Кабель жаростойкий многожильный (варианты)

Кабели в металлических оболочках с минеральной изоляцией в многожильном исполнении предназначены для использования в атомной энергетике. Использование соответствующей комбинации материалов кабеля для оболочки, токопроводящих жил и изоляции позволяет выполнить кабель с минимальными габаритными размерами, при этом еще и жаростойким, радиационностойким, обеспечивающим надежную и безопасную работу в течение длительного срока эксплуатации объекта, а также в случае возникновения экстремальных условий. Размещение большого количества токопроводящих жил в кабеле (вариант исполнения 1) и наличие субкабелей в общей оболочке (вариант исполнения 2) позволяют, в условиях дефицита пространства, экономить пространство, выполнять минимальное количество проходов кабеля на объекте. Дополнительный эффект - от использования данного кабеля - повышенная надежность и оптимальные варианты герметизации выводов кабелей.

Кабели предназначены для использования в атомной энергетике.

Известны жаростойкие кабели с минеральной изоляцией в медных оболочках с количеством токопроводящих жил от 1 до 19 («Жаростойкие кабели с минеральной изоляцией» В.Ф.Сучков, В.И.Светлова, Э.Э.Финкель стр.25-30), при этом токопроводящие жилы расположены в одной общей оболочке.

Известны кабели нагревостойкие и радиационностойкие с одной, двумя и тремя оболочками («Жаростойкие кабели с минеральной изоляцией» В.Ф.Сучков, В.И.Светлова, Э.Э.Финкель Энергоатомиздат, 1984 г., стр.101-104) и количеством жил во внутренней оболочке от 1 до 4х.

Известен многожильный жаростойкий кабель (ПМ 66857), в котором отдельные субкабели скручены в один блок-кабель, общее количество токопроводящих жил - 23, изоляция в субкабелях - MgO.

Для нужд атомной энергетики требуются компактные кабели в стальных оболочках с количеством токопроводящих жил до 46 и более в одной общей оболочке, а также комбинированные кабели, в одной общей оболочке которых расположено заданное количество субкабелей с круглыми или трансформированными жилами и изолированными друг от друга и от оболочки минеральной изоляцией, при этом общее количество токопроводящих жил составляет 30 и более.

Технический результат заявляемого технического решения по первому варианту исполнения кабеля - создание радиационностойких, компактных по габаритам кабелей для нужд атомной энергетики, превосходящих известные аналоги по конструктивному исполнению, количеству токопроводящих жил и техническим параметрам.

Заявляемые кабели, используемые для выполнения операций контроля за параметрами в сложных и ответственных объектах, за счет минимизации габаритов, позволяющих разместить их в условиях жесткого ограничения наружных размеров, исключают необходимость в прокладке и монтаже нескольких отдельных кабелей с меньшим количеством токопроводящих жил и решения возникающих при этом проблем технического характера. Существенным преимуществом кабеля является то, что он имеет оптимальные габаритные размеры и состоит из одной общей однослойной или многослойной оболочки, в которой расположены от 20 до 46 и более токопроводящих жил, изолированных друг от друга и от оболочки минеральной изоляцией, при этом в качестве материалов для оболочек используются коррозионностойкие и жаростойкие сплавы, в качестве материалов для токопроводящих жил используется медь, ее сплавы, сплавы меди с ниобием и хромом или другие материалы, обеспечивающие надежную и безопасную работу кабелей в течение длительного срока эксплуатации объекта, а также в случае возникновения экстремальных условий. В качестве изоляции применяется минеральная изоляция высокой степени чистоты (не менее 99%).

Описание заявляемого технического решения

Кабель жаростойкий многожильный состоит из одной общей однослойной или многослойной металлической оболочки из коррозионно-, жаро- и радиационностойких материалов, в которой расположены симметрично более 19 - от 20 до 46, или более токопроводящих жил, изолированных друг от друга и от оболочки минеральной изоляцией.

В качестве материалов для оболочек используются коррозионностойкие и жаростойкие сплавы 321, 310, 316L, ЭИ435, Inconel 600, Никробель, 825, 868 и другие. Оболочка кабеля может иметь дополнительный экран для защиты от помех.

В качестве материалов для токопроводящих жил используется медь, ее сплавы, сплавы меди с ниобием и хромом или другие материалы, обеспечивающие надежную и безопасную работу кабелей в течение длительного срока эксплуатации объекта, а также в случае возникновения экстремальных условий.

В качестве минеральной изоляции может применяться MgO, Аl₂О₃, SiO₂ и другие виды минеральной изоляции, в том числе гидрофобный материал высокой степени чистоты (не менее 99%) или высокодисперсный А-1-175, А-200. Также в качестве изоляции может использоваться шпинель.

При этом диоксид кремния обладает лучшей адгезией, менее гигроскопичен, более устойчив к воздействию вибрации и ускорений.

Технический результат заявляемого технического решения по второму варианту исполнения кабеля - создание радиационностойких, компактных по габаритам кабелей для нужд атомной энергетики, превосходящих известные аналоги по конструктивному исполнению, количеству токопроводящих жил и техническим параметрам.

Заявляемые кабели, используемые для выполнения операций контроля за параметрами в сложных и ответственных объектах, за счет минимизации габаритов, позволяющих разместить их в условиях жесткого ограничения наружных размеров, исключают необходимость в прокладке и монтаже нескольких отдельных кабелей с меньшим количеством токопроводящих жил и решения возникающих при этом проблем технического характера. Существенным преимуществом кабеля является то, что он состоит из одной общей однослойной или многослойной оболочки, в которой расположены от двух до пятнадцати или более субкабелей, изолированных друг от друга и от оболочки минеральной изоляцией, а число токопроводящих жил в каждом субкабеле составляет от двух и более. Дополнительный эффект от использования данного кабеля - повышенная надежность и оптимальные варианты герметизации выводов кабелей.

При этом в качестве материалов для оболочек используются коррозионностойкие и жаростойкие сплавы, в качестве материалов для токопроводящих жил используется медь, ее сплавы, сплавы меди с ниобием и хромом или другие материалы, обеспечивающие надежную и безопасную работу кабелей в течение длительного срока эксплуатации объекта, а также в случае возникновения экстремальных условий.

В качестве изоляции применяется минеральная изоляция высокой степени чистоты (не менее 99%).

Описание заявляемого технического решения по второму варианту исполнения кабеля

Кабель жаростойкий многожильный состоит из одной общей однослойной или многослойной оболочки из коррозионно-, жаро- и радиационностойких материалов, в которой расположены симметрично от 2 до 15 субкабелей, или более. Каждый субкабель изолирован друг от друга и от оболочки минеральной изоляцией. В каждом субкабеле имеется от 2-х токопроводящих жил, изолированных друг от друга и от оболочки минеральной изоляцией.

В качестве материалов для оболочек используются коррозионностойкие и жаростойкие сплавы, такие как: 321, 310, 316L, ЭИ435, Inconel 600, Никробель, 825, 868 и другие. Оболочка кабеля может иметь экран для защиты от помех.

В качестве материалов для токопроводящих жил используется медь, ее сплавы, сплавы меди с ниобием и хромом или другие материалы, обеспечивающие надежную и безопасную работу кабелей в течение длительного срока эксплуатации объекта, а также в случае возникновения экстремальных условий. При этом токопроводящие жилы в разрезе могут быть либо круглыми, либо трансформированными.

В качестве минеральной изоляции может применяться MgO, Аl₂О₃, SiO₂ и другие виды минеральной изоляции высокой степени чистоты (не менее 99%), или высокодисперсный А-1-175, А-200. Также в качестве изоляции может использоваться шпинель.

При этом диоксид кремния обладает лучшей адгезией, менее гигроскопичен, более устойчив к воздействию вибрации и ускорений.

На Фиг.1 изображен поперечный разрез кабеля, выполненного по первому варианту, на Фиг.2 изображен поперечный разрез кабеля, выполненного по второму варианту, на Фиг.3 изображен поперечный разрез субкабеля с трансформированными жилами, где

1 - наружная оболочка кабеля;

2 - изоляция кабеля;

3 - токопроводящая жила кабеля;

4 - оболочка субкабеля;

5 - изоляция субкабеля;

6 - токопроводящая жила субкабеля.

Пример выполнения заявляемых кабелей:

I вариант:

Наружная оболочка выполнена из сплава 08Х18Н10Т.

Количество медных круглых токопроводящих жил - 46.

Минеральная изоляция из диоксида кремния чистотой не менее 99%.

Наружный диаметр кабеля - 22,62 мм

II вариант:

Наружная оболочка и оболочки субкабелей из сплава 08Х18Н10Т.

Количество субкабелей в общей оболочке - 15.

Две или более токопроводящие жилы из бескислородной меди круглой формы или трансформированные в каждом субкабеле.

Изоляция в субкабелях и в общей оболочке - диоксид кремния чистотой не менее 99%.

Наружный диаметр кабеля:

- с двумя круглыми жилами в субкабелях - 28,4 мм;

- с двумя трансформированными жилами в субкабелях - 24,5 мм.

Указанные конструкции позволяют минимизировать габаритные размеры кабелей и изготавливать их с оптимальным количеством круглых или трансформированных токопроводящих жил с применением различных видов минеральной изоляции, включая гидрофобную.

1. Кабель жаростойкий многожильный, состоящий из одной общей оболочки, в которой расположены симметрично токопроводящие жилы, изолированные друг от друга и от оболочки минеральной изоляцией,

отличающийся тем, что в нем имеется более 19 токопроводящих круглых или трансформированных жил из материалов, обеспечивающих надежную и безопасную работу кабелей в течение длительного срока эксплуатации объекта, а также в случае возникновения экстремальных условий;

в качестве материалов для оболочек использованы коррозионностойкие и жаростойкие сплавы,

в качестве материалов для изоляции использованы различные виды высокочистой минеральной изоляции.

2. Кабель жаростойкий многожильный по п.1, отличающийся тем, что оболочка выполнена однослойной.

3. Кабель жаростойкий по п.1, отличающийся тем, что оболочка изготовлены многослойной из разнородных материалов.

4. Кабель жаростойкий многожильный по п.1, отличающийся тем, что оболочка выполнена или из сплава 321, или из сплава 310, или сплава 316L, или из сплава ЭИ435, или из сплава Inconel 600, или из сплава Никробель, или из сплава 825, или из сплава 868.

5. Кабель жаростойкий многожильный по п.1, отличающийся тем, что в состав многослойной оболочки входит экран для защиты от помех.

6. Кабель жаростойкий многожильный по п.1, отличающийся тем, что токопроводящих жил в кабеле от 20 до 46.

7. Кабель жаростойкий многожильный по п.1, отличающийся тем, что токопроводящих жил в кабеле от 46.

8. Кабель жаростойкий многожильный по п.1, отличающийся тем, что в качестве изоляции используется MgO, Al₂ O₃, SiO₂ и другие виды минеральной изоляции высокой степени чистоты.

9. Кабель жаростойкий многожильный по п.1, отличающийся тем, что в качестве изоляции используется высокодисперсный А-1-175, А-200.

10. Кабель жаростойкий многожильный по п.1, отличающийся тем, что токопроводящие жилы выполнены или из меди, или ее сплавов.

11. Кабель жаростойкий многожильный по п.1, отличающийся тем, что токопроводящие жилы выполнены из сплавов меди с ниобием и хромом.

12. Кабель жаростойкий многожильный, имеющий одну общую оболочку, в которой имеются токопроводящие жилы, изолированные друг от друга и от оболочки минеральной изоляцией,

отличающийся тем, что в общей оболочке расположено не менее 2-х субкабелей, выполненных в виде оболочек, в которых расположено не менее 2-х токопроводящих жил, изолированных друг от друга и от оболочки минеральной изоляцией, при этом субкабели также изолированы друг от друга и от общей оболочки минеральной изоляцией,

токопроводящие жилы в субкабелях выполнены круглыми или трансформированными из материалов, обеспечивающих надежную и безопасную работу кабелей в течение длительного срока эксплуатации объекта, а также в случае возникновения экстремальных условий;

в качестве материалов для оболочек использованы коррозионностойкие и жаростойкие сплавы,

в качестве материалов для изоляции использованы различные виды высокочистой минеральной изоляции.

13. Кабель жаростойкий многожильный по п.12, отличающийся тем, что в общей оболочке имеется до 15 субкабелей.

14. Кабель жаростойкий многожильный по п.12, отличающийся тем, что в общей оболочке имеется более 15 субкабелей.

15. Кабель жаростойкий многожильный по п.12, отличающийся тем, что оболочка выполнена однослойной.

16. Кабель жаростойкий многожильный по п.12, отличающийся тем, что оболочка изготовлена многослойной из разнородных материалов.

17. Кабель жаростойкий многожильный по п.12, отличающийся тем, что общая оболочка и оболочки субкабелей выполнены или из сплава 321, или из сплава 310, или сплава 316L, или из сплава ЭИ435, или из сплава Inconel 600, или из сплава Никробель, или из сплава 825, или из сплава 868.

18. Кабель жаростойкий многожильный по п.12, отличающийся тем, что одна из оболочек является экраном от помех.

19. Кабель жаростойкий многожильный по п.12, отличающийся тем, что в качестве изоляции используется MgO, Al₂O₃ , SiO₂ или другие виды минеральной изоляции высокой степени чистоты.

20. Кабель жаростойкий многожильный по п.12, отличающийся тем, что в качестве изоляции используется высокодисперсный А-1-175, А-200.

21. Кабель жаростойкий многожильный по п.12, отличающийся тем, что токопроводящие жилы выполнены или из меди, или ее сплавов.

22. Кабель жаростойкий многожильный по п.12, отличающийся тем, что токопроводящие жилы выполнены из сплавов меди с ниобием и хромом.