ИЗОЛЯЦИОННАЯ ОБОЛОЧКА Российский патент 2006 года по МПК H01B7/18 H01B7/02 H01B9/02 H01B3/48 

Изобретение относится к электроизоляционным оболочкам, обладающим огнетермостойким экранирующим эффектом.

Известны легкие, гибкие экранирующие металлические оплетки для проводок с открытой плетеной конструкцией, защищающие проводки от ударов молнии и электромагнитных помех (см. заявку РСТ WO 9609630A₁ от 05.09.95 г., кл. Н 01 В 11/06).

Однако известная оплетка является достаточно тяжелой и не эластичной, что ограничивает область ее применения. Наиболее близкой к заявленному объекту является оболочка для защиты кабелей от механических и тепловых воздействий и способ ее изготовления, описанная в патенте FR №2708781 А1 от 30.07.93 г., кл. Н 01 В 7/18.

В этом известном патенте нити оболочки изготавливают скручиванием синтетических арамидных волокон и органических волокон из соединений углерода и кислорода.

Причем органические волокна составляют большую часть многожильных нитей оболочки. Для защиты кабелей и кабельных жгутов от механических и тепловых воздействий многослойные нити наматывают в виде оболочки непосредственно на кабель или кабельный жгут.

Недостатком этой известной оболочки является то, что органические волокна, в том числе и арамидные, при воздействии открытого пламени и высоких температур от +250°С разрушаются с выделением дыма и газа.

В основу изобретения положена задача создания огнестойкой, экранирующей оболочки, легкой и эластичной, с повышенными электроизоляционными, механическими и термическими характеристиками, устойчивой к открытому пламени, высоким температурам до +600°С, кислотам, нефтепродуктам, органическим растворителям, микробиологическим воздействиям.

Поставленная задача решается благодаря тому, что оболочка выполнена из различных по составу скрученных между собой нитей, одна из нитей выполнена из аримидного волокна и является армирующей основой. Вторая выполнена в виде металлической нити и представляет собой экранирующий элемент в виде металлической проволоки.

Армирующая основа может быть выполнена в виде жгута из по меньшей мере двух аримидных нитей, скрученных между собой.

Оболочка может содержать несколько пар скрученных между собой нитей из аримидного волокна и металлической нити, при этом пары сплетены в ленту. Пары нитей могут быть сплетены в полотно.

Такое выполнение расширяет область применения оболочки.

В дальнейшем в описании раскрыт в качестве примера один из способов получения аримидного волокна.

Пример. В реактор, снабженный мешалкой и термостатирующей рубашкой, загружают раствор 4,4-диаминодифенилового эфира в диметилацетоамиде. Затем при постоянном перемешивании и температуре 10-15°С в раствор диамина добавляют эквимолярное количество сухого диангидрида пиромеллитовой кислоты. В результате реакции поликонденсации получают вязкий раствор полиамидокислоты с концентрацией 12,8 мас.% и динамической вязкостью раствора 42,5 Па·с.

После фильтрации и обезвоздушивания под вакуумом раствор полиамидокислоты формуют в водно-диметилацетамидную осадительную ванну через фильеру, имеющую 100 отверстий с диаметром отверстия 0,08 мм. Затем свежесформованную нить подвергают пластификационной вытяжке на воздухе при 20°С в 2,5 раза. Вытянутую нить промывают обессоленной водой и обрабатывают ортофосфорной кислотой. Затем нить сушат при 50°С в вакууме и подвергают термообработке, непрерывно пропуская через нагретую трубку с инертной атмосферой, температура на входе трубки 286°С, на выходе 550°С. Натяжение при обработке 8 сН/текс, скорость прохождения 20 м/мин (показатели нити приведены в таблице).

Показатель нитейПримерПрочность, сН/текс150-160Разрывное удлинение, %2,5-3,5Модуль упругости, кгс/мм²12000Кислородный индекс, %70-75Плотность, гс/см³1,55Теплопроводность, Вт/м·град0,060Равновесное влагосодержание при 65% относительной влажности1,20Усадка в кипящей воде, %0Усадка на воздухе при 300°С, %0,2Дымовыделение при действии открытого пламени, %<1,0Показатель СОЕ, мг-экв/г4,6Термостабильность после прогрева на воздухе, % при 300°С в течение 100 ч85-90при 500°С в течение 20 ч76Прочность при температуре жидкого азота (- 196°С), сН/текс,195-200Устойчивость к нефтепродуктам100%Устойчивость к микробиологическому разрушению100%

Экспериментальным путем доказано, что аримидное волокно сохраняет свои прочностные характеристики при температурах в интервале от -240°С до +600°С.

В предлагаемом изобретении нить аримидного волокна является армирующей основой. Для создания экранирующего эффекта армирующая основа обвивается металлической проволокой.

Пример. В качестве экранирующего элемента может быть использована металлическая проволока с покрытием или без него. Волочение проволоки до ⊘ 0,05 мм осуществляют на волочильной машине со скольжением через алмазные валки. Далее осуществляют ее лужение, например, чистым оловом, горячим способом.

Плющение в нить проволоки ⊘ 0,05 мм с оловянным покрытием до толщины больше 0,018 мм, но меньше 0,020 мм производят на плющильном станке.

Нить из аримидного волокна, обвитая металлической проволокой, является легким, гибким, эластичным элементом оболочки, обладающей экранирующим эффектом.

Для защиты длинномерного изделия (провода или кабеля) она наматывается на провод или кабель в виде оболочки, надежно защищая его, при этом не значительна по весу. Причем провода и жилы, составляющие кабель, могут быть изолированы индивидуально, а затем в комплексе.

Оболочка может быть выполнена в виде жгута из по меньшей мере двух аримидных нитей.

Такое выполнение усиливает механические и термические характеристики.

Оболочки, выполненные в виде ленты или полотна, сплетаются из нитей, обладающих экранирующим эффектом.

Такое выполнение оболочки расширяет технологические возможности ее применения.

Защищаемая изоляционная оболочка облегченная, гибкая, термостойкая, обладающая экранирующим эффектом, отвечает всем требованиям, предъявляемым к электроизоляционным материалам.

Может найти применение в авиационной, космической, судостроительной, радиоэлектронной технике, взрывоопасных производствах.

Изобретение относится к электроизоляционной технике, в частности к электроизоляционным оболочкам, обладающим огнетермостойким экранирующим эффектом. Изоляционная оболочка выполнена из различных по составу нитей, скрученных между собой, одна из нитей выполнена из аримидного волокна и является армирующей основой, а вторая выполнена в виде металлической нити толщиной больше 0,018 мм, но меньше 0,020 мм и представляет собой экранирующий элемент. В качестве экранирующего элемента используется металлическая проволока с покрытием или без него. Армирующая основа может быть выполнена в виде жгута по меньшей мере из двух аримидных нитей, скрученных между собой, или содержит несколько пар скрученных между собой нитей из аримидного волокна и металлической нити, при этом пары сплетены в ленту или в полотно. Изобретение направлено на создание огнестойкой, экранирующей оболочки, легкой и эластичной с повышенными электроизоляционными, механическими и термическими характеристиками, устойчивой к открытому пламени, высоким температурам до +600°С, кислотам, нефтепродуктам, органическим растворителям, микробиологическим воздействиям. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Изоляционная оболочка, выполненная из различных по составу нитей, скрученных между собой, отличающаяся тем, что одна из нитей является армирующей основой, выполнена из аримидного волокна, а вторая представляет собой экранирующий элемент и выполнена в виде металлической нити толщиной, большей 0,018 мм и меньшей 0,020 мм.2. Изоляционная оболочка по п.1, отличающаяся тем, что экранирующий элемент, выполненный в виде металлической нити, имеет покрытие.3. Изоляционная оболочка по п.1, отличающийся тем, что армирующая основа выполнена в виде жгута из, по меньшей мере, двух аримидных нитей, скручены между собой.4. Изоляционная оболочка по любому из пп.1 - 3, отличающаяся тем, что она содержит несколько пар скрученных между собой нитей из аримидного волокна и металлической нити, при этом пары сплетены в ленту.5. Изоляционная оболочка по п.4, отличающаяся тем, что пары нитей сплетены в полотно.