RU1090170C - Электрический кабель - Google Patents

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.

При изготовлении электрических кабелей широко применяются композиции на основе этиленпропиленовых каучков: двойных (СКЭП) и тройных (СКЭПТ).

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.

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.

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.

Однако при разделке этих электрических кабелей поперечные связи затрудняют отделение экрана от изоляции.

Вместе с тем при изготовлении таких кабелей для повышения производительности труда целесообразно совмещать вулканизацию изоляции и экрана в едином технологическом процессе.

При этом для облегчения отделяемости указанных элементов кабеля друг от друга принимают специальные меры.

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.

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.

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.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

Как показано на фиг.1, одножильный электрический кабель содержит токопроводящую жилу 1, изоляцию 2, электрический экран 3 и оболочку 4.

Токопроводящая жила 1 номинальным сечением 70 мм² скручена из медных отожженных проволок.

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.

Примеры рецептур композиции для изготовления изоляции приведены в табл. 1, а свойства их вулканизатов - в табл.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.

В табл.3 представлены примеры рецептур композиции для изготовления электрического экрана, а свойства их вулканизатов - в табл.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.

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.

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.

Конструкция трехжильного электрического кабеля, изображенного на фиг.2, принципиально аналогична конструкции одножильного электрического кабеля.

Вместе с тем трехжильный электрический кабель дополнительно содержит электрические экраны 5, наложенные непосредственно на токопроводящие жилы 1, и общий электрический экран 6.

Токопроводящие жилы 1 трехжильного электрического кабеля идентичны токопроводящей жиле одножильного электрического кабеля.

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.

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.

Технологический процесс изготовления одножильного электрического кабеля заключается в следующем.

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.

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.

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.

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.

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.

Claims (1)

1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КАБЕЛЬ, содержащий по меньшей мере одну токопроводящую жилу, изоляцию, полученную вулканизацией композиции на основе этилен пропиленового каучука с перекисным вулканизующим агентом, и отделяющийся от изоляции электрический экран из проводящей резины, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности труда путем совмещения процессов наложения изоляции и экрана на токопроводящую жилу при одновременной их вулканизации и уменьшения брака в результате улучшения отделяемости изоляции и экрана друг от друга, экран выполнен из резины на основе бутадиен-нитрильного каучука с вулканизующим агентом из серосодержащих органических соединений.

Images