащий в поперечном сечении по крайней мере две подобласти материалов, один из которых проводник, другой - диэлектрик, причем по крайней мере одна из подобластей кабеля выполнена с переменным линейным размером, отличающийся тем, что часть линии границы сечения и/или по крайней мере часть линии границы подобластей проводника и/или диэлектрика выполнена в виде фрагмента или комбинации фрагментов косого конического сечения прямого кругового конуса. 2. Кабель силовой по п.1, отличающийся тем, что по крайней мере одна из подобластей кабеля выполнена переменной толщины. 3. Кабель силовой по п.2, отличающийся тем, что толщина по крайней мере одной из подобластей кабеля возрастает к центру масс. 4. Кабель силовой по п.2, отличающийся тем, что толщина по крайней мере одной из подобластей кабеля убывает к центру масс. 5. Кабель силовой по любому из пп.2 - 4, отличающийся тем, что толщина по крайней мере одной из подобластей кабеля меняется, многократно возрастая и убывая. 6. Кабель силовой по п.5, отличающийся тем, что толщина по крайней мере одной из подобластей кабеля меняется многократно и периодически. 7. Кабель силовой по любому из пп.1 - 6, отличающийся тем, что часть длины границы по крайней мере одной из подобластей материала выполнена ступенчатой. 8. Кабель силовой по п.7, отличающийся тем, что ступени могут быть выполнены как с увеличением толщины слоя подобласти кабеля при переходе от одной ступени к другой, так и с уменьшением. 9. Кабель силовой по любому из пп.1 - 8, отличающийся тем, что часть длины линии границы по крайней мере одной из подобластей кабеля выполнена по крайней мере с одной выемкой. 10. Кабель силовой по любому из пп.1 - 9, отличающийся тем, что часть длины линии границы по крайней мере одной из подобластей кабеля выполнена по крайней мере с одним выступом. 11. Кабель силовой по любому из пп.1 - 10, отличающийся тем, что по крайней мере одна из проводящих подобластей кабеля выполнена металлической, а любая часть любой другой подобласти материала выполнена неметаллической. 12. Кабель силовой по любому из пп.1 - 11, отличающийся тем, что часть длины линии границы по крайней мере между двумя близлежащими подобластями кабеля выполнена по крайней мере с одной полостью. 13. Кабель силовой по п.12, отличающийся тем, что полости выполнены периодическими. 14. Кабель силовой по любому из пп.7 - 13, отличающийся тем, что по крайней мере часть длины границы по крайней мере одной из подобластей кабеля, выполнены из группы, содержащей в сечении фрагменты и/или комбинации фрагментов: многоугольника, конического сечения прямого кругового конуса. 15. Кабель силовой по любому из пп.1 - 14, отличающийся тем, что толщина по крайней мере одной из подобластей кабеля имеет по крайней мере один разрыв. 16. Кабель силовой по п.15, отличающийся тем, что разрывы толщины выполнены многократно и периодически.