Жаростойкий кабель

Техническое решение относится к кабельным изделиям, и может быть использовано в устройствах для передачи сигналов, установленных, главным образом, на объектах техники, эксплуатирующихся в экстремальных условиях. Заявляемое техническое решение возможно для изготовления кабелей малых диаметров, предназначенных: для передачи слабых сигналов, управляющих сигналов, а также в силовых кабелях. Поставленная задача уменьшения наружного диаметра двух, или трех, или четырехжильного кабеля в диаметре решена следующим образом. Жаростойкий кабель, имеющий от 2- до 4-х токопроводящих жил, размещенных в наружную металлическую оболочку, где жилы изолированы от оболочки и между собой минеральным наполнителем. Сечение токопроводящих жил имеет форму секторов или сегментов, максимально заполняющих пространство в оболочке, слой минерального наполнителя обеспечивает, при этом, достаточную изоляцию между токопроводящими жилами и наружной металлической оболочкой. В случае необходимости токоведущие жилы в кабеле могут быть выполнены твистированными.

Заявляемое техническое решение относится к кабельным изделиям, и может быть использовано в устройствах для передачи сигналов, установленных, главным образом, на объектах техники, эксплуатирующихся в экстремальных условиях включая атомную энергетику. Заявляемое техническое решение возможно использовать для изготовления кабелей с жилами малого диаметра, предназначенных: для передачи слабых сигналов, управляющих сигналов, а также в силовых кабелях.

Известен кабель, содержащий герметичную металлическую оболочку, в которую помещены токоведущие жилы, изолированные друг от друга и оболочки магнезиальной изоляцией (см. В.Ф.Сучков, В.И.Светлова, Э.Э.Финкель. "Жаростойкие кабели с магнезиальной изоляцией", М., Энергия, 1969 г., с.3, 4). Данный кабель обладает высокой работоспособностью даже в агрессивных средах и при высоких температурах.

Однако этот кабель обладает несколькими существенными недостатками. При уменьшении габаритных размеров кабеля, и уменьшении сечения токоведущих жил, возрастает сопротивление, и уменьшается проводимость, что является важным фактором для протяженных линий, по которым передаются слабые сигналы.

Наиболее близким к заявляемому является кабель, описанный в заявке WO0029117. Кабель представляет собой металлическую оболочку, в которую помещены проводники, изолированные друг от друга и оболочки минеральной изоляцией. Сечение проводников имеет круглую форму.

Недостатками данного кабеля являются: невозможность изготовления тонкого кабеля диаметром до 1 мм и менее, с низким электро сопротивлением токоведущих жил. Заявляемое техническое решение направлено на создание кабелей с минеральной изоляцией, имеющих одинаковые габаритные размеры с аналогами, но при этом, более низкое, по сравнению с ними, электро сопротивление токопроводящих жил; или кабелей, имеющих, при одинаковом электро сопротивлении, меньшие наружные диаметры.

Технический результат от использования заявляемого решения заключается в том, что появляется возможность увеличить сечения токоведущих жил кабеля, по сравнению с известными аналогами, имеющими круглые токоведущие жилы, от 1,4 до 2,4 раз. Увеличение сечения возможно за счет изменения формы сечения токопроводящих жил. Заявляемые жилы имеют форму сегментов, или секторов, максимально заполняющих пространство внутри оболочки, при этом, между токопроводящими жилами и оболочкой обеспечивается достаточная изоляция.

В случае необходимости токоведущие жилы могут быть выполнены твистированными.

Заявляется кабель, состоящий из наружной герметичной металлической оболочки, которая заполнена изоляционным минеральным материалом, изолирующим

токопроводящие жилы между собой и от наружной оболочки. Жилы, имеющие сечение в виде секторов или сегментов, максимально заполняют пространство в оболочке, при этом изоляционный минеральный наполнитель обеспечивает достаточную изоляцию.

В зависимости от назначения кабеля, возможно выполнение оболочки из различных металлов и сплавов. При этом возможно изготовление кабеля с жилами в виде секторов, или сегментов для передачи слабых сигналов, управляющих сигналов, а также и для силовых линий.

Кабели целесообразно изготовлять двух-, трех- или четырехжильными.

Токовая нагрузка на жилы может быть увеличена соответственно при тех же габаритных характеристиках кабелей. Увеличение токовой нагрузки на кабель не является для него критичным фактором по температуре нагрева поскольку минеральная изоляция, например MgO плавится при температуре около 2800 град. С, а разогрев токопроводящих жил может достигать 800 град. С. и более.

Для передачи слабых сигналов в цепях измерительной техники, при минимальном наружном диаметре кабеля, вариант использования кабеля с сегментными жилами обладает неоспоримыми преимуществами, по сравнению с вариантом использования кабеля, имеющего традиционные круглые жилы.

Кабель с сегментными жилами обладает низким - более чем в 2 с лишним раза электросопротивлением, по сравнению с кабелем того же диаметра, имеющим круглые жилы.

На фиг.1 представлен двужильный кабель, где 1 - оболочка, 2 - минеральная изоляция, 3 - проводящие жилы; на фиг.2 представлен трехжильный кабель, где 1 - оболочка, 2 - минеральная изоляция, 3 - проводящие жилы; на фиг.3 представлен четырехжильный кабель, где 1 - оболочка, 2 - минеральная изоляция, 3 - проводящие жилы.

Примеры выполнения кабелей:

1. Двужильный кабель, имеющий наружный диаметр 1 мм. Оболочка выполнена из сплава инконель 600. Минеральная изоляция выполнена из Аl₂О ₃. Токопроводящие жилы выполнены из сплава инконель 600. Электросопротивление жил уменьшено в 2,4 раза.

2. Трехжильный кабель, имеющий наружный диаметр 1,5 мм. Оболочка выполнена из сплава 321. Наполнитель выполнен из MgO. Токопроводящие жилы выполнены из меди. Электросопротивление жил уменьшено в 1,7 раза. Диаметр кабелей от 1,5 мм и выше.

3. Четырехжильный кабель, имеющий наружный диаметр 2 мм. Оболочка выполнена из сплава 321, Наполнитель выполнен из MgO. Токопроводящие жилы выполнены из бескислородной меди. Электросопротивление жил уменьшено в 1,4 раза. Диаметр кабелей от 2 мм и выше.

1. Жаростойкий кабель, выполненный в виде наружной металлической оболочки, в которую помещены от двух, до четырех токопроводящих жил, изолированных от оболочки и между собой минеральной изоляцией, отличающийся тем, что сечение токопроводящих жил имеет форму секторов или сегментов, максимально заполняющих пространство в оболочке, при этом слой минеральной изоляции между токопроводящими жилами и наружной металлической оболочкой обеспечивает достаточную изоляцию.

2. Жаростойкий кабель по п.1, отличающийся тем, что токопроводящие жилы выполнены твистированными.