Кабель электрический нагревостойкий

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнх

Соцналнстнческнх

Республнк (11) 579660

К АВТОРСКОМУ СВИВЕТРЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено04.07.74 (21) 2040873/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.1177. Бюллетень Ж 4! (45) Дата опубликования описания 1012, 77 (51) М. Кл.

Н 01 В 7/02

Геатдаратаааакй ааматат

Савата Ыаааатрва СССР аа делам ааааратаааа а атарытад (53) УДК 621. 315 (088. 8) (72) Авторы Л. A. Бибергаль, T. Н. Маковская, Э . .B . .Остан ькояи;, ИЗОбрЕтЕНИя В.Н.Рядинский, Н.В.Пушков и Л.Ç.Хазен (71) Заявитель (54) КАЬЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ НАГРЕВО(") ОЙКР!)!

)5

Предлагаемое изобретение относится к электротехнике, а именно к кабельной технике, в частности к нагревостойким высоковольтным кабелям.

Известны кабели электрические нагревостойкие, содержащие токопроводящую жилу, изоляцию из нагревостойких эластомеров, например из кремнийорганической резины, и внешнюю оплетку)1).

Недостатком этих кабелей является механическая неустойчивость конструкции при нагреве.

В процессе нагрева материал изоляции расширяется, а оплетка, выполненная иэ неэластичного материала (например, стеклонитей или металлических проволок), не компенсирует,,увеличение периметра изоляции. Вследствие этого образуются изгибы жилы и разрывы оплетки, приводящие к повреждению и пробою изоляции.

Укаэанных недостатков не имеет конструкция электрического кабеля, в которой изоляция кабеля имеет сложную геометрическую форму в виде кругового цилиндра с продольными канавками, равномерно расположенными по периметру(2).

При нагревании материал изоляции, расширяясь, заполняет пустоты, образованные продольными канавками, благодаря чему снимаются внутренние напря- жения, возникающие в изоляции при нагреве. Однако в полостях, обраэован— ных продольными канавками, под действием электрического напряжения, превышающего определенное значение, возникает ионизация, разрушающая изоляцию. Этот недостаток исключает возможность применения данной конструкции для высоковольтных кабелей.

Цель изобретения — повышение электрической прочности изоляции во всем диапазоне рабочих температур.

Поставленная задача достигается тем, что в кабеле электрическом нагревостойком, содержащем жилу, изоляцию и оплетку, изоляции придается форма призмы, имеющей в поперечном сечении форму выпуклого многоугольника.

Известно, что при постоянном пери— метре наибольшую площадь из всех выпуклых многоугольников имеет окружность.

Следовательно, если изоляция выполнена иэ эластичного материала в форме призмы и поверх изоляции наложена плотно прилегающая к ней оплетка из нерас— тягивающегося материала, то компенсация приращения оьъема изоляции при на— грезе будет происходить с постепенным, 67 9660 по мере нагрева, преобразованием многоугольника в окружность того же периметра.

Кроме того, при поперечном сечении изоляции, представляющем правильный выпуклый многоугольник, наибольшее число сторон, при котором осуществляется компенсация теплового расширения, определяется из соотношения — 1У вЂ” — О 5 и и

zm Mn

),5 d.t где n — н аи бол ьшее чи сло сторои многоугольника; с(.- коэффициент линейного расши- 16 рения материала изоляции, 1 С; температура изоляции, С. о

Чем меньше число сторон, тем больше разница при равном периметре между,@ площадями круга и многоугольника и, следовательно, тем выше допустимая температура. Однако с уменьшением чист.а сторон уменьшается минимальная толщина изоляции и, следовательно, уменьшается допустимое рабОчее напряжение.

Поэтому поперечное сечение изоляции кабеля на заданную температуру должно иметь форму правильного выпуклого многоугольника с наибольшим допустимым для данной температуры числом сторон, т.е. в соответствии с предлагаемой формулой, Для ряда высоковольтных кабелей плотное прилегание металлической оплетки к поверхности изоляции не исключает возможности возникновения частичных разрядов между оплеткой и изоляцией. Это относится к высоковольтным кабелям для плотного и подвижного монтажа, у которых в процессе монтажа и эксплуатации из-за многократных изгибов может происходить отделение оплетки от изоляции . В этих случаях применяется проводящий слой, расположенный между изоляцией и оплеткой и выполнен- 45 ный из того же материала, что и изоляция, но имеет повышенную проводимость, например, за счет добавки специальных ингредиентов.

Для высоковольтных кабелей с наруж- 5(} ным полупроводящим с.лоем изоляция наложена в виде кругового цилиндра, а поверх нее накладывается проводящий слой таким образом, что в сечении образуется выпуклый многоугольник. 55

Предлагаемое решение поясняется чертежом.

Кабель содержит центральную жилу 1, одно- или двухслойную изоляцию 2 из эластичного материала и оплетку 3 из неэластичного материала.

Число сторон многоугольника определяется в соответствии с приведенной формулой. Например, для кремнийорганической резины при температуре до 165 С число сторон должно быть равно шести.

Предлагаемая конструкция работает следующим образом. В процессе нагрева материал изоляции расширя тся.Так как периметр изоляции остается постоянным (например, в случае оплетки из стекловолокна), компенсация прираще— ния объема происходит за счет постепенного изменения сечения, которое принимает по мере нагревания форму окружности того же периметра (на чертеже эта окружность показана пунктирной линией).

Применение кабеля предложенной конструкции позволяет увеличить рабочую температуру высоковольтных кабелей, снизить процент брака при изготовлении и увеличить эксплуатационную долговечность кабелеи при предельных температурах. формула и зобРе ениЯ

1. Кабель электрическии нагревостойкий, содержащий жилу с изоляцией некруглого сечения из нагревостойкого, например кремнийорганического, эластомера и оплетку из неэластичного материала, например стеклянных нитей, отличающийся тем, что, с целью повышения электрической прочности изоляции во всем диапазоне рабочих температур, изоляция в поперечном сечении имеет форму выпуклого многоугольника.

2.Кабель электрический по п.l,o тл и ч а ю шийся тем, что многоугольник выполнен правильным с числом сторон, удовлетворяющим соотноМ 2 «(1 5dt+0,5) где я — число сторон многоугольника, сс — коэффициент линеиного расширения материала, максимальная экспуатаци— онная температура.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Великобритании 9743396, кл. 36 А, 1956.

2. Патент Великобритании 9928998, кл. 36 A 1968.

579660

Редактор В.Фельдман

Заказ 4402/47 Тираж 976 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

I

1 !

1 ! !

Составитель B.Бондаренко

Техред Н.Бабурка Корректор С.Шекмар