ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ЭКРАН ДЛЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ КАБЕЛЕЙ Советский патент 1934 года по МПК H01B7/18 

При производстве высоковольтных кабелей, в особенности многожильных кабелей многофазного тока, изолирующий покров каждой из жил обычно снабжается внутренней защитной оболочкой для предотвращения ионизации как между отдельными изолирующими покровами, так и между ними и наружной оболочкой. Такого рода внутренние оболочки до сих пор выполнялись из фольги или металлической ленты. Последняя, однако, даже при минимальной толщине оказывается недостаточно тонкой и гибкой, что не позволяет ровно намотать ее на всю поверхность изолирующего покрова жил.

Кроме того, лента вырезается из металла и, при рассмотрении в микроскоп линии обреза, на ней всегда обнаруживается множество мелких зазубрин, на которых концентрируются электрические напряжения, в особенности при больших промежутках между витками ленты.

Последняя обычно наматывается по спирали вокруг изолированных жил, заключаемых затем в оболочку, причем шаг спирали должен быть достаточно велик для беспрепятственного сгибания кабеля.

Защитная оболочка из фольги представляет то преимущество, что она достаточно, тонка для образования хорошего электрического и механического контакта с бумажной изоляцией проводника. В то же время она дешева. Но зато, в виду непрочности фольги, она с трудом накладывается на изоляцию и легко подвержена повреждениям в дальнейшем процессе изготовления кабеля, особенно при пропускании через пресс, накладывающий свинцовую оболочку. Даже по наложении этой последней фольга может все-таки ломаться при изгибании кабеля, вызывающем смещение отдельных проводников и их изоляции как по отношению друг к другу, так и по отношению к наружной оболочке.

С этой точки зрения уместно отметить важность сплошной и ровной защитной оболочки для рациональной эксплоатации кабеля.

Кроне того, внутренняя оболочка через небольшие расстояния должна быть электрически соединена с внешней оболочкой для отвода через последнюю в землю индуктированных токов. После того, как наложена внешняя оболочка, невозможно определить сохранность или повреждение защитной оболочки. Показателем ее неисправности является обычно лишь перегорание, после чего требуется замена разрушенного участка.

Согласно предлагаемому изобретению фольга применяется в сочетании с бумажным или т.п.основанием, достаточно крепким для плотного обматывания изолирующего покрова и для перенесения без повреждений последующих операций.

На чертеже фиг. 1 схематически изображает отрезок фольги с бумажным основанием; фиг. 2 - поперечное сечение этого отрезка в увеличенном масштабе; фиг. 3 - поперечный разрез трехжильного кабеля, каждая из изолированных жил которого покрыта защитной оболочкой из фольги.

Согласно изобретению бумажное основание 3 изготовляется более узким, нежели фольга 4, и края 5 этой последней загибаются над краями бумаги.

Этим самым фольга и бумага скрепляются вместе, причем образуют закругленные края, свободные от вышеупомянутых зазубрин. Для более плотного скрепления фольги и бумаги можно, помимо загибания краев, покрывать связывающим веществом всю поверхность соприкосновения фольги и бумаги. Вещество это не должно, однако, оказывать вредного действия на пропитывающую жидкость. В качестве такого вещества применимы продукты конденсации фенола, а также асфальтовые смеси. При этом фольга может быть оловянная или алюминиевая, толщиной около 0,001 дюйма. Применяемая же в комбинации с фольгой бумага принадлежит к типу обычно употребляемой в кабелях и в несколько раз превосходит толщину фольги (толщина, примерно, 0,005 дюйма).

Для свободного проникновения пропитывающей жидкости в бумажную изоляцию проводов, а также для более легкого удаления из кабеля воздуха и газов, как фольга, так и бумага, образующие защитную оболочку, имеют ряд перфорированных отверстий 6. Перфоратор должен пробить сперва фольгу, а затем бумагу, так как в этом случае незначительные зазубрины 13, образующиеся при пробивании на краях отверстий, плотно вдавливаются в бумагу (фиг. 2). По скреплении фольги с бумагой полезно пропустить их, для достижения большей плотности, между прессующими вальцами.

Благодаря загибанию фольги над краями бумаги, последовательному перфорированию и прокатке влияние острых краев сводится к минимуму.

При наматывании защитной оболочки фольга должна ложиться на изоляцию проводника; а бумага должна быть обращена к наружной оболочке. Таким образом, только узкие загнутые края фольги выдаются наружу; они-то и составляют электрический контакт с наружной оболочкой. При трехжильном кабеле, например, каждая из изолированных бумажной изоляцией 8 жил 7 покрывается фольгой 9, загнутые края которой образуют на наружной поверхности спиральные пути. При соединении жил в кабель окаймленные фольгой края каждой жилы пересекают соответствующие края соседней жилы, находясь в то же время в электрическом соединении со свинцовой оболочкой 10, благодаря чему индуктированные токи отводятся в землю. Фольга служит также для передачи тепла из внутренней части кабеля на свинцовую оболочку, откуда тепло рассеивается во внешнюю среду. Края фольги, будучи загнуты над бумагой, хорошо поддерживаются и предохраняются от внешних разрушающих действий, а основная поверхность фольги защищена облегающей ее бумажной оболочкой и предохранена от повреждений во время производства и последующего изгибания уже готового кабеля, когда жилы слегка смещаются в отношении друг друга.

Промежутки 11, остающиеся между проводниками, могут быть заполнены плотной джутовой или бумажной изоляцией, либо, наконец, жидкой изоляцией. То же самое относится и к центральной полости 12, лежащей между проводниками.

1. Электростатический экран для высоковольтных кабелей, отличающийся тем, что он выполнен в виде бумажной полосы 3, поддерживающей полосу 4 металлической фольги, края 5 которой огибают края бумажной полосы (фиг. 1).

2. Форма выполнения экрана по п. 1, отличающаяся тем, что при его перфорации сначала сделаны отверстия в фольге, а затем в бумаге с той целью, чтобы зазубрины в фольге входили в бумагу (фиг. 2).