RU1090170C

RU1090170C - Electric cable

Info

Publication number: RU1090170C
Authority: RU
Inventors: В.В. Баландин; Ф.Д. Демиковский; В.С. Цехмистро; А.Г. Григорьян
Original assignee: Акционерное общество "Камкабель"
Priority date: 1980-10-21
Filing date: 1980-10-21
Publication date: 1995-02-20

Description

Изобретение относится к кабельной технике, в частности к конструкциям электрических кабелей с резиновой изоляцией и электрическим экраном из проводящей резины, легко отделяющимися друг от друга. The invention relates to cable technology, in particular to structures of electrical cables with rubber insulation and an electric shield of conductive rubber, which are easily separated from each other.

При изготовлении электрических кабелей широко применяются композиции на основе этиленпропиленовых каучков: двойных (СКЭП) и тройных (СКЭПТ). In the manufacture of electric cables, compositions based on ethylene-propylene rubbers are widely used: double (SKEP) and triple (SKEPT).

Это обусловлено тем, что вулканизаты таких композиций обладают хорошими электрическими свойствами, озоно-, короно- и водостойкостью, повышенным сопротивлением тепловому старению и сохраняют эластичность при температурах до минус 55^оС.This is because the vulcanizates such compositions have good electrical properties, ozone, korono- and water resistance, improved resistance to thermal aging and to maintain elasticity at temperatures as low as minus 55 ° ^C.

В электрических кабелях с дополнительными элементами, например электрическими экранами, необходимо исключить возможность образования воздушных включений между прилегающими друг к другу поверхностями изоляции и этих дополнительных элементов, так как наличие таких включений снижает электрическую прочность кабеля. In electric cables with additional elements, such as electric shields, it is necessary to exclude the possibility of formation of air inclusions between adjacent insulation surfaces and these additional elements, since the presence of such inclusions reduces the electric strength of the cable.

Это может быть обеспечено, в частности, тем, что как изоляция, так и электрический экран представляют собой вулканизаты композиций на основе этиленпропиленовых каучуков, вследствие чего при вулканизации между изоляцией и экраном образуются поперечные связи. This can be achieved, in particular, by the fact that both the insulation and the electric shield are vulcanizates of compositions based on ethylene-propylene rubbers, as a result of which cross-links are formed between the insulation and the shield during vulcanization.

Однако при разделке этих электрических кабелей поперечные связи затрудняют отделение экрана от изоляции. However, when cutting these electric cables, cross-connections make it difficult to separate the screen from the insulation.

Вместе с тем при изготовлении таких кабелей для повышения производительности труда целесообразно совмещать вулканизацию изоляции и экрана в едином технологическом процессе. However, in the manufacture of such cables to increase labor productivity, it is advisable to combine the vulcanization of insulation and screen in a single technological process.

При этом для облегчения отделяемости указанных элементов кабеля друг от друга принимают специальные меры. At the same time, special measures are taken to facilitate the separability of these cable elements from each other.

Обе эти задачи решены в электрическом кабеле, у которого изоляция и электрический экран представляют собой влуканизаты композиций на основе этиленпропиленовых каучуков с одной и той же вулканизующей группой, для обеспечения их совместной вулканизации и возможности последующей разделки кабеля между экраном и изоляцией введен промежуточный слой, выполненный из композиции на основе смеси этиленпропиленового каучука и сополимера этилена с винилацетатом. При этом когезионная прочность промежуточного слоя меньше когезионной прочности изоляции и экрана, а также значительно меньше сил сцепления изоляции с промежуточным слоем и промежуточного слоя с экраном. Поэтому при разделке кабеля отделение экрана от изоляции происходит по промежуточному слою, причем часть промежуточного слоя остается на поверхности изоляции. Both of these problems are solved in an electric cable, in which the insulation and the electric shield are vulcanizates of compositions based on ethylene-propylene rubbers with the same vulcanizing group, in order to ensure their joint vulcanization and the possibility of subsequent cable cutting between the screen and the insulation, an intermediate layer made of compositions based on a mixture of ethylene propylene rubber and a copolymer of ethylene with vinyl acetate. In this case, the cohesive strength of the intermediate layer is less than the cohesive strength of the insulation and the screen, and also significantly less than the adhesion forces of the insulation with the intermediate layer and the intermediate layer with the screen. Therefore, when cutting the cable, the screen is separated from the insulation along the intermediate layer, and part of the intermediate layer remains on the insulation surface.

Наличие промежуточного слоя может рассматриваться, как недостаток конструкции электрического кабеля, а в ряде случаев применение кабелей с промежуточным слоем невозможно по условиям эксплуатации, которые не допускают наличия остатков промежуточного слоя на поверхности изоляции после разделки кабеля. The presence of an intermediate layer can be considered as a design flaw in the electric cable, and in some cases the use of cables with an intermediate layer is impossible under operating conditions that do not allow the presence of residues of the intermediate layer on the insulation surface after cutting the cable.

Применение для изготовления изоляции электрического кабеля и его экрана композиций на основе этиленпропиленовых каучуков с разными вулканизующими группами не в полной мере решает задачу отделяемости элементов кабеля друг от друга, так как и в этом кабеле в процессе одновременной вулканизации его изоляции и экрана между ними образуются поперечные связи, приводящие в ряде случаев к повреждению элементов кабеля при его разделке. The use of compositions based on ethylene-propylene rubbers with different vulcanizing groups for the manufacture of insulation of an electric cable and its shield does not fully solve the problem of the cable elements being separated from each other, since cross-linking is formed in this cable during the simultaneous vulcanization of its insulation and screen , leading in some cases to damage to the cable elements during its cutting.

Более совершенным является электрический кабель, содержащий токопроводящую жилу, изоляцию, полученную вулканизацией композиции на основе двойного или тройного этиленпропиленового каучука с перекисным вулканизующим агентом, и отделяющийся от изоляции электрический экран из проводящей резины на основе смеси 20-40 мас.ч., двойного или тройного этиленпропиленового каучука и 60-80 мас.ч., хлорсульфированного полиэтилена с перекисным вулканизующим агентом. More perfect is an electric cable containing a conductive core, insulation obtained by vulcanization of a composition based on double or triple ethylene-propylene rubber with a peroxide vulcanizing agent, and an electric shield detached from insulation from conductive rubber based on a mixture of 20-40 parts by weight, double or triple ethylene propylene rubber and 60-80 parts by weight of chlorosulfonated polyethylene with a peroxide vulcanizing agent.

Такая конструкция электрического кабеля является наиболее близкой к изобретению и обеспечивает как плотное прилегание изоляции и экрана друг к другу, исключающее образование воздушных включений между ними, так и отделяемость экрана и изоляции друг от друга при разделке кабеля. This design of the electric cable is the closest to the invention and provides both a tight fit of the insulation and the shield to each other, eliminating the formation of air inclusions between them, and the separability of the screen and insulation from each other when cutting the cable.

Недостаток этого кабеля заключается в том, что для обеспечения отделяемости электрического экрана от изоляции изготовление каждого из этих элементов осуществляют раздельно, то есть сначала на токопроводящую жилу накладывают изоляцию и вулканизуют ее, а затем производят наложение электрического экрана и его вулканизацию. Кроме того, несмотря на раздельное изготовление элементов кабеля, экран отделяется от изоляции при значительном усилии (0,7-6,3 кН/м). The disadvantage of this cable is that to ensure the separability of the electric shield from the insulation, the manufacture of each of these elements is carried out separately, that is, first insulation is applied to the conductive core and vulcanized, and then the electric shield is applied and vulcanized. In addition, despite the separate manufacture of cable elements, the screen is separated from the insulation with significant force (0.7-6.3 kN / m).

Целью изобретения является повышение производительности труда путем совмещения процессов наложения изоляции и экрана на токопроводящую жилу при одновременной их вулканизации и уменьшение брака в результате улучшения отделяемости изоляции и экрана друг от друга. The aim of the invention is to increase labor productivity by combining the processes of applying insulation and a screen on a conductive core while curing them and reducing marriage as a result of improving the separability of the insulation and the screen from each other.

Поставленная цель достигается тем, что в электрическом кабеле, содержащем по меньшей мере одну токопроводящую жилу, изоляцию, полученную вулканизацией композиции на основе этиленпропиленового каучука с перекисным вулканизующим агентом, и отделяющийся от изоляции электрический экран из проводящей резины, экран выполнен из резины на основе бутадиен-нитрильного каучука с вулканизующим агентом из серосодержащих органических соединений. This goal is achieved by the fact that in the electric cable containing at least one conductive core, the insulation obtained by vulcanizing a composition based on ethylene propylene rubber with a peroxide vulcanizing agent, and the electrical screen is separated from the insulation from conductive rubber, the screen is made of butadiene-based rubber nitrile rubber with a vulcanizing agent from sulfur-containing organic compounds.

На фиг.1 и 2 изображены варианты конструкции предлагаемого электрического кабеля. В частности, на фиг.1 представлено поперечное сечение одножильного электрического кабеля на номинальное напряжение 660 В переменного тока частоты 50 Гц, а на фиг.2 - поперечное сечение трехжильного электрического кабеля на номинальное напряжение 6 кВ переменного тока частоты 50 Гц. Figure 1 and 2 shows the design options of the proposed electric cable. In particular, figure 1 shows the cross section of a single-core electric cable for a nominal voltage of 660 V AC frequency of 50 Hz, and figure 2 is a cross section of a three-wire electric cable for a nominal voltage of 6 kV AC frequency of 50 Hz.

Как показано на фиг.1, одножильный электрический кабель содержит токопроводящую жилу 1, изоляцию 2, электрический экран 3 и оболочку 4. As shown in figure 1, a single-core electric cable contains a conductive core 1, insulation 2, an electric shield 3 and a sheath 4.

Токопроводящая жила 1 номинальным сечением 70 мм² скручена из медных отожженных проволок.The conductive core 1 with a nominal cross section of 70 mm ² is twisted from annealed copper wires.

Изоляция 2, полученная вулканизацией композиции на основе двойного или тройного этиленпропиленового каучука с перекисным вулканизующим агентом - бис-(трет-бутилперокси)-диизопропилбен- золом или перекисью дикумила имеет номинальную толщину 2,2 мм. Insulation 2 obtained by vulcanizing a composition based on double or triple ethylene propylene rubber with a peroxide curing agent - bis- (tert-butylperoxy) -diisopropylbenzene or dicumyl peroxide has a nominal thickness of 2.2 mm.

Примеры рецептур композиции для изготовления изоляции приведены в табл. 1, а свойства их вулканизатов - в табл.2. Examples of formulations of the composition for the manufacture of insulation are given in table. 1, and the properties of their vulcanizates in table 2.

Электрический экран 3 номинальной толщиной 0,5 мм выполнен из проводящей резины на основе бутадиен-нитрильного каучука с вулканизующим агентом из серосодержащих органических соединений - тетраметилтиурамдисульфида и ди-(2-бензтиазолил)-дисульфида. The electric screen 3 with a nominal thickness of 0.5 mm is made of conductive rubber based on nitrile butadiene rubber with a vulcanizing agent from sulfur-containing organic compounds - tetramethylthiuram disulfide and di- (2-benzthiazolyl) disulfide.

В табл.3 представлены примеры рецептур композиции для изготовления электрического экрана, а свойства их вулканизатов - в табл.4. Table 3 presents examples of formulations of the composition for the manufacture of an electric screen, and the properties of their vulcanizates are shown in table 4.

Как следует из табл. 2 и 4, все приведенные рецептуры композиций для изготовления изоляции и электрического экрана обеспечивают необходимые физико-механические и электрические характеристики этих элементов электрического кабеля. As follows from the table. 2 and 4, all of the above formulations of compositions for the manufacture of insulation and an electric shield provide the necessary physical, mechanical and electrical characteristics of these elements of the electric cable.

Усилие, при котором электрический экран данного кабеля отделяется от изоляции, составляет 0,3-0,5 кН/м, то есть ниже, чем у известного электрического кабеля. The force at which the electric shield of a given cable is separated from the insulation is 0.3-0.5 kN / m, that is, lower than that of the known electric cable.

Оболочка 4 электрического кабеля получена вулканизацией композиции на основе хлорпропенового каучука марки КР-50 с вулканизующим агентом - окисью цинка или вулканизацией композиции на основе смеси изопренового каучука марки СКИ-3 и бутадиенового стереорегулярного каучука марки СКД с вулканизующим агентом - серой. Номинальная толщина оболочки равна 2,5 мм. Sheath 4 of the electric cable was obtained by vulcanizing a composition based on chloropropene rubber of the KR-50 brand with a vulcanizing agent - zinc oxide or vulcanizing a composition based on a mixture of isoprene rubber of the SKI-3 brand and SKD stereo rubber butadiene rubber with a vulcanizing agent - sulfur. The nominal shell thickness is 2.5 mm.

Конструкция трехжильного электрического кабеля, изображенного на фиг.2, принципиально аналогична конструкции одножильного электрического кабеля. The design of the three-core electric cable shown in figure 2, is fundamentally similar to the design of a single-core electric cable.

Вместе с тем трехжильный электрический кабель дополнительно содержит электрические экраны 5, наложенные непосредственно на токопроводящие жилы 1, и общий электрический экран 6. However, the three-wire electric cable further comprises electric shields 5 superimposed directly on the conductive conductors 1, and a common electric shield 6.

Токопроводящие жилы 1 трехжильного электрического кабеля идентичны токопроводящей жиле одножильного электрического кабеля. Conductors 1 of a three-wire electrical cable are identical to the conductors of a single-core electrical cable.

Изоляция 2 номинальной толщиной 4,0 мм, электрические экраны 3 и 5 номинальной толщиной 0,6 мм каждый и оболочка 4 номинальной толщиной 5,0 мм этого кабеля представляют собой вулканизаты тех же композиций, которые используются для изготовления изоляции, электрического экрана и оболочки одножильного электрического кабеля. Insulation 2 with a nominal thickness of 4.0 mm, electric shields 3 and 5 with a nominal thickness of 0.6 mm each and sheath 4 with a nominal thickness of 5.0 mm of this cable are vulcanizates of the same compositions that are used to make insulation, an electric shield and a single-core sheath electric cable.

Общий электрический экран 6, выполненный из проводящей резины на основе этиленпропиленового каучука марки СКЭПТ-40Д с вулканизующим агентом - серой, имеет номинальную толщину 2,0 мм. The general electric screen 6, made of conductive rubber based on ethylene-propylene rubber of the SKEPT-40D brand with a vulcanizing agent - sulfur, has a nominal thickness of 2.0 mm.

Технологический процесс изготовления одножильного электрического кабеля заключается в следующем. The technological process of manufacturing a single-core electric cable is as follows.

Изоляцию 2 и электрический экран 3 накладывают на токопроводящую жилу 1 методом экструзии, используя головку для наложения двуслойного покрытия. Оболочку 4 экструдируют поверх экрана 3, используя для этого дополнительную головку. При этом все указанные элементы накладывают на токопроводящую жилу в едином технологическом процессе на кабельной линии непрерывной вулканизации, причем вулканизацию изоляции, электрического экрана и оболочки осуществляют одновременно в среде насыщенного пара в вулканизационной камере кабельной линии непрерывной вулканизации. The insulation 2 and the electric shield 3 are applied to the conductive core 1 by extrusion using a die for applying a two-layer coating. The shell 4 is extruded over the screen 3, using an additional head. Moreover, all these elements are applied to a conductive core in a single technological process on a cable line for continuous vulcanization, moreover, the vulcanization of insulation, electric shield and shell is carried out simultaneously in a saturated vapor medium in the vulcanization chamber of the cable continuous vulcanization.

Изготовление жил трехжильного электрического кабеля, включающее наложение методом экструзии на токопроводящую жилу 1 электрического экрана 5, изоляции 2 и электрического экрана 3, производят в едином технологическом процессе на кабельной линии непрерывной вулканизации, используя головку для наложения трехслойного покрытия. Вулканизацию всех элементов покрытия токопроводящей жилы осуществляют одновременно в среде насыщенного пара в вулканизационной камере кабельной линии непрерывной вулканизации. The manufacture of conductors of a three-core electric cable, including the application by extrusion onto a conductive core 1 of an electric shield 5, insulation 2 and an electric shield 3, is carried out in a single technological process on a cable line for continuous vulcanization using a three-layer coating head. The vulcanization of all the coating elements of the conductive core is carried out simultaneously in a saturated steam medium in the vulcanization chamber of the continuous vulcanization cable line.

Изолированные и экранированные жилы скручивают на машине общей скрутки, после чего поверх скрученных жил в едином технологическом процессе на кабельной линии непрерывной вулканизации экструдируют общий электрический экран 6 и оболочку 4, используя для этого головку для наложения двухслойного покрытия. Вулканизацию общего электрического экрана и оболочки осуществляют одновременно в среде насыщенного пара в вулканизационной камере кабельной линии непрерывной вулканизации. The insulated and shielded cores are twisted on a general twisting machine, after which a common electric screen 6 and sheath 4 are extruded on a continuous curing cable on a continuous curing process using a head for applying a two-layer coating. Vulcanization of the common electric shield and shell is carried out simultaneously in a saturated steam medium in the vulcanization chamber of the continuous vulcanization cable line.

Описанная технология, обусловленная соответствующим сочетанием композиций для изготовления элементов предлагаемого электрического кабеля, обеспечивает повышение производительности труда, качественную вулканизацию всех элементов кабеля, их плотное прилегание друг к другу, исключающее образование воздушных включений между ними, и надежную отделяемость элементов кабеля друг от друга без их повреждения. The described technology, due to the appropriate combination of compositions for the manufacture of elements of the proposed electric cable, provides increased labor productivity, high-quality vulcanization of all cable elements, their tight fit to each other, eliminating the formation of air inclusions between them, and reliable separation of the cable elements from each other without damage .

Усилие, при котором элементы электрического кабеля отделяются друг от друга, составляет, кН/м: Для электрического экрана, наложенного на токопроводящую жилу, и изоляции 0,3-0,5 Для изоляции и электри- ческого экрана, наложен- ного на изоляцию 0,3-0,5 Для электрического экра- на, наложенного на изо- ляцию, и оболочки 0,2-0,9 Для электрического экра- на, наложенного на изо- ляцию, и общего электри- ческого экрана 0,6-0,7 Для общего электричес- кого экрана и оболочки 0,6-1,1 Таким образом, изобретение не только практически исключает брак по этому показателю, но и облегчает разделку кабеля при монтаже. The force at which the elements of the electric cable are separated from each other is, kN / m: For an electric shield superimposed on a conductive core and insulation 0.3-0.5 For insulation and an electric shield superimposed on insulation 0 , 3-0.5 For an electric screen superimposed on insulation and a sheath 0.2-0.9 For an electric screen superimposed on insulation and a common electric screen 0.6-0 , 7 For a common electric shield and shell 0.6-1.1 Thus, the invention not only virtually eliminates marriage in this indicator, but also about facilitates cable cutting during installation.

Claims

ELECTRICAL CABLE containing at least one conductive core, insulation obtained by vulcanizing a composition based on ethylene propylene rubber with a peroxide vulcanizing agent, and an electrical shield made of conductive rubber detached from the insulation, characterized in that, in order to increase labor productivity by combining application processes insulation and screen on the conductive core while simultaneously vulcanizing and reducing marriage as a result of improving the separability of insulation and screen from each other, screen Execute rubber based on butadiene-nitrile rubber with a vulcanizing agent of sulfur-containing organic compounds.