Кабель силовой особо гибкий с резиновой изоляцией

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно, к конструкциям кабелей силовых особо гибких экранированных на напряжение 660 В, номинальной частоты до 50 Гц, предназначенных для присоединения шахтного бурильного электроинструмента. Кабель силовой гибкий, состоящий из трех основных медных экранированных токопроводящих жил изолированных резиной с перекисной сшивкой, содержащей не менее 30% смеси этиленпропилендиенового каучука с этиленпропиленовым каучуком в соотношении 60/40 соответственно, вспомогательной экранированной жилы резиновой изоляцией, аналогичной изоляции основных жил, неизолированной жилы заземления, скрученных в сердечник вокруг жгута из электропроводящей резины на основе синтетических нитей, при этом поверх скрутки жил может быть наложена синтетическая пленка, а жила заземления может быть покрыта слоем электропроводящей резины, и наружной оболочки, выполненной из масло-бензостойкой резины, не распространяющей горение на основе бутадиеннитрильного каучука, либо из поливинилхлоридного пластиката. При этом токопроводящая жила может быть выполнена из медных, луженых оловом проволок или медных проволок, покрытых оловянно-свинцовым припоем. Кабель, изготовленный с изоляцией из резины с указанным соотношением каучуков, полностью удовлетворяет требования к надежности кабеля при работе.

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно, к конструкциям кабелей силовых особо гибких экранированных на напряжение 660 В, номинальной частоты до 50 Гц, предназначенных для присоединения шахтного бурильного электроинструмента.

Известен кабель КГЭНШ, рассчитанный на напряжение 6 кВ (Патент РФ на полезную модель RU 58780, опубликованный 27.11.2006 г), имеющий следующую конструкцию: основные токопроводящие жилы на которые последовательно наложен внутренний экран, резиновая изоляция и наружный слой из электропроводящей резины, вспомогательная жила, изолированная резиной, жила заземления, двухслойная резиновая оболочка.

Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками заявленной полезной модели, заключаются в выполнении силового кабеля из трех основных токопроводящих жил с экраном и резиновой изоляцией, наличие вспомогательной изолированной жилы, жилы заземления и наружной оболочки.

Признаки заявленной полезной модели, отличительные от прототипа, заключаются в выполнении силового шахтного кабеля с тремя основными токопроводящими изолированными жилами и одним экраном и выполнение наружной оболочки в один слой.

Причиной, препятствующей получению в известном проводе технического результата, который обеспечивается заявленной полезной моделью, является выполнение изоляции из резины, не удовлетворяющей требованиям по усталостной выносливости и старению, прочностным характеристикам при одновременном сохранении эластичности и технологичности материала изоляции.

Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении надежности работы кабеля за счет использования в материале изоляции резины, способной обеспечить высокие деформационно-прочностные характеристики в процессе термического старения резиновой изоляции при сохранении эластичности и гибкости кабеля.

Данная задача решается за счет того, что кабель силовой гибкий, состоящий из трех основных медных экранированных токопроводящих жил, изолированных резиной с перекисной сшивкой, содержащей не менее 30% смеси этиленпропилендиенового каучука с этиленпропиленовым каучуком в соотношении 60/40 соответственно, вспомогательной экранированной жилы резиновой изоляцией, аналогичной изоляции основных жил, неизолированной жилы заземления, скрученных в сердечник вокруг жгута из электропроводящей резины на основе синтетических нитей, при этом поверх скрутки жил может быть наложена синтетическая пленка, а жила заземления может быть покрыта слоем электропроводящей резины, и наружной оболочки, выполненной из масло-бензостойкой резины, не распространяющей горение на основе бутадиен-нитрильного каучука, либо из поливинилхлоридного пластиката. При этом токопроводящая жила может быть выполнена из медных, луженых оловом проволок или медных проволок, покрытых оловянно-свинцовым припоем.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков в заявленной полезной модели является то, что кабель, выполненный с изоляцией из резины с указанным соотношением каучуков, удовлетворяет требованиям по высоким деформационно-прочностным характеристикам (в том числе и при термическом старении) при соблюдении требований к эластичности и гибкости изоляции, что в результате повышает надежность кабеля при работе.

При изготовлении кабелей для шахтного бурильного инструмента имеют большое значение такие характеристики кабеля, которые обеспечивали бы их надежную работу в условиях температуры окружающей среды от минус 30° до 55°C, а к воздействию длительно допустимой температуры на токопроводящих жилах 70°C, при этом кабель должен иметь довольно высокие физико-механические и прочностные характеристики, быть устойчивым к термическому старению, воздействию агрессивных сред и сохранять гибкость.

Кабель в резиновой изоляции отличается повышенной эластичностью, благодаря резиновому изоляционному слою, физико-механические и прочностные характеристики также обеспечиваются материалами изоляции и оболочки.

Выбор смеси этиленпропиленовых каучуков для резиновой изоляции обусловлен тем, что их эластичные свойства лучше, чем у многих синтетических каучуков, но не достигают уровня натурального каучука и бутадиен-стирольного каучука, однако электрические, изоляционные и диэлектрические свойства этиленпропиленовых каучуков экстраординарны, а устойчивость данных каучуков к теплу и старению намного лучше, чем у бутадиен-стирольного и натурального каучуков. При этом сочетанием свойств этиленпропилендиенового каучука, который обеспечивает резиновую изоляцию эластичностью и технологичностью с этиленпропиленовым каучуком, который в соединении с каолиновым наполнителем придает изоляции кабеля необходимую жесткость, прочность, обеспечивает высокую тепло- и морозостойкость, возможно достижение необходимых требований по надежности, физико-механическим, прочностным и температурным свойствам изоляции. Такие свойства этиленпропиленовых каучуков зависят от содержания и вариации этиленовых звеньев в сополимерных звеньях. Насыщенный характер сополимера этилена с пропиленом сказывается на свойствах резиновой изоляции на основе этих каучуков. Этиленпропиленовый каучук не содержит двойных связей в молекуле и поэтому имеет отличную стойкость к воздействию тепла, света, кислорода и озона. Каучук этиленпропилендиеновый содержит частичную ненасыщенность связей, допускает вулканизацию с серой, но присутствие серы вызывает сильную коррозию медных жил, поэтому для сшивки используется перкадокс (перекисная сшивка). Частичная ненасыщенность связей в этилен-пропилендиеновом каучуке обуславливает немного меньшую устойчивость к термическому старению, чем у этиленпропиленового каучука, но зато он способен сохранять эластичность резиновой изоляции при различных температурных колебаниях. Резиновая изоляция на основе этих каучуков имеет также отличную стойкость к неорганическим или высокополярным жидкостям таким, как кислоты, щелочи и спирты. Свойства резины на основе данных видов каучуков не изменяются после выдерживания ее в течение 15 суток при 25°C в 75%-ной и 90%-ной серой кислоте и в 30%-ной азотной кислоте. Прочность при растяжении резин на их основе составляет не менее 50 кгс/см², относительное удлинение при разрыве, не менее 300-350%, а снижение прочности при растяжении и относительного удлинения при разрыве в процессе термического старения резин (при 100°C в течении 72 часов) не более 25-30%. Подбор соотношения этиленпропилендиенового каучука с этиленпропиленовым каучуком опытным путем показал, что именно в соотношении каучуков 60/40 соответственно и общем содержании смеси этих каучуков в резине не менее 30% получается резиновая изоляция устойчивая к термическому старению, удовлетворяющая физико-механическим и прочностным требованиям при сохранении гибкости и эластичности кабеля, что в конечном итоге значительно повышает надежность кабеля в работе и решает поставленную задачу в заявляемой полезной модели.

Осуществляется заявленная полезная модель следующим образом.

Токопроводящие жилы кабелей изготавливаются из медной проволоки 5 класса гибкости. Токопроводящие жилы для кабелей в тропическом исполнении изготавливаются из медной проволоки, луженой оловом или покрытой оловянно-свинцовым припоем с номинальным содержанием олова не менее 40%.

На основные и вспомогательную жилы наложена резиновая изоляция, содержащая не менее 30% смеси этиленпропилендиенового и этиленпрпиленового каучуков перекисной сшивки в соотношении 60/40, и экран. На жилу заземления изоляцию не накладывают. Жила заземления может быть покрыта экраном из электропроводящей резины для дополнительного выравнивания электрического поля.

Экранированные основные, вспомогательная жила и жила заземления скручены вокруг сердечника из электропроводящей резины на основе синтетических нитей.

Поверх скрутки жил может быть наложена синтетическая пленка и оболочка, выполненная из масло-бензостойкой резины, не распространяющей горение на основе бутадиен-нитрильного каучука, либо из поливинилхлоридного пластиката для защиты кабеля от механических воздействий, агрессивной внешней среды и воздействия высоких температур.

Конструкция заявленной полезной модели успешно опробована в условиях производства.

1. Кабель силовой гибкий, состоящий из трёх основных медных экранированных токопроводящих жил с резиновой изоляцией, вспомогательной экранированной жилы с резиновой изоляцией, неизолированной жилы заземления, скрученных вокруг жгута в сердечник и оболочки, отличающийся тем, что резиновая изоляция с перекисной сшивкой содержит не менее 30% смеси этиленпропилендиенового каучука с этиленпропиленовым каучуком с соотношении 60/40 соответственно.

2. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что жгут выполнен из электропроводящей резины на основе синтетических нитей.

3. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что жила заземления покрыта слоем электропроводящей резины.

4. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что поверх скрутки жил наложена синтетическая плёнка.

5. Кабель по п. 1 и любому из пп. 3 и 4, отличающийся тем, что наружная оболочка выполнена из масло-бензостойкой резины, не распространяющей горение на основе бутадиен-нитрильного каучука, либо из поливинилхлоридного пластиката.

6. Провод по п. 1, отличающийся тем, что токопроводящая жила выполнена из медных, луженых оловом проволок или проволок, покрытых оловянно-свинцовым припоем.