Силовой кабель со световой индикацией Российский патент 2024 года по МПК H01B9/00 H01B7/36 H01B13/34 

Область техники

Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики, в частности, к быстровозводимым электрическим сетям, и может быть применено для обеспечения индикации, визуального определения в темное время суток, обеспечения электробезопасности человека.

Уровень техники

Известен электрический кабель, имеющий в себе средства индикации неисправности (патент на изобретение US 6646206 B2, МПК H01B7/32; H01B7/36; H02G3/04, опубл. 11.11.2003). Узел электрического кабеля, включающий проводник, изолятор и привлекающий внимание материал и/или визуально реагирующий материал, такой как термохромный материал или жидкокристаллический состав, который визуально и/или физически реагирует на определенные критические диапазоны температур.

Недостатком указанного кабеля является обеспечение индикации во время работы самого кабеля, если кабель находится в нерабочем состоянии, светится он не будет.

Известен кабель силовой шахтный (патент на полезную модель, RU №200413, МПК H01B 7/18, H01B 9/02, опубл. 22.10.2020 г.), содержащий основные медные токопроводящие жилы, медные жилы управления и жилы заземления. Поверх токопроводящей жилы наложены изоляция из сшитой этилпропиленовой резины и экран по изоляции, выполненный из легко отделяемой электропроводящей полимерной композиции. Поверх жилы управления наложены изоляция из этиленпропиленовой резины, экран из проволок по изоляции и разделительный слой. Внутренняя оболочка кабеля выполнена из термопластичного эластомера, поверх которой для продольной герметизации кабеля наложена обмотка из водоблокирующей ленты. Поверх водоблокирующей ленты наложена комбинированная броня. Поверх наружной оболочки наложена обмотка из светоотражающей ленты и защитный шланг из прозрачного термопластичного полиуретанового эластомера.

Недостатками указанного кабеля являются необходимость источника света для обнаружения кабеля т.к. кабель способен только отражать свет, а также кабель не обладает возможностью индикации наличия напряжения и тока в нем.

Известен композитный светящийся зарядный кабель (патент на полезную модель CN 219738614 U, МПК B60L53/18, H01B11/22, H01B7/04, H01B7/18, H01B7/36, опубл. 22.09.2023 г.), содержащий блок защиты, световой блок, множество жил силовых проводов и блок связи. Светоизлучающий блок содержит множество лент светодиодных ламп и два слоя оплетки ламповых лент, защитный блок нанесен снаружи светоизлучающего блока, а ленты светодиодных ламп зажаты между двумя слоями оплетки ламповых лент. Жилы силовых проводов и блоки связи скручены вместе, образуя жилу кабеля, а светоизлучающие блоки имеют покрытие снаружи жилы кабеля.

Недостатками указанного кабеля являются сложность использования светодиодов в условиях быстровозводимых электрических сетей, необходимость наличия источника питания, невозможность определения наличия напряжения и тока в кабеле.

Известен кабель, содержащий слой, способный испускать световое излучение (патент на изобретение WO2010131084A2, МПК G02B6/00, опубл. 18.11.2010 г.), содержащий один или несколько проводящих элементов, окруженных внешней оболочкой, причем указанная внешняя оболочка содержит первый слой, способный испускать световое излучение, и второй слой изготовлен из светопропускающего термопластичного полиуретанового материала (TPU), окружающего первый слой, так что первый слой виден сквозь второй слой.

Недостатком указанного кабеля является невозможность определения наличия напряжения и тока в кабеле.

Наиболее близким по технической сущности с заявленного технического решения является силовой кабель со светоизлучающей оболочкой (патент на изобретение RU №2788990, МПК H01B 9/02, опубл. 26.01.2023 г.), включающий токопроводящие жилы, покрытые изолирующим покрытием, на которые нанесены экранирующий слой и защитная светоизлучающая оболочка, содержащая люминесцентный порошок.

Недостатком данного кабеля является невозможность определения наличия напряжения и тока в кабеле.

Раскрытие сущности изобретения

Технической задачей является обеспечение электробезопасности.

Техническим результатом является быстрое обнаружение кабеля в темноте и визуальная индикация наличия напряжения и/или тока.

Это достигается тем, что силовой кабель со световой индикацией, содержащий медную проволоку, токопроводящую жилу, изолирующий слой, покрытый слоем люминофора с нанесенной внешней защитной оболочкой, согласно изобретению, снабжен слоем электролюминофора и слоем термохрома, при этом слой люминофора и слой электролюминофора нанесены на изолирующий слой чередующимися сегментами в поперечном разрезе кабеля, а слой термохрома нанесен в виде поперечных колец по длине кабеля поверх слоев люминофора и электролюминофора с чередованием колец и поверхности слоев люминофора и электролюминофора, свободной от термохрома.

Краткое описание чертежей

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

Фиг. 1 – кабель в разрезе вид А-А; поперечное сечение в месте наличия кольца термохрома

Фиг. 2 – кабель в разрезе вид Б-Б; поперечное сечение между кольцами термохрома

Фиг. 3 – свечение люминофора (напряжения нет)

Фиг. 4 – свечение люминофора (зеленый) и электролюминофора (оранжевый)

Фиг. 5 – проявление колец термохрома (красный) при протекании тока

На фиг. 1 – 5 приняты следующие обозначения:

1 – медная проволока

2 – токопроводящая жила

3 – изолирующий слой

4 – слой люминофора

5 – слой электролюминофора

6 – слой термохрома

7 – внешняя защитная оболочка

Осуществление изобретения

Силовой кабель со световой индикацией содержит медную проволоку 1, токопроводящую жилу 2, изолирующий слой 3, покрытый слоем световой индикации, содержащий слой люминофора 4, слой электролюминофора 5 и слой термохрома 6, с нанесенной внешней защитной оболочкой 7.

При этом слой люминофора 4 и слой электролюминофора 5 нанесены на изолирующий слой 3 чередующимися сегментами в поперечном разрезе кабеля, а слой термохрома 6 нанесен в виде поперечных колец по длине кабеля поверх слоев люминофора 4 и электролюминофора 5 с чередованием колец и поверхности слоев люминофора 4 и электролюминофора 5, свободной от термохрома 6.

Силовой кабель со световой индикацией работает следующим образом.

Когда напряжение на силовом кабеле со световой индикацией отсутствует, происходит свечение слоя люминофора 4 для идентификации кабельных линий (КЛ).

Слой люминофора 4 и слой электролюминофора 5 нанесены на изолирующий слой 3 чередующимися сегментами в поперечном разрезе кабеля, во избежание перекрытия слоев друг другом, и как следствие, для опознавания напряжения в КЛ. Светящийся слой электролюминофора 5 (оранжевый) показывает наличие напряжения следующим образом. С помощью медной проволоки 1, образующей эффект конденсатора, и при наличии напряжения в КЛ происходит свечение слоя электролюминофора 5 за счет образования электромагнитного поля, проходящего через слой электролюминофора 5 и возникающего с помощью протекающего через него переменного тока.

Слой термохрома 6 нанесен в виде поперечных колец по длине кабеля поверх слоев люминофора 4 и электролюминофора 5 с чередованием колец и поверхности слоев люминофора 4 и электролюминофора 5, свободной от термохрома 6, во избежание перекрытия слоев друг другом, и как следствие, для обозначения наличия нагрузки в сети. Светящийся слой термохрома 6 (красный) показывает наличие нагрузки следующим образом. Слой термохрома 6 проявляется при определенном повышении температуры, которая показывает наличие нагрузки в сети. Реверсивные термохромные краски основаны на принципе обратимого изменения тона. Состав изменяет цвет при температурном воздействии, а при возвращении температуры к первоначальной, тон становится исходным. Термохромная краска имеет низкий показатель устойчивости ультрафиолету, поэтому слои краски покрываются сверху прозрачной внешней защитной оболочкой 7.

Использование изобретения приводит к обеспечению электробезопасности благодаря быстрому обнаружению кабеля в темноте, визуальной индикации наличия напряжения и/или тока.

Изобретение относится к силовым кабелям. Технический результат заключается в обеспечении возможности быстрого обнаружения кабеля в темноте и обеспечении визуальной индикации наличия напряжения или тока. Технический результат достигается тем, что силовой кабель содержит медную проволоку 1, токопроводящую жилу 2, изолирующий слой 3, покрытый слоем световой индикации, и внешнюю защитную оболочку 7. Слой световой индикации включает в себя слой люминофора 4, слой электролюминофора 5 и слой термохрома 6. При этом слой люминофора 4 и слой электролюминофора 5 нанесены на изолирующий слой 3 чередующимися сегментами в поперечном разрезе кабеля. Слой термохрома 6 нанесен в виде поперечных колец по длине кабеля поверх слоев люминофора 4 и электролюминофора 5 с чередованием колец и поверхности слоев люминофора 4 и электролюминофора 5, свободной от термохрома 6. 5 ил.

Силовой кабель со световой индикацией, содержащий медную проволоку, токопроводящую жилу, изолирующий слой, покрытый слоем люминофора с нанесенной внешней защитной оболочкой, отличающийся тем, что снабжен слоем электролюминофора и слоем термохрома, при этом слой люминофора и слой электролюминофора нанесены на изолирующий слой чередующимися сегментами в поперечном разрезе кабеля, а слой термохрома нанесен в виде поперечных колец по длине кабеля поверх слоев люминофора и электролюминофора с чередованием колец и поверхности слоев люминофора и электролюминофора, свободной от термохрома.