СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОКОПРОВОДЯЩЕЙ ЖИЛЫ КАБЕЛЯ Российский патент 2024 года по МПК H01B13/32 

Изобретение относится к технологии изготовления герметизированных кабелей силовых на переменное напряжение 0,66-35 кВ частотой 50 Гц, которые предназначены для передачи и распределения электрической энергии в стационарных электротехнических установках, находящихся во взрывоопасных зонах.

Известен способ изготовления токопроводящей жилы кабеля, заключающийся в том, что токопроводящие металлические проводники укладывают и скручивают между собой, заполняют наполнителем пространство между проводниками и наносят материал изоляции, образуя внешний изоляционный слой, при этом наполнитель наносят на каждый повив проводников при скрутке (RU 2759825 C1, опуб., 18.11.2021).

Недостатком известного способа является применение неуплотненных токопроводящих жил и герметика на основе бутилкаучука и полибутена, который является диэлектриком. То есть для обеспечения требований ГОСТ 22483 по электрическому сопротивлению габариты таких жил и расход меди будут увеличены из-за увеличенных значений удельного сопротивления.

Отсутствие технологических операций, обеспечивающих обжим жил для устранения пустот, значительно повышает склонность кабеля к распространению пламени, из за наличия большого количества горючего полимера между проволоками. Что ограничивает использование его во взрывоопасных зонах.

Технической проблемой является создание технологии изготовления герметичной токопроводящей жилы, обладающей при этом пониженным значением удельного сопротивления.

Техническим результатом является обеспечение производства токопроводящей жилы неограниченной длины, удовлетворяющей повышенным требованиям безопасности применения во взрывоопасных зонах, а также обладающей сниженными удельных значениями габаритов и массы.

Техническая проблема решается, и технический результат достигается тем, что при изготовлении токопроводящей жилы кабеля токопроводящие металлические проводники укладывают и скручивают между собой, заполняют наполнителем пространство между проводниками и наносят материал изоляции, образуя внешний изоляционный слой, при этом наполнитель наносят на каждый повив проводников при скрутке, а пространство между проводниками уплотняют, при этом, согласно изобретению, в качестве наполнителя используют электропроводящую композицию на основе термопластичного полимерного связующего, наполнитель подают на каждый повив проводников под давлением, а перед нанесением наполнитель предварительно разогревают, причем пространство между проводниками уплотняют для устранения пустот путем обжима скрученной жилы роликами с внешней профилированной поверхностью, осуществляя при этом контроль формы и размера поперечного сечения скрученной жилы и образуя уплотненный комбинированный металлополимерный проводник.

Технический результат достигается тем, что жилу могут уплотнять с обеспечением коэффициента уплотнения большим 0,85

Технический результат достигается тем, что могут обеспечивать величину удельного объемного электрического сопротивления электропроводящей композиции меньшей 1000 Ом*см.

Технический результат достигается тем, что под слоем изоляции могут образовывать слой экрана из электропроводящей полимерной композиции.

Изобретение поясняется при помощи чертежей.

На фиг. 1 показано сечение описанной изолированной токопроводящей жилы кабелей на номинальное напряжение до 3 кВ;

На фиг. 2 показано сечение описанной изолированной и экранированной токопроводящей жилы кабелей на номинальное напряжение от 6 до 35 кВ, изготовленной по описанной технологии;

На фиг. 3 показана схема технологической линии для производства описываемой токопроводящей жилы.

Описываемая токопроводящая жила содержит токопроводящие металлические проводники 1, наполнитель 2 в пространстве между проводниками 1, в качестве которого используют электропроводящую композицию на основе термопластичного полимерного связующего. Изоляционная система 3 (для кабелей на 0,66-3 кВ однослойная из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности, кремнийорганической резины, полимерной композиции, не содержащей галогенов, этиленпропиленовой резины или сшитого полиэтилена, на 6-35 кВ трехслойная (элементы 3, 4, 5) - электропроводящий экран 4 по жиле, изоляция из этиленпропиленовой резины или сшитого полиэтилена 3, электропроводящий экран 5 по изоляции). Токопроводящая жила 1 может иметь круглое, секторное или иное поперечное сечение.

Описываемый способ реализуется следующим образом. Центральный металлический проводник 1 подают с катушки 6 на крутильную клеть 8, с которой подают другие проводники 1, которые укладывают на центральный проводник 1 и скручивают на нем между собой, образуя первый повив проводников 1. Перед скруткой, на центральный проводник 1 подают под давлением наполнитель 2 при помощи устройства 7. Заполняют наполнителем 2 пространство между проводниками 1. В качестве наполнителя 2 используют электропроводящую композицию на основе термопластичного полимерного связующего, которую наносят на каждый повив проводников 1 при скрутке под давлением. Перед нанесением наполнитель 2 предварительно разогревают. Пространство между проводниками 1 после скрутки каждого повива уплотняют для устранения пустот путем обжима каждого скрученного повива и всей скрученной жилы двумя или тремя парами уплотняющих роликов 9, объединенных в блок, внешняя поверхность которых профилирована под форму и размеры каждого повива и выполнена в виде круга или сектора. Таким образом при обжиме осуществляют контроль формы и размера поперечного сечения каждого повива и скрученной жилы, образуя уплотненный комбинированный металлополимерный проводник.

После образования первого повива проводников, его подают на последующую крутильную клеть 8 в качестве центральной жилы. Перед укладкой на нее проводников 1 следующего повива, на указанную центральную жилу подают под давлением наполнитель 2 при помощи устройства 7. Заполняют наполнителем 2 пространство между проводниками 1 образуемого повива. Пространство между проводниками 1 после скрутки повива также уплотняют для устранения пустот путем обжима другим блоком роликов 9.

При необходимости наложения третьего, четвертого и других последующих повивов проводников 1, в машине скрутки фиг.3 добавляют дополнительно узлы 7, 8, 9 для каждого повива.

На скрученную токопроводящую жилу 10 на отдельной операции наносят материал изоляции, образуя внешний изоляционный слой 3.

Скрученную токопроводящую жилу 10 протягивают через все устройства при помощи колесного тягового устройства 11 и подают для намотки на катушку 12.

Уплотнение жилы осуществляют с обеспечением коэффициента уплотнения, большим 0,85. Уплотнение с меньшей величиной коэффициента не гарантирует полную герметизацию жилы и увеличивает пожароопасную нагрузку кабеля за счет объема полимера между проволок.

Использование комбинированного металлополимерного проводника, произведенного по описанной технологии, позволяет обеспечить требования ГОСТ 22483 при величине удельного объемного электрического сопротивления электропроводящей полимерной композиции для заполнителя, меньшей 1000 Ом*см.

Слой 4 экрана из электропроводящей полимерной композиции могут образовывать под слоем изоляции 3 (фиг. 2), что позволяет выровнять электрическое поле на поверхности проводников 1.

Таким образом, использование заявленного изобретения обеспечивает организацию производства токопроводящей жилы неограниченной длины, удовлетворяющей повышенным требованиям безопасности применения во взрывоопасных зонах, а также обладающей сниженными удельных значениями габаритов и массы.

Изобретение относится к технологии изготовления герметизированных кабелей силовых. При изготовлении токопроводящей жилы кабеля токопроводящие металлические проводники укладывают и скручивают между собой, заполняют наполнителем пространство между проводниками и наносят материал изоляции, образуя внешний изоляционный слой. При этом наполнитель наносят на каждый повив проводников при скрутке, а пространство между проводниками уплотняют. В качестве наполнителя используют электропроводящую композицию на основе термопластичного полимерного связующего. Наполнитель подают на каждый повив проводников под давлением, а перед нанесением наполнитель предварительно разогревают. Пространство между проводниками уплотняют для устранения пустот путем обжима скрученной жилы роликами с внешней профилированной поверхностью, осуществляя при этом контроль формы и размера поперечного сечения скрученной жилы и образуя уплотненный комбинированный металлополимерный проводник. Изобретение обеспечивает производство токопроводящей жилы неограниченной длины, удовлетворяющей повышенным требованиям безопасности применения во взрывоопасных зонах, а также обладающей сниженными удельными значениями габаритов и массы.4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ изготовления токопроводящей жилы кабеля, заключающийся в том, что токопроводящие металлические проводники укладывают и скручивают между собой, заполняют наполнителем пространство между проводниками и наносят материал изоляции, образуя внешний изоляционный слой, при этом наполнитель наносят на каждый повив проводников при скрутке, отличающийся тем, что в качестве наполнителя используют электропроводящую композицию на основе термопластичного полимерного связующего, наполнитель подают на каждый повив проводников под давлением, а перед нанесением наполнитель предварительно разогревают, причем пространство между проводниками уплотняют уплотняющими роликами для устранения пустот путем обжима скрученной жилы роликами с внешней профилированной поверхностью в виде круга или сектора, осуществляя при этом контроль формы и размера поперечного сечения скрученной жилы и образуя уплотненный комбинированный металлополимерный проводник.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что жилу уплотняют с обеспечением коэффициента уплотнения большим 0,85.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обеспечивают величину удельного объемного электрического сопротивления электропроводящей композиции меньшей 1000 Ом*см.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что под слоем изоляции образуют слой экрана из электропроводящей полимерной композиции.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что токопроводящую жилу выполняют с секторной формой поперечного сечения.