RU200812U1 - POWER CABLE CONTAINING SELF-REGULATING CABLE - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям силовых кабелей, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии в сетях на напряжение от 1 кВ до 35 кВ, номинальной частотой 50 Гц. Технический результат заявленной полезной модели, заключающийся в возможности регулируемого прогрева силового кабеля без повышения температур при прокладке его в районах с холодным климатом, который обеспечивается за счет того, что кабель силовой содержит изолированную токопроводящую жилу, в своей конструкции содержит саморегулирующийся нагревательный кабель с основой в виде полупроводниковой матрицы. 2 з.п. ф-лыThe utility model relates to cable technology, namely to the structures of power cables intended for the transmission and distribution of electrical energy in networks for voltages from 1 kV to 35 kV, with a nominal frequency of 50 Hz. The technical result of the claimed utility model, which consists in the possibility of controlled heating of the power cable without increasing temperatures when laying it in areas with a cold climate, which is ensured due to the fact that the power cable contains an insulated conductive core, in its design contains a self-regulating heating cable with a base in the form semiconductor matrix. 2 wp f-ly

Description

Область техники, к которой относится полезная модельThe technical field to which the utility model belongs

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям силовых кабелей, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии в сетях на напряжение от 1 до 35 кВ, номинальной частотой 50 Гц.The utility model relates to cable technology, namely to the structures of power cables intended for the transmission and distribution of electrical energy in networks for voltages from 1 to 35 kV, with a nominal frequency of 50 Hz.

Уровень техникиState of the art

Известны кабели силовые с пластмассовой изоляцией на напряжение 1 и 3 кВ, содержащие токопроводящие жилы, покрытые изоляцией, выполненной из поливинилхлоридного пластиката, в том числе пониженной пожароопасности, или из сшитого полиэтилена, или из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с экраном или без экрана, с броней или без брони, содержащий наружную оболочку из поливинилхлоридного сертификата, в том числе пониженной пожароопасности, или из полиэтилена, или из полимерной композиции, не содержащей галогенов (ГОСТ 31996 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ», дата введения - 01.01.2014).Known power cables with plastic insulation for voltages of 1 and 3 kV, containing conductive cores covered with insulation made of PVC compound, including low fire hazard, or of cross-linked polyethylene, or from a polymer composition that does not contain halogens, with or without a screen , with or without armor, containing an outer sheath made of a PVC certificate, including a reduced fire hazard, or of polyethylene, or of a polymer composition that does not contain halogens (GOST 31996 "Power cables with plastic insulation for a rated voltage of 0.66; 1 and 3 kV ", date of introduction - 01.01.2014).

Признаки известного кабеля, являющиеся общими с признаками заявляемой полезной модели, заключаются в том, что кабель содержит токопроводящую жилу, покрытую полимерной изоляцией, а также содержит внешнюю оболочку, выполненную из полимерного материала.The features of the known cable, which are common with the features of the claimed utility model, are that the cable contains a conductive core covered with polymer insulation, and also contains an outer sheath made of polymer material.

Известны кабели силовые с пластмассовой изоляцией предназначенные для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение от 6 до 35 кВ включительно номинальной частотой 50 Гц, содержащие токопроводящие жилы, покрытые экструдированным экраном из электропроводящей сшитой полимерной композиции, изоляцией из сшитой полимерной композиции и вторым экструдированным экраном из электропроводящей сшитой полимерной композиции, обмотку электропроводящей лентой, металлический экран, разделительный слой в виде обмотки лентой или полимерной оболочки и наружную полимерную оболочку (ГОСТ Ρ 55025 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на напряжение от 6 до 35 кВ включительно», дата введения - 01.07.2013).Known power cables with plastic insulation are designed for the transmission and distribution of electrical energy in stationary installations at a rated alternating voltage from 6 to 35 kV inclusive with a nominal frequency of 50 Hz, containing conductive cores covered with an extruded screen of an electrically conductive cross-linked polymer composition, insulation from a cross-linked polymer composition and a second extruded screen made of an electrically conductive cross-linked polymer composition, winding with an electrically conductive tape, a metal shield, a separating layer in the form of a tape or a polymer sheath and an outer polymer sheath (GOST Ρ 55025 "Power cables with plastic insulation for voltages from 6 to 35 kV inclusive", date introduction - 01.07.2013).

Признаки известного кабеля, являющиеся общими с признаками заявляемой полезной модели, заключаются в том, что кабель содержит токопроводящую жилу, покрытую полимерной изоляцией, а также содержит внешнюю оболочку, выполненную из полимерного материала.The features of the known cable, which are common with the features of the claimed utility model, are that the cable contains a conductive core covered with polymer insulation, and also contains an outer sheath made of polymer material.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является кабель силовой, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии в сетях на напряжение от 6 до 35 кВ включительно, номинальной частотой 50 Гц, содержащий по крайней мере одну токопроводящую жилу, полупроводящий экран поверх жилы, изоляцию, полупроводниковый экран по изоляции, металлический экран из медных проволок и наружную оболочку, при этом поверх металлического экрана из медных проволок расположен по крайней мере один электрически изолированный нагревательный элемент из металла со значением удельного электрического сопротивления не менее 0,9 Ом∙мм²/м и номинальным сечением не более 10,0 мм², нагревательный элемент выполнен в виде металлического проводника, поверх которого наложена изоляция, при этом наружная оболочка расположена поверх указанного нагревательного элемента (патент на ПМ №186328, опубликованный 16.01.2019, бюл. №2).The closest analogue (prototype) is a power cable designed for the transmission and distribution of electrical energy in networks for voltages from 6 to 35 kV inclusive, with a nominal frequency of 50 Hz, containing at least one conductive core, a semiconducting screen over the core, insulation, semiconductor screen on insulation, a metal shield made of copper wires and an outer sheath, with at least one electrically insulated heating element made of metal with a specific electrical resistance of at least 0.9 Ohm ∙ mm ² / m and a nominal cross-section on top of the metal screen of copper wires not more than 10.0 mm ² , the heating element is made in the form of a metal conductor, on top of which insulation is applied, while the outer sheath is located on top of the specified heating element (patent for PM No. 186328, published 01.16.2019, bull. No. 2).

Признаки известного кабеля, являющиеся общими с признаками заявляемой полезной модели, заключаются в том, что кабель содержит токопроводящую жилу, покрытую полимерной оболочкой, а также наружную полимерную оболочку и нагревательный элемент.The features of the known cable, which are common with the features of the claimed utility model, are that the cable contains a conductive core covered with a polymer sheath, as well as an outer polymer sheath and a heating element.

Недостатком прототипа является использование нагревательного кабеля, выполненного в виде металлического проводника, покрытого изоляцией.The disadvantage of the prototype is the use of a heating cable made in the form of a metal conductor covered with insulation.

Техническая проблема заключается в необходимости прогрева силового кабеля при прокладке его в районах с холодным климатом, при этом прогрев должен быть равномерным, регулируемым, без повышения температур.The technical problem is the need to warm up the power cable when laying it in areas with a cold climate, while the heating should be uniform, controlled, without increasing temperatures.

Раскрытие сущности полезной моделиDisclosure of the essence of the utility model

Технический результат достигается тем, что кабель содержит токопроводящую жилу, покрытую полимерной изоляцией и полимерную оболочку, а также кабель содержит саморегулирующийся нагревательный кабель с основой в виде полупроводниковой матрицы.The technical result is achieved in that the cable contains a conductive core covered with polymer insulation and a polymer sheath, and the cable also contains a self-regulating heating cable with a base in the form of a semiconductor matrix.

Основным отличием саморегулирующегося нагревательного кабеля от обычного нагревательного, является наличие полупроводниковой матрицы. Матрица состоит из параллельно расположенных проводников, обеспечивающих напряжение по всей длине кабеля, покрытых полимерной изоляцией.The main difference between a self-regulating heating cable and a conventional heating cable is the presence of a semiconductor matrix. The matrix consists of parallel-positioned conductors that provide voltage along the entire length of the cable, covered with polymer insulation.

С повышением температуры до положительного значения, полимер расширяется, локальные проводящие связи или дорожки, по которым протекает ток, уменьшаются - мощность понижается, выделение тепла уменьшается, что обеспечивает отсутствие повышения допустимой температуры.As the temperature rises to a positive value, the polymer expands, local conductive bonds or paths through which current flows decrease - the power decreases, heat generation decreases, which ensures that the permissible temperature does not rise.

При снижении температуры воздуха, частицы полимера сужаются, число дорожек для прохождения тока увеличивается - мощность повышается. Возрастает тепловыделение матрицы. За счет этого нагревательный кабель является саморегулирующим.As the air temperature drops, the polymer particles narrow, the number of paths for the current to pass increases - the power increases. The heat generation of the matrix increases. This makes the heating cable self-regulating.

Применение саморегулирующегося кабеля для прогрева силового кабеля является наиболее оптимальным.The use of a self-regulating cable for heating the power cable is the most optimal.

Осуществление полезной моделиImplementation of the utility model

В пределах заявленных патентных прав возможны следующие варианты осуществления полезной модели.Within the scope of the claimed patent rights, the following embodiments of the utility model are possible.

Токопроводящая жила кабеля выполнена медной или алюминиевой.The cable conductor is made of copper or aluminum.

Поверх токопроводящей жилы может быть наложена изоляция из поливинилхлоридного пластиката, или из полиэтилена силановой сшивки. Поверх может быть наложен металлический экран или броня.On top of the conductor, insulation made of polyvinyl chloride plastic or silane crosslinked polyethylene can be applied. A metal shield or armor can be applied on top.

Поверх токопроводящей жилы может быть наложена трехслойная изоляция: первый экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции, изоляция из сшитой полимерной композиции, второй экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции. Поверх трехслойной изоляции наложен металлический экран. Поверх изолированной экранированной жилы может быть наложен разделительный слой, выполненный в виде обмотки лентой или в виде внутренней выпрессованной оболочки. Поверх разделительного слоя может быть наложена броня.A three-layer insulation can be applied over the conductive core: the first screen is made of an electrically conductive cross-linked polymer composition, an insulation is made of a cross-linked polymer composition, and the second screen is made of an electrically conductive cross-linked polymer composition. A metal screen is placed over the three-layer insulation. On top of the insulated screened core, a separating layer can be applied, made in the form of a tape winding or in the form of an inner extruded sheath. Armor can be applied over the separation layer.

Наружная оболочка силового кабеля может быть выполнена из поливинилхлорида, или из поливинилхлорида пониженной опасности, или из полимерной композиции, не содержащей галогенов.The outer sheath of the power cable can be made of polyvinyl chloride, or low-hazard polyvinyl chloride, or from a halogen-free polymer composition.

Саморегулирующийся нагревательный кабель с основой в виде полупроводниковой матрицы, установлен под наружной оболочкой.Self-regulating heating cable with semiconductor matrix base installed under the outer sheath.

Claims (3)

1. Кабель силовой, содержащий изолированную токопроводящую жилу, а также наружную оболочку, отличающийся тем, что в своей конструкции содержит саморегулирующийся нагревательный кабель с основой в виде полупроводниковой матрицы.1. Power cable containing an insulated conductive core, as well as an outer sheath, characterized in that its design contains a self-regulating heating cable with a base in the form of a semiconductor matrix. 2. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что саморегулирующийся нагревательный кабель находится под наружной оболочкой.2. Cable according to claim. 1, characterized in that the self-regulating heating cable is located under the outer sheath. 3. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что изоляция выполнена трехслойной, содержащей первый экран, выполненный из электропроводящей сшитой полимерной композиции, изоляцию из сшитой полимерной композиции, и из второго экрана, выполненного из электропроводящей сшитой полимерной композиции, а также содержащий металлический экран.3. Cable according to claim. 1, characterized in that the insulation is made of three-layer, containing the first screen made of an electrically conductive cross-linked polymer composition, insulation from a cross-linked polymer composition, and from a second screen made of an electrically conductive cross-linked polymer composition, and also containing a metal screen ...