RU206591U1 - Провод - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к проводам, предназначенным для стационарной прокладки в электрических установках, в осветительных сетях, для межприборного монтажа электрооборудования, машин, механизмов, приборов на номинальное напряжение до 660 В частоты 50 Гц, и может найти применение в различных отраслях промышленности (черной/цветной металлургии, нефтедобычи, химической промышленности и т.д.). Провод включает токопроводящую жилу с четырьмя слоями изоляции. Первый слой выполнен из кремнеземных нитей, второй слой выполнен из фторопласта, третий слой выполнен в виде обмотки из базальтовых нитей и покрыт термостойким лаком. Провод снабжен четвертым слоем изоляции, выполненным в виде оплетки из базальтовых нитей. Первый и третий слои изоляции пропитаны термостойким лаком и выполнены толщиной от 0,3 мм до 1,8 мм. Второй слой изоляции выполнен толщиной от 0,04 мм до 0,12 мм. Четвертый слой изоляции выполнен толщиной от 0,25 мм до 0,8 мм. Технический результат - повышение показателей электрического сопротивления изоляции за счет увеличения стойкости к воздействию агрессивных сред, высокотемпературных и механических воздействий.

Description

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к проводам, предназначенным для стационарной прокладки в электрических установках, в осветительных сетях, для межприборного монтажа электрооборудования, машин, механизмов, приборов на номинальное напряжение до 660 В и частоты 50 Гц, и может найти применение в различных отраслях промышленности (черной/цветной металлургии, нефтедобычи, химической промышленности и т.д.).

Наиболее близким по технической сущности является провод, содержащий токопроводящую жилу, снабженную двумя слоями асбестовой изоляции на основе асборовницы, пропитанными теплостойкой пропиткой, с размещенной между ними пленкой из фторопласта (патент RU31870, опубл. 25.02.2003). Провод предназначен для эксплуатации при высоких температурах.

Однако известное техническое решение, выбранное в качестве прототипа, характеризуется низкой надежностью. Это обусловлено тем, что слои асбестовой изоляции очень хрупкие и в результате воздействия агрессивных сред, механических воздействий нарушается их целостность. Кроме того, длительное высокотемпературное воздействие также ускоряет процесс разрушения слоя асбестовой изоляции вследствие усталости материала, что тоже приводит к нарушению целостности изоляции, снижению электрической прочности (снижению способности противостоять воздействию пробивных напряжений) и, следовательно, понижению электрического сопротивления изоляции. В результате появляется утечка тока и возрастает опасность эксплуатации такого провода, что ведет к необходимости его замены. Вдобавок известный провод имеет низкую экологичность и опасен для применения, поскольку асбестовые материалы являются канцерогеном первой категории по классификации Международного Агентства по Изучению Рака (МАИР), что ограничивает область его использования и требует применения дополнительных мер безопасности при эксплуатации.

Технической проблемой является создание надежного провода с высокими показателями электрического сопротивления изоляции.

Техническим результатом является повышение стойкости к воздействию агрессивных сред, высокотемпературных и механических воздействий.

Технический результат достигается за счет того, что провод, включающий токопроводящую жилу с тремя слоями изоляции, вторым из которых является пленка из фторопласта, согласно полезной модели, снабжен четвертым слоем в виде оплетки из базальтовых нитей, при этом первый слой выполнен из кремнеземных нитей, а третий слой выполнен в виде обмотки из базальтовых нитей и также покрыт термостойким лаком.

В частных вариантах реализации первый слой изоляции пропитан термостойким лаком; и/или первый и третий слои изоляции выполнены толщиной от 0,3 мм до 1,8 мм; и/или второй слой изоляции выполнен толщиной от 0,04 мм до 0,12 мм; и/или четвертый слой изоляции выполнен толщиной от 0,25 мм до 0,8 мм.

Заявленные конструктивные особенности выполнения провода обеспечивают повышение стойкости к воздействию агрессивных сред, высокотемпературных и механических воздействий. Так использование кремнеземных нитей, которые имеют низкую теплопроводность, обуславливает повышение диэлектрических свойств первого слоя, увеличение стойкости к высоким температурам. При этом выполнение третьего слоя из базальтовых нитей в виде обмотки с пропиткой термостойким лаком также увеличивает стойкость к высоким температурам, защищая первый и второй слои, а снабжение провода четвертым слоем, выполненным из базальтовых нитей в виде оплетки, позволяет снизить негативное влияние агрессивных сред, механических и высокотемпературных воздействий на все внутренние слои изоляции. Вышеперечисленное в совокупности повышает показатели электрического сопротивления изоляции.

Частные варианты исполнения провода дополнительно способствуют повышению стойкости к воздействию агрессивных сред, высокотемпературных и механических воздействий, а, следовательно, и увеличение электрического сопротивления изоляции в зависимости от условий эксплуатации провода: варьирование соотношений толщин слоев и возможности их дополнительной пропитки термостойким лаком позволяет подбирать оптимальные требуемые показатели электрического сопротивления с учетом экономических и других факторов (стоимость, пониженная материалоемкость, гибкость провода и т.д.).

Заявленная полезная модель поясняется чертежом, где на фиг. представлен общий вид провода (поперечное сечение).

Провод включает токопроводящую жилу 1, представляющую собой одну многопроволочную медную жилу (стренгу).

Жила 1 покрыта первым слоем 2 изоляции, выполненным из кремнеземных нитей покрытых термостойким лаком. Поверх первого слоя 2 наложен второй слой 3 в виде пленки из фторопласта Ф-4. Далее расположен третий слой 4 в виде обмотки из базальтовых нитей, покрытый термостойким лаком. Выполнение третьего слоя в виде обмотки, т.е. путем наложения по винтовой спирали базальтовых нитей, с пропиткой термостойким лаком позволяет получить тонкий, не увеличивающий удельную массу, но эффективный теплоизолирующий слой. Наружный слой 5 выполнен в виде оплетки из базальтовых нитей (покров из переплетающихся базальтовых нитей); выполнение последнего слоя в виде оплетки позволяет получить плотный, хорошо держащий форму слой, что в совокупности с используемыми базальтовыми нитями обуславливает его износостойкость, химостойкость и стойкость к высоким температурным воздействиям.

Первый 2 и третий 4 слой всегда пропитан термостойким лаком, например, кремнийорганическим лаком.

Толщины слоев подбираются в зависимости от необходимых условий эксплуатации с обеспечением высоких показателей электрического сопротивления изоляции. Так первый и третий слои изоляции могут быть выполнены толщиной от 0,3 мм до 1,8 мм, второй слой изоляции может быть выполнен толщиной от 0,04 мм до 0,12 мм, а четвертый слой изоляции может быть выполнен толщиной от 0,25 мм до 0,8 мм.

Заявленный провод иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

В электротехнической установке на химическом предприятии (производство соляной кислоты) используется провод со следующими характеристиками:

первый слой (из кремнеземных нитей) выполнен толщиной 0,5 мм;

второй слой (пленка из фторопласта-4) выполнен толщиной 0,05 мм;

третий слой (обмотка из базальтовых нитей) выполнен толщиной 1,5 мм;

четвертый слой (оплетка из базальтовых нитей) выполнен толщиной 0,8 мм;

Эксплуатация провода осуществлялась в течение 6 месяцев в условиях повышенной влажности и температуры (20°С и 95-98% соответственно). Оценка электрического сопротивления производилась троекратно, 1 мес., 3 мес. и 6 мес. эксплуатации путем измерения мегаомметром при одинаковых условиях. Результаты измерений показали, что сопротивление изоляции через 1 мес. составляло 5,5⋅10¹² Ом⋅м, через 3 мес. - 5,5⋅10¹² Ом⋅м, через 6 мес.- 5,3⋅10¹² Ом⋅м. Выявленное снижение сопротивления является незначительным для продолжения эксплуатации провода, таким образом обеспечивается стойкость провода к агрессивным средам и высокотемпературным воздействиям, что обуславливает его надежность.

В описанных условиях осуществлялась также эксплуатация провода-прототипа (с асбестовой изоляцией). После его использования также осуществлялись замеры электрического сопротивления: через 1 мес. составляло 3,0⋅10¹¹ Ом⋅м, через 3 мес. - 2,5⋅10¹² Ом⋅м, через 6 мес.- 2,0⋅10¹² Ом⋅м. Такие показатели электрического сопротивления являются недопустимыми согласно ТУ 27.32.13-002-23534359-2018, а провода подлежат замене.

Пример 2

В осветительных сетях на предприятии цветной металлургии используется провод со следующими характеристиками:

первый слой (из кремнеземных нитей) выполнен толщиной 1,7 мм с пропиткой кремнийорганическим лаком;

второй слой (пленка из фторопласта-4) выполнен толщиной 0,12 мм;

третий слой (обмотка из базальтовых нитей) выполнен толщиной 1,0 мм;

четвертый слой (оплетка из базальтовых нитей) выполнен толщиной 0,5 мм; Эксплуатация провода осуществлялась в течение 6 месяцев в условиях повышенной влажности и температуры (300°С и 60-65% соответственно). Оценка электрического сопротивления производилась троекратно, 1 мес., 3 мес. и 6 мес. эксплуатации путем измерения мегаомметром при одинаковых условиях. Результаты измерений показали, что сопротивление изоляции через 1 мес. составляло 6,2⋅10¹² Ом⋅м, через 3 мес. - 6,0⋅10¹² Ом⋅м, через 6 мес. 6,0⋅10¹² Ом⋅м. Выявленное снижение сопротивления является незначительным для продолжения эксплуатации провода, таким образом обеспечивается стойкость провода к агрессивным средам, механическим и высокотемпературным воздействиям, что обуславливает его надежность.

В описанных условиях осуществлялась также эксплуатация провода-прототипа (с асбестовой изоляцией). После его использования также осуществлялись замеры электрического сопротивления: через 1 мес. составляло 3,2⋅10¹¹ Ом⋅м, через 3 мес. - 2,1⋅10¹² Ом⋅м, через 6 мес. - 1,8⋅10¹² Ом⋅м. Такие показатели электрического сопротивления являются недопустимыми согласно ТУ 27.32.13-002-23534359-2018, а провода подлежат замене.

Пример 3

В осветительных сетях на нефтедобывающими предприятии используется провод со следующими характеристиками:

первый слой (из кремнеземных нитей) выполнен толщиной 1,0 мм с пропиткой кремнийорганическим лаком;

второй слой (пленка из фторопласта-4) выполнен толщиной 0,85 мм;

третий слой (обмотка из базальтовых нитей) выполнен толщиной 0,7 мм;

⋅четвертый слой (оплетка из базальтовых нитей) выполнен толщиной 0,6 мм; Эксплуатация провода осуществлялась в течение 6 месяцев в условиях повышенной влажности и температуры (200°С и 60-65% соответственно). Оценка электрического сопротивления производилась троекратно, 1 мес., 3 мес. и 6 мес. эксплуатации путем измерения мега омметром при одинаковых условиях. Результаты измерений показали, что сопротивление изоляции через 1 мес. составляло 6,4⋅10¹² Ом⋅м, через 3 мес. - 6,4⋅10¹² Ом⋅м, через 6 мес.- 6,4⋅10¹² Ом⋅м. Выявленное снижение сопротивления является незначительным для продолжения эксплуатации провода, таким образом обеспечивается стойкость провода к агрессивным средам, механическим и высокотемпературным воздействиям, что обуславливает его надежность. Пример 4

В осветительных сетях на горно-обогатительном комбинате используется провод со следующими характеристиками:

первый слой (из кремнеземных нитей) выполнен толщиной 1,8 мм;

второй слой (пленка из фторопласта-4) выполнен толщиной 0,12 мм;

третий слой (обмотка из базальтовых нитей) выполнен толщиной 1,1 мм с пропиткой кремнийорганическим лаком;

четвертый слой (оплетка из базальтовых нитей) выполнен толщиной 0,8 мм; Эксплуатация провода осуществлялась в течение 6 месяцев в условиях повышенной влажности и температуры (20°С и 60-65% соответственно). Оценка электрического сопротивления производилась троекратно, 1 мес., 3 мес. и 6 мес. эксплуатации путем измерения мегаомметром при одинаковых условиях. Результаты измерений показали, что сопротивление изоляции через 1 мес. составляло 6,4⋅10¹² Ом⋅м, через 3 мес. - 6,4⋅10¹² Ом⋅м, через 6 мес.- 6,4⋅10¹² Ом⋅м. Выявленное снижение сопротивления является незначительным для продолжения эксплуатации провода, таким образом обеспечивается стойкость провода к агрессивным средам, механическим и высокотемпературным воздействиям, что обуславливает его надежность.

Приведенные примеры показывают, что в зависимости от условий эксплуатации варьирование соотношений толщин слоев и возможности их дополнительной пропитки термостойким лаком позволяет подбирать оптимальные требуемые показатели электрического сопротивления с учетом экономических факторов (пониженная материалоемкость, гибкость провода и т.д.).

Таким образом, заявленная полезная модель создание надежного провода с высокими показателями электрического сопротивления изоляции за счет повышение стойкости к воздействию агрессивных сред, высокотемпературных и механических воздействий.

Claims (5)

1. Провод, включающий токопроводящую жилу с тремя слоями изоляции, вторым из которых является пленка из фторопласта, отличающийся тем, что снабжен четвертым слоем в виде оплетки из базальтовых нитей, при этом первый слой выполнен из кремнеземных нитей, а третий слой выполнен в виде обмотки из базальтовых нитей и покрыт теплостойким лаком 5.

2. Провод по п.1, отличающийся тем, что первый слой изоляции пропитан теплостойким лаком.

3. Провод по п.1, отличающийся тем, что первый и третий слои изоляции выполнены толщиной от 0,3 мм до 1,8 мм.

4. Провод по п.1, отличающийся тем, что второй слой изоляции выполнен толщиной от 0,04 мм до 0,12 мм.

5. Провод по п.1, отличающийся тем, что четвертый слой изоляции выполнен толщиной от 0,25 мм до 0,8 мм.

Images