Силовой гибкий экранированный кабель Советский патент 1992 года по МПК H01B7/04 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к кабельной технике.

На основе положительного зарубежного и отечественного опыта использования самоходных пневмоколесных вагонов с электрическим приводом на калийных рудниках расширяется область их применения. В частности, самоходные вагоны внедряются в угольных шахтах, в том числе опасных по газу, пыли и внезапным выбросам.

Условия эксплуатации вагонов предъявляют к кабелям основные требования - обладать высокой механической прочностью при многократных смотках-намотках на приемный барабан, выдерживать многократные изгибы вокруг роликов диаметром 400 мм при растягивающих усилиях: постоянных - 100 кГс, кратковременных (рывки) - до 500 кГс. Кабели должны быть стойкими к кручению.

В отечественной промышленности аналогичные кабели, удовлетворяющие этим требованиям, отсутствуют.

Известен электрический кабель, предназначенный для намотки на барабан. Кабель отличается тем, что, с целью увеличения стойкости к кручению, в оболочку кабеля ввулканизированы стекловолокна,

Такая конструкция частично решает поставленную задачу - обеспечивает прочность оболочки и устойчивость кабеля к кручению, не увеличивая прочности кабеля к растяжению. Недостатком такой конструкции является также низкая стойкость кабеля к изгибу, ввиду известной хрупкости стекловолокна.

Наиболее близким по достигаемому положительному эффекту и технической сущности является гибкий силовой кабель марки КГЭШУ, выпускаемый по ТУ 16.К73.012-89. Кабель состоит из трех силовых жил, поверх изоляции которых наложены электропроводящие экраны; группы изолированных вспомогательных жил в общем эластичном электропроводящем экра л

С

-ч

XJ со

не. Силовые экранированные и группа вспомогательных жил скручены вокруг неизолированной жилы заземления, с заполнением между жилами четырьмя усиливающими жгутами из синтетических прочных нитей. Поверх скрученных жил наложена двухслойная оболочка, упрочненная между слоями нитями в виде 2-х сторонней обмотки или оплетки, Наружный и внутренний слои имеют между собой шлицевсе соединение. Недостатком такого ка- беля является низкая механическая стойкость кабеля к деформациям принудительного изгиба под действием большой растягивающей нагрузки.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности кабеля путем улучшения механических характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что в кабеле, содержащем изолированные жилы, жилу заземления, изолированные вспо- могательные жилы, двухслойную полимерную оболочку с двухсторонней обмоткой нитями, нити выполнены из синтети- ческого материала с относительным удлинением не более 3% и плотностью 58,8 текс, а угол наложения обмотки лежит в интервале 48...60 градусов.

Наложенная таким образом обмотка выполняет роль упрочнения оболочки и одновременно позволяет выдерживать боль- шие усилия растяжения в условиях принудительного изгиба.

На чертеже изображено поперечное сечение силового кабеля. Кабель содержит три силовые медные жилы на напряжение 1140 В (1), покрытые резиновой изоляцией (2) и экраном (3) из эластичной электропроводящей резины: группу из 3-х вспомогательных, изолированных резиной жил на напряжение 220 В и покрытых общим экра- ном из электропроводящей резины; силовые и группа вспомогательных жил скрученны в повиве вокруг неизолированной жилы заземления (5), Оболочка кабеля двухслойная (6), имеющая между слоями шлицевое соединение. Между наружным и внутренним слоями оболочки находится обмотка из высокопрочных синтетических нитей (7).

Пример конкретного выполнения 1: из- готовлен образец кабеля сечением 3x16+1x10+3x2,5 мм . Кабель содержит три медные токопроводящие жилы сечением 16 мм2 на напряжение 1140 В изолированные резиной ЭПТИ-45 толщиной 2,0 мм и экраном из резины ЭПШ-30 толщиной 0,5 мм, три вспомогательные медные жилы сечением 2,5 мм2 на напряжение 220 В, изолированные резиной ТСШМ-38 толщиной 1,0 мм и скрученные в группу. Группа скрученных вспомогательных жил покрыта общим эластичным экраном из резины ЭПШ- 30 толщиной 1,0 мм; силовые и группа вспомогательных жил скручены в повиве вокруг неизолированной жилы заземления. По общей скрутке жил наложен внутренний слой оболочки из резины ШН-40 толщиной 1,5 мм, Повер х внутренней оболочки наложена 2-х сторонняя обмотка под углом 54° стренгами, скрученными из синтетических нитей НСВМ плотностью 58,8 текс с относительным удлинением не более 3%. Поверх обмотки наложен наружный слой оболочки толщиной 2,0 мм из резины ШН-50.

Результаты проведенных лабораторных испытаний удовлетворительные, разрушение токопроводящих жил не превышает 3%.

Пример конкретного выполнения 2. Изготовлен кабель сечением 3x16+1x10+3x2,5 мм2 аналогичной конструкции с обмоткой, выполненной из тех же нитей под углом 70°. Результаты проведенных испытаний показали большой процент разрушения токопроводящих жил, жила заземления разрушается на 100%. Одновременно были изготовлены кабели с сечением основных жил 16 мм2 аналогичной конструкции, но с обмоткой, выполненной из нитей полиэфирных технических плотностью 590 текс, обладающих большим (16%) относительным удлинением по сравнению с нитью НСВМ, с обмоткой, выполненной под углом 52°. Испытания показывают отрицательный результат.

Для проверки были изготовлены образцы кабелей с обмоткой из нитей НСВМ и наложенной под углами обмотки 48°, 60°.

Результат испытаний показали, ч го разрушение токопроводящих жил составляет в среднем 5-6%,

Изготовление кабелей по всем операциям производится на стандартном технологическом оборудовании по типовым технологическим процессам,

В качестве р-чатериала обмотки могут быть применены нити высокомодульные технические НСВМ ГОСТ 28007-88.

В сравнении с прототипом преимущест- еа предлагаемого изобретения заключаются в следующем:

-увеличивается срок службы кабеля;

-повышается надежность силового кабеля к механическим деформациям.

Формула изобретения Силовой гибкий экранированный кабель, содержащий изолированные токопроводящие жилы, жилы заземления, изолированные вспомогательные жилы, двухслойную полимерную оболочку с двусторонней обмоткой нитями между слоями.

отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности путем улучшения механических харатери- стик, нити выполнены из синтетического материала с относительным удлинением не более 3% и плотностью 58,8 текс, а угол наложения обмотки лежит в интервале 48...60°,

Сущность изобретения: с целью повышения эксплуатационной надежности кабель содержит токопроводящие жилы, жилы заземления и изолированные вспомогательные жилы, двухслойную полимерную оболочку с двухсторонней обмоткой синтетическими нитями между слоями с углом наложения 48.,.60 град. Нити выполнены из материала с относительным удлинением не более 3% и плотностью 58,8 текс 1 ил.