RU2693879C1

RU2693879C1 - Repaired cable and cable repair method

Info

Publication number: RU2693879C1
Application number: RU2018132621A
Authority: RU
Inventors: Константин Михайлович Юров; Николай Владимирович Данилов
Original assignee: 3М Инновейтив Пропертиз Компани
Priority date: 2018-09-13
Filing date: 2018-09-13
Publication date: 2019-07-05

Abstract

FIELD: cable repair method.

SUBSTANCE: method of repairing a cable having a damaged cable sheath involves removing a damaged portion of the shell to expose the inner portion of the cable, coating the exposed inner portion of the cable with a first material to form a first repair layer, wherein the first material is a flexible material with open cells, coating the first repair layer with a second material which is flexible and impermeable to liquid, to form a second repair layer such that a space exists between the first and second repair layers, which can be filled with a curable resin or a composition with a curable resin, introduction of a curable non-conductive resin between the first and second repair layers, curing said curable resin, coating at least the entire section of the remote shell to form a third repair layer, the third repair layer comprising a second or a third material. Also disclosed is a repaired cable produced by this method.

EFFECT: invention provides repair of damaged cable section without increasing section diameter.

19 cl, 1 dwg

Description

Уровень техникиThe level of technology

Настоящее изобретение относится к способу ремонта кабеля, имеющего поврежденную кабельную оболочку, и к кабелям с отремонтированными кабельными оболочками.The present invention relates to a method of repairing a cable having a damaged cable sheath and to cables with repaired cable sheaths.

Электрические кабели, также называемые силовыми кабелями, используются для передачи электрической энергии. Их обычно классифицируют по классам напряжения в соответствии с предписаниями стандарта IEC 60038 в зависимости от той электрической энергии, которую они передают. Кабели, используемые для напряжений ниже 1 кВ, называются кабелями низкого напряжения; кабели, используемые для напряжений в промежутке между 1 кВ и 35 кВ, являются кабелями среднего напряжения; а кабели для напряжений выше 35 кВ являются кабелями высокого напряжения. Как правило, чем выше напряжение, тем больше толщина (диаметр) этого кабеля. Обычный электрический кабель содержит внутри один или более электрических проводов (жил) или комплектов проводов (жил). Жилы могут быть по отдельности или в комплекте окружены изоляционными материалами, обычно резиной или термопластичным полимером. Кабель имеет наружную влагонепроницаемую оболочку, окружающую и защищающую внутреннюю часть кабеля от доступа воды и механического повреждения, например, посредством истирания, и обеспечивающую дополнительную электрическую изоляцию.Electrical cables, also called power cables, are used to transmit electrical energy. They are usually classified by voltage class in accordance with the requirements of the IEC 60038 standard, depending on the electrical energy they transmit. Cables used for voltages below 1 kV are called low voltage cables; cables used for voltages between 1 kV and 35 kV are medium voltage cables; and cables for voltages above 35 kV are high voltage cables. As a rule, the higher the voltage, the greater the thickness (diameter) of this cable. A conventional electrical cable contains inside one or more electrical wires (cores) or sets of wires (cores). The veins can be individually or complete surrounded by insulating materials, usually rubber or a thermoplastic polymer. The cable has an outer waterproof sheath that surrounds and protects the inside of the cable from water ingress and mechanical damage, for example, through abrasion, and provides additional electrical insulation.

Электрические кабели могут быть проложены на большие расстояния и могут иметь длину до нескольких сотен метров. Для транспортировки кабели наматывают на кабельный барабан. Такие кабельные барабаны в зависимости от длины кабелей, подлежащих транспортировке, могут иметь несколько метров в диаметре. Кабели могут подаваться от барабана с помощью направляющих роликов к их временному или конечному местоположению, например, при использовании в подземных работах, добыче полезных ископаемых или строительных работах. При передвижных работах переносимые кабели наматывают на барабаны после использования и повторно используют в другом месте.Electrical cables can be laid over long distances and can be up to several hundred meters long. For transportation, cables are wound on a cable drum. Such cable reels, depending on the length of the cables to be transported, may have several meters in diameter. Cables can be fed from the drum using guide rollers to their temporary or final location, for example, when used in underground mining, mining or construction. When mobile works, portable cables are wound on drums after use and reused elsewhere.

При использовании и повторном использовании кабелей окружающая кабель оболочка может получить повреждения, например, от истирания или механического воздействия, в частности, когда кабели используют при неблагоприятных условиях окружающей среды, например, при работах в горнорудной промышленности или на стройплощадках. Такие повреждения содержат трещины в оболочке или частичное удаление оболочки в одном или более местах на этом кабеле. Чем выше напряжение, тем больше необходимость в ремонте таких повреждений кабельной оболочки для того, чтобы предотвращать доступ воды, сокращения, нарушения энергоснабжения и воздействие на человека высокого напряжения. Существует потребность в ремонте кабельной оболочки на месте, т.е. "в поле", без необходимости в сращивании кабеля, т.е. без необходимости в отделении всего кабеля или его жил.When using and reusing cables, the surrounding cable sheath can be damaged, for example, from abrasion or mechanical stress, in particular, when cables are used under adverse environmental conditions, for example, when working in the mining industry or on construction sites. Such damage contains cracks in the sheath or partial removal of the sheath in one or more places on this cable. The higher the voltage, the greater the need to repair such damage to the cable sheath in order to prevent water from entering, reducing power supply disruptions and exposing a person to high voltage. There is a need to repair the cable sheath in place, i.e. "in the field", without the need for splicing the cable, i.e. without the need to separate the entire cable or its lived.

Для ремонта поврежденных кабельных оболочек существуют различные способы. Например, поверх поврежденной области оболочки могут наносить термоусадочную ленту или муфту, которая впоследствии термически усаживается на место для обеспечения водонепроницаемой оболочки. Однако наложение термоусадочных лент может приводить к тому, что отремонтированная секция имеет по существу больший диаметр, чем смежная секция исходного кабеля, т.е. к тому, что кабель содержит существенную выпуклость. Это может быть недостатком при наматывании кабеля на кабельный барабан, например, для хранения или транспортировки, или при подаче кабеля по направляющему ролику.There are various ways to repair damaged cable sheaths. For example, a heat shrinkable tape or sleeve can be applied over the damaged area of the shell, which subsequently thermally shrinks into place to provide a waterproof shell. However, the application of heat-shrinkable tapes may result in the repaired section having a substantially larger diameter than the adjacent section of the original cable, i.e. to the fact that the cable contains a significant bulge. This can be a disadvantage when winding a cable onto a cable drum, for example for storage or transportation, or when feeding a cable through a guide roller.

Другой способ ремонта использует так называемые трубки холодной усадки. Такие трубки помещают поверх поврежденной секции и усаживают в положение холодным способом. Однако для помещения трубки холодной усадки на кабель, поврежденная область либо должна находиться вблизи конца этого кабеля, либо он должен быть сращен, что нежелательно. Поскольку электрические кабели могут быть очень длинными (сотни метров), помещение трубки холодной усадки на один конец кабеля и перемещение ее к поврежденной секции может быть затруднительным и времязатратным делом, особенно когда кабель помещен в финальное положение, соединен с энергопотребляющим оборудованием и не должен быть перемещен.Another method of repair uses the so-called cold shrink tubing. Such tubes are placed on top of the damaged section and set down in a cold position. However, to put a tube of cold shrinkage on the cable, the damaged area must either be near the end of this cable, or it must be spliced, which is undesirable. Since electric cables can be very long (hundreds of meters), placing a cold tube on one end of the cable and moving it to the damaged section can be difficult and time consuming, especially when the cable is placed in the final position, connected to power consuming equipment and does not have to be moved .

Другие способы применяют покрытие поврежденной секции отверждаемой смолой. Обычно съемную пластиковую форму помещают вокруг кабеля у поврежденной секции и в эту форму льют отверждаемую смолу. После завершения отверждения форму удаляют, а отвержденная смола покрывает поврежденную секцию. Такой способ оставляет отвержденную смолу открытой для воздействия окружающей среды, а отремонтированная секция может быть уязвима для истирания и других повреждений. При покрытии отремонтированной секции защитными материалами, например, изоляционными и армирующими лентами, для обеспечения, например, лучшей устойчивости к истиранию, диаметр поврежденной секции кабеля может существенно увеличиваться, приводя к существенной выпуклости на кабеле. Секции, отремонтированные таким способом, имеют тенденцию к меньшей гибкости, чем неотремонтированные секции кабеля.Other methods apply coating to a damaged section with a curable resin. Usually, a removable plastic mold is placed around the cable at the damaged section and a curable resin is poured into this mold. After curing is completed, the mold is removed, and the cured resin covers the damaged section. This method leaves the cured resin open to the environment, and the repaired section may be vulnerable to abrasion and other damage. When the repaired section is covered with protective materials, for example, insulating and reinforcing tapes, to ensure, for example, better abrasion resistance, the diameter of the damaged cable section can increase significantly, leading to a significant bulge on the cable. Sections repaired in this way tend to be less flexible than unrepaired cable sections.

Следовательно, существует потребность в альтернативных или улучшенных способах ремонта.Therefore, there is a need for alternative or improved repair methods.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention

В одном аспекте предложен способ ремонта кабеля, имеющего поврежденную кабельную оболочку, включающий:In one aspect, a method for repairing a cable having a damaged cable sheath is proposed, comprising:

(i) при необходимости, удаление поврежденной части оболочки для обнажения внутренней части кабеля;(i) if necessary, removing the damaged part of the sheath to expose the inside of the cable;

(ii) покрытие обнаженной внутренней части кабеля первым материалом с образованием первого ремонтного слоя, причем первый материал является гибким и содержит материал с открытыми ячейками;(ii) coating the exposed inside of the cable with a first material to form a first repair layer, the first material being flexible and containing material with open cells;

(iii) покрытие первого ремонтного слоя вторым материалом, являющимся гибким и непроницаемым для жидкости, с образованием второго ремонтного слоя таким образом, что между первым и вторым ремонтными слоями остается пространство, которое может быть заполнено композицией, содержащей отверждаемую смолу,(iii) coating the first repair layer with a second material, which is flexible and impermeable to liquid, with the formation of the second repair layer so that between the first and second repair layers there is a space that can be filled with a composition containing a curable resin,

(iv) ввод композиции, содержащей отверждаемую смолу, между первым и вторым ремонтными слоями;(iv) introducing a composition containing a curable resin between the first and second repair layers;

(v) отверждение указанной отверждаемой смолы;(v) curing said curable resin;

(vi) покрытие по меньшей мере всей секции удаленной оболочки с образованием третьего ремонтного слоя, причем третий ремонтный слой содержит второй или третий материал или их комбинацию.(vi) coating at least the entire section of the removed shell to form a third repair layer, the third repair layer comprising a second or third material or a combination thereof.

В другом аспекте предложен силовой кабель, содержащий внутреннюю часть, покрытую наружной кабельной оболочкой, причем указанный кабель содержит по меньшей мере одну секцию отремонтированной кабельной оболочки, содержащей в следующем порядке от внутренней части кабеля к его наружной части:In another aspect of the proposed power cable containing the inner part, covered with outer cable sheath, and the specified cable contains at least one section of the repaired cable sheath containing in the following order from the inner part of the cable to its outer part:

(i) первый ремонтный слой, содержащий гибкий первый материал, содержащий материал с открытыми ячейками;(i) a first repair layer containing a flexible first material containing an open-cell material;

(ii) второй ремонтный слой, покрывающий первый ремонтный слой и содержащий гибкий и непроницаемый для жидкости второй материал;(ii) a second repair layer covering the first repair layer and containing a second material that is flexible and impermeable to liquid;

(iii) слой отвержденной смолы между первым и вторым ремонтными слоями, заполняющий по меньшей мере большинство открытых ячеек первого материала;(iii) a layer of cured resin between the first and second repair layers, filling at least most of the open cells of the first material;

(iv) третий ремонтный слой, покрывающий по меньшей мере отремонтированную секцию и содержащий либо второй, либо третий материал.(iv) a third repair layer covering at least the repaired section and containing either the second or third material.

В еще одном дополнительном аспекте предложен кабельный барабан, содержащий намотанный на него отремонтированный кабель.In yet another additional aspect, a cable drum is provided comprising a repaired cable wound on it.

Преимущество способа в соответствии с настоящим изобретением заключается в том, что он требует только небольшое количество компонентов и прост в использовании. Ремонт может быть выполнен "в поле" и без необходимости в сращивании кабеля, а также может быть выполнен на непрерывном кабеле. Для выполнения ремонта положение кабеля не должно быть изменено. Способ дополнительно может приводить к тому, что отремонтированная секция кабеля имеет по существу такой же диаметр, что и смежная секция исходного (неповрежденного) кабеля. Кроме того, отремонтированные секции могут иметь гибкость, аналогичную неповрежденному кабелю.The advantage of the method in accordance with the present invention is that it requires only a small number of components and is easy to use. Repair can be performed "in the field" and without the need for splicing the cable, and can also be performed on a continuous cable. To carry out repairs, the position of the cable must not be changed. The method can additionally lead to the fact that the repaired cable section has essentially the same diameter as the adjacent section of the original (intact) cable. In addition, repaired sections may have flexibility similar to an intact cable.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На ФИГ. 1 показано схематическое изображение отремонтированного кабеля в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения на виде сбоку в частичном поперечном сечении во время ремонта.In FIG. 1 is a schematic representation of a repaired cable in accordance with an embodiment of the present invention in a side view in partial cross-section during repair.

Подробное описаниеDetailed description

Силовые кабели содержат жилу или множество жил. Жилы могут быть по отдельности или в комплекте окружены одним или более слоями изоляционного материала, обычно резины, например EPDM резины, или гибкого термопластичного и изоляционного полимера. Жилы и их изоляция обычно образуют внутреннюю часть кабеля. Внутренняя часть кабеля защищена окружающей оболочкой, образующей наружную часть кабеля. Эта оболочка защищает внутреннюю часть от доступа воды, физического повреждения и может дополнительно обеспечивать электрическую изоляцию. Оболочку обычно выполняют из гибкого, прочного и влагонепроницаемого материала, например, резины или других полимерных материалов, например, гибких термопластиков, и она может содержать дополнительные функциональные ингредиенты, например, огнезащитные составы и т.д. Оболочка также может содержать армирующие элементы, подобные волокнам, для обеспечения дополнительной защиты от физического повреждения.Power cables contain a core or multiple cores. The veins may be individually or complete surrounded by one or more layers of insulating material, usually rubber, for example EPDM rubber, or a flexible thermoplastic and insulating polymer. The conductors and their insulation usually form the inside of the cable. The inner part of the cable is protected by the surrounding sheath, which forms the outer part of the cable. This shell protects the inside from water ingress, physical damage and can additionally provide electrical insulation. The shell is usually made of flexible, durable and moisture-proof material, for example, rubber or other polymeric materials, for example, flexible thermoplastics, and it may contain additional functional ingredients, for example, flame retardants, etc. The shell may also contain reinforcing elements, like fibers, to provide additional protection against physical damage.

Диаметр кабеля и толщина оболочки могут увеличиваться с увеличением диапазонов напряжения, в пределах которых используют эти кабели. Обычно кабели могут иметь диаметр приблизительно от 20 мм до 95 мм. Обычно толщина кабельной оболочки может быть приблизительно от 1 мм до 10 мм, предпочтительно, приблизительно от 2 мм до 5 мм.Cable diameter and sheath thickness may increase with increasing voltage ranges within which these cables are used. Usually, cables can have a diameter of approximately 20 mm to 95 mm. Typically, the thickness of the cable sheath can be from about 1 mm to 10 mm, preferably from about 2 mm to 5 mm.

Предпочтительно, кабель в соответствии с настоящим изобретением представляет собой кабель среднего напряжения, т.е. кабель, используемый для напряжений в промежутке между 1 кВ и 35 кВ.Preferably, the cable in accordance with the present invention is a medium voltage cable, i.e. cable used for voltages between 1 kV and 35 kV.

Для дальнейшей иллюстрации теперь сделаем ссылку на ФИГ. 1 без намерения ограничить настоящее изобретение до его варианта осуществления, показанного на ФИГ. 1. На ФИГ. 1 представлено изображение электрического кабеля (10), имеющего поврежденную оболочку. Когда оболочка повреждена, поврежденная секция оболочки может обнажать внутреннюю часть кабеля. В том случае, когда только поврежденная область очень мала или не глубока, или и то, и другое, может быть преимущественным удаление большей секции оболочки, например, посредством использования надлежащего ножа или резака таким образом, что внутренняя часть кабеля становится обнаженной и более доступной. Этот случай проиллюстрирован на ФИГ. 1, где показана секция кабеля (10), у которой была полностью удалена оболочка таким образом, что обнажена внутренняя часть кабеля. В кабеле, показанном на ФИГ. 1, его внутренняя часть содержит три изолированные жилы (12). При удалении поврежденной оболочки и, опционально, окружающих неповрежденных секций оболочки следует позаботиться о том, чтобы жилы и их изоляционный материал не были повреждены.For further illustration, we will now make a link to FIG. 1 without intending to limit the present invention to its embodiment shown in FIG. 1. In FIG. 1 shows an image of an electric cable (10) having a damaged shell. When the sheath is damaged, a damaged sheath section may expose the inside of the cable. In the event that only a damaged area is very small or not deep, or both, it may be advantageous to remove a larger shell section, for example, by using a proper knife or cutter in such a way that the inside of the cable becomes bare and more accessible. This case is illustrated in FIG. 1, which shows the section of the cable (10), which has been completely removed shell in such a way that exposed the inner part of the cable. In the cable shown in FIG. 1, its interior contains three insulated conductors (12). When removing the damaged shell and, optionally, surrounding the intact sections of the shell, care should be taken to ensure that the conductors and their insulating material are not damaged.

Как правило, считается, что секции длиной до приблизительно 1000 мм удобно ремонтировать с помощью способов в соответствии с настоящим изобретением. Следовательно, предпочтительно удалять секции оболочки длиной менее чем 1000 мм.As a rule, it is considered that sections up to approximately 1000 mm long are conveniently repaired using methods in accordance with the present invention. Therefore, it is preferable to remove shell sections with a length of less than 1000 mm.

Первый материал (20), содержащий структуру с открытыми ячейками (также называемую в настоящем документе материалом с открытыми ячейками), наносят на обнаженную внутреннюю часть кабеля. Предпочтительно, материал (20) с открытыми ячейками наматывают вокруг обнаженной внутренней части, как показано на ФИГ. 1. Предпочтительно, материал с открытыми ячейками наносят на обнаженную внутреннюю часть таким образом, что он полностью покрывает ее. Структура с открытыми ячейками содержит ячейки, которые могут быть заполнены отверждаемой смолой. Открытые ячейки структуры с открытыми ячейками по меньшей мере частично, предпочтительно, полностью могут быть заполнены отверждаемой смолой, используемой в способе ремонта, т.е. открытые ячейки структуры с открытыми ячейками являются достаточно большими для приема отверждаемой смолы. Можно использовать отверждаемые смолы различных вязкостей и можно регулировать соответственно размер открытых ячеек. Как правило, ячейки структуры с открытыми ячейками имеют длину или диаметр в промежутке приблизительно от 0,1 мм до 20 мм. Открытые ячейки структуры с открытыми ячейками могут быть правильными или неправильными.The first material (20) containing the open-cell structure (also referred to herein as the open-cell material) is applied to the exposed inside of the cable. Preferably, the material (20) with open cells is wound around the exposed inside, as shown in FIG. 1. Preferably, the material with open cells is applied on the exposed inside in such a way that it completely covers it. The open cell structure contains cells that can be filled with a curable resin. Open cells of an open cell structure can be at least partially, preferably, completely filled with a curable resin used in the repair method, i.e. open cells of an open-cell structure are large enough to receive a curable resin. Curable resins of different viscosities can be used and the size of the open cells can be adjusted accordingly. As a rule, the cells of an open-cell structure have a length or diameter in the range of approximately 0.1 mm to 20 mm. Open cells of a structure with open cells may be correct or incorrect.

Структура с открытыми ячейками может быть выполнена из тканого или нетканого материала таким образом, что между волокнами этого тканого или нетканого материала образуются открытые ячейки. Структура с открытыми ячейками также может состоять из пор. Материал с открытыми ячейками также может представлять собой вспененный материал, имеющий структуру с открытыми ячейками. Нижняя сторона этого материала с открытыми ячейками, т.е. сторона, обращенная к обнаженной внутренней части кабеля, может иметь или не иметь открытые ячейки. Например, в случаях, когда нежелательно, чтобы отверждаемая смола покрывала обнаженную внутреннюю часть, нижняя поверхность материала с открытыми ячейками не имеет открытых ячеек, но может иметь ненарушенную непрерывную поверхность, разделяющую обнаженную внутреннюю часть кабеля от отверждаемой смолы. Альтернативно, поверх обнаженной внутренней части кабеля до нанесения материала с открытыми ячейками помещают барьерный материал, например, твердую непроницаемую для жидкости ленту. Кроме того, альтернативно, материал с открытыми ячейками могут наматывать вокруг обнаженной внутренней части несколько раз, или этот материал может иметь существенную толщину таким образом, что отверждаемая смола не может проникать или только частично проникает в него и достигает только части внутренней части кабеля, но не заполняет его полностью. Однако, как правило, может потребоваться, чтобы отверждаемая смола проникала в материал с открытыми ячейками и могла приходить в контакт с обнаженной внутренней частью.The open-cell structure may be made of woven or non-woven material such that open cells are formed between the fibers of this woven or non-woven material. A structure with open cells may also consist of pores. A material with open cells may also be a foam material having an open cell structure. The underside of this material is with open cells, i.e. the side facing the exposed inside of the cable may or may not have open cells. For example, in cases where it is undesirable for a curable resin to cover the exposed inside, the bottom surface of the open-cell material does not have open cells, but may have an undisturbed continuous surface separating the exposed inside of the cable from the curable resin. Alternatively, a barrier material, for example, a solid liquid-tight tape, is placed over the exposed inside of the cable prior to the application of the material with open cells. In addition, alternatively, open-mesh material may be wound around the exposed inside several times, or this material may have a substantial thickness so that the curable resin cannot penetrate or only partially penetrates it and reaches only part of the inside of the cable, but not fills it completely. However, as a rule, it may be necessary that the curable resin penetrates into the material with open cells and can come into contact with the exposed inside.

Материал с открытыми ячейками обычно имеет толщину приблизительно от 0,5 мм до 10 мм, предпочтительно, приблизительно от 1,5 мм до 3 мм. Материал с открытыми ячейками предпочтительно является достаточно гибким таким образом, что он может быть намотан вокруг обнаженной внутренней части кабеля, предпочтительно, руками. Материал с открытыми ячейками предпочтительно также выполнен с возможностью растягивания руками в продольном направлении, т.е. направлении вдоль кабеля (т.е. параллельно длине кабеля). Материал с открытыми ячейками предпочтительно представляет собой ленту нетканого или тканого материала из полимерных волокон, предпочтительно, волокон, содержащих полипропилен, полиэфир, полиамид или их комбинацию или смеси. Предпочтительные волокна содержат полипропилен ли полностью состоят из полипропилена. В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения материал с открытыми ячейками представляет собой вспененный материал, имеющий по меньшей мере на своей верхней поверхности структуру с открытыми ячейками, выполненную с возможностью приема отверждаемой смолы. Этот вспененный материал может содержать, например, полиуретановые пенопласты.A material with open cells typically has a thickness of from about 0.5 mm to 10 mm, preferably from about 1.5 mm to 3 mm. Material with open cells is preferably sufficiently flexible so that it can be wound around the exposed inside of the cable, preferably with your hands. The material with open cells is preferably also adapted to be stretched by the hands in the longitudinal direction, i.e. cable direction (i.e. parallel to the cable length). The material with open cells is preferably a tape of non-woven or woven material of polymer fibers, preferably fibers containing polypropylene, polyester, polyamide, or a combination or mixture thereof. Preferred fibers contain polypropylene, and consist entirely of polypropylene. In accordance with another embodiment of the invention, the open-cell material is a foam material having an open-cell structure at least on its upper surface, configured to receive a curable resin. This foam material may contain, for example, polyurethane foams.

Материал с открытыми ячейками покрывает по меньшей мере часть обнаженной внутренней части, предпочтительно, полностью обнаженную внутреннюю часть и образует первый ремонтный слой. Первый ремонтный слой может содержать перекрывающиеся витки ленты, как показано на ФИГ. 1. Фактически, первый ремонтный слой может содержать перекрывающиеся витки в горизонтальном направлении (вдоль длины кабеля), как показано на ФИГ. 1, но также и в вертикальном направлении, например, посредством намотки материала (20) с открытыми ячейками вокруг внутренней части кабеля несколько раз. Предпочтительно, материал (20) с открытыми ячейками представляет собой ленту, и его наматывают вокруг изолированных жил (12) с образованием непрерывного покрытия обнаженной внутренней части кабеля.The material with open cells covers at least part of the exposed inside, preferably the completely exposed inside, and forms the first repair layer. The first repair layer may contain overlapping turns of the tape, as shown in FIG. 1. In fact, the first repair layer may contain overlapping turns in the horizontal direction (along the cable length), as shown in FIG. 1, but also in the vertical direction, for example, by winding material (20) with open cells around the inside of the cable several times. Preferably, the open-cell material (20) is a tape, and is wound around the insulated cores (12) to form a continuous coating on the exposed inside of the cable.

Затем на материал (20) с открытыми ячейками наносят второй материал (40). Второй материал (40) наносят таким образом, что между материалом (20) с открытыми ячейками и вторым материалом (40) остается пространство, в которое могут вводить отверждаемую смолу с образованием слоя (30) отвержденной смолы, как показано на ФИГ. 1. Как правило, указанное пространство выполнено таким образом, что может быть образован слой отвержденной смолы, имеющий толщину приблизительно от 0,5 мм до 20 мм. Такое пространство может быть создано, например, посредством использования второго материала в виде ленты или листа и слабой намотки его вокруг первого ремонтного слоя, образованного материалом (20) с открытыми ячейками. В случае необходимости, например, в зависимости от длины обнаженной секции, второй материал могут закреплять в одном или более местоположений на материале с открытыми ячейками, например, при помощи (съемных) зажимов или лент или других подходящих средств.Then a second material (40) is applied to the material (20) with open cells. The second material (40) is applied in such a way that between the material (20) with open cells and the second material (40) there remains a space into which a curable resin can be introduced to form a layer (30) of cured resin, as shown in FIG. 1. Typically, said space is designed in such a way that a layer of cured resin can be formed, having a thickness of approximately 0.5 mm to 20 mm. Such a space can be created, for example, by using the second material in the form of a tape or sheet and weakly winding it around the first repair layer formed by the material (20) with open cells. If necessary, for example, depending on the length of the exposed section, the second material can be fastened at one or more locations on the material with open cells, for example, using (removable) clamps or tapes or other suitable means.

Второй материал (40) предпочтительно является непроницаемым для жидкости и имеет ненарушенную непрерывную поверхность таким образом, что через нее не проникает отверждаемая смола. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения второй материал (40) является прозрачным. Это обеспечивает возможность наблюдения за распределением и распространением отверждаемой смолы по материалу с открытыми ячейками, а также возможность содействия распределению и распространению этой смолы в случае необходимости, например, посредством приложения давления вручную. Состав и толщина второго материала (40) может зависеть от того, предназначен ли второй материал для образования наружного слоя отремонтированной секции, или он образует промежуточный слой. Если второй материал образует наружный слой отремонтированной оболочки, он должен иметь существенную толщину и прочность для обеспечения изоляции, устойчивости к истиранию и водонепроницаемости, как требуется для наружных слоев силовых кабелей.The second material (40) is preferably liquid impermeable and has an unbroken continuous surface in such a way that a curable resin does not penetrate it. In accordance with a preferred embodiment of the invention, the second material (40) is transparent. This provides the ability to monitor the distribution and distribution of curable resin through open-cell material, as well as the ability to facilitate the distribution and distribution of this resin if necessary, for example, by manually applying pressure. The composition and thickness of the second material (40) may depend on whether the second material is intended to form the outer layer of the repaired section, or it forms an intermediate layer. If the second material forms the outer layer of the repaired jacket, it must be of substantial thickness and strength to provide insulation, abrasion resistance and water resistance, as required for the outer layers of power cables.

Если используемый второй материал представляет собой один или более промежуточных слоев, его толщина должна предусматривать нанесение одного или более внешних слоев, которые обеспечивают необходимую защиту и/или изоляционные свойства, и, следовательно, второй материал может быть скорее тонким. Обычно второй материал представляет собой ленту ПВХ или лист ПВХ, что означает, что второй материал предоставлен в виде ленты или листа и содержит ПВХ (поливинилхлорид) или полностью состоит из ПВХ и необязательных добавок. В данной области техники такие материалы также называются виниловыми лентами или виниловыми листами.If the second material used is one or more intermediate layers, its thickness must include the application of one or more outer layers that provide the necessary protection and / or insulating properties, and therefore the second material may be rather thin. Usually, the second material is a PVC tape or PVC sheet, which means that the second material is provided in the form of a tape or a sheet and contains PVC (polyvinyl chloride) or consists entirely of PVC and optional additives. In the art, such materials are also called vinyl tapes or vinyl sheets.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения второй материал представляет собой прозрачную ленту ПВХ. Предпочтительно, второй материал (40), предпочтительно, прозрачная лента ПВХ, имеет толщину приблизительно от 0,05 мм до 15 мм, более предпочтительно, приблизительно от 0,1 мм до 0,5 мм.In accordance with a preferred embodiment of the invention, the second material is a transparent PVC tape. Preferably, the second material (40), preferably a transparent PVC tape, has a thickness of from approximately 0.05 mm to 15 mm, more preferably from approximately 0.1 mm to 0.5 mm.

Второй материал наматывают вокруг первого ремонтного слоя с образованием второго ремонтного слоя. Подобно первому ремонтному слою, второй ремонтный слой также может представлять собой слой, образованный посредством последовательного наматывания ленты вокруг внутренней части кабеля таким образом, что один виток частично перекрывает предыдущий виток. Соответственно, второй ремонтный слой может содержать последовательность перекрывающихся витков в горизонтальном направлении (вдоль длины кабеля). Второй ремонтный слой также может содержать более, чем один слой, например, второй ремонтный слой может быть создан посредством наматывания ленты множество раз вокруг внутренней части, а также может содержать перекрывающиеся витки также и в вертикальном направлении.The second material is wound around the first repair layer to form a second repair layer. Like the first repair layer, the second repair layer can also be a layer formed by sequentially winding a tape around the inside of the cable in such a way that one turn partially overlaps the previous turn. Accordingly, the second repair layer may comprise a sequence of overlapping turns in the horizontal direction (along the cable length). The second repair layer may also contain more than one layer, for example, the second repair layer may be created by winding the tape around the inside of the tape many times, and may also contain overlapping turns in the vertical direction as well.

Композицию, содержащую отверждаемую смолу, вводят в пространство между первым защитным слоем, содержащим материал с открытыми ячейками, и вторым защитным слоем, содержащим второй материал. Эта композиция может быть введена через одно или более отверстий во втором ремонтном слое, которые либо были намеренно созданы при нанесении второго материала на первый ремонтный слой, либо были созданы во втором ремонтном слое посредством прорезывания в нем одного или более отверстий. Указанная композиция может быть введена в пространство между первым и вторым ремонтными слоями при помощи подходящего приспособления, например, форсунки, например, форсунки картриджа или другой емкости.The composition containing the curable resin is introduced into the space between the first protective layer containing the material with open cells and the second protective layer containing the second material. This composition can be introduced through one or more holes in the second repair layer, which were either intentionally created when the second material was applied to the first repair layer, or were created in the second repair layer by cutting through one or more holes in it. This composition can be introduced into the space between the first and second repair layers using a suitable device, for example, a nozzle, for example, a cartridge nozzle or other container.

Отверждаемая смола может представлять собой любую смолу, подходящую для уплотнения кабелей или оболочек в операциях сращивания. Предпочтительно, отверждаемая смола отвердевает с образованием гибкой смолы, например слоя смолы, который можно гнуть руками. Такие электрически изоляционные смолы известны в данной области техники и содержат, например, отверждаемую полиуретановую смолу. Такие отверждаемые полиуретановые смолы, как правило, предлагаются в виде реактивных двухкомпонентных композиций, которые объединяют или смешивают вместе перед использованием. Эти реактивные компоненты реагируют друг с другом в реакции отверждения для образования отвержденной полиуретановой смолы. Также можно использовать другие типы отверждаемых смол, например, теплоотверждаемые смолы или смолы, которые отвердевают, когда подвергаются воздействию подходящего излучения. Примеры содержат акриловые смолы и эпоксидные смолы.The curable resin can be any resin suitable for sealing cables or sheaths in splicing operations. Preferably, the curable resin is cured to form a flexible resin, for example a resin layer that can be bent by hand. Such electrically insulating resins are known in the art and contain, for example, a curable polyurethane resin. Such curable polyurethane resins are typically offered in the form of reactive two-component compositions that are combined or mixed together before use. These reactive components react with each other in a curing reaction to form a cured polyurethane resin. Other types of curable resins may also be used, for example, heat-curing resins or resins that harden when exposed to suitable radiation. Examples include acrylic resins and epoxy resins.

Композицию с отверждаемой смолой вводят в пространство между первым и вторым ремонтными слоями и обеспечивают ему возможность входа в материал (20) с открытыми ячейками или проникновения в него. Предпочтительно, эта композиция окрашена, а второй ремонтный слой является прозрачным таким образом, что можно наблюдать и поддерживать распределение смолы по материалу с открытыми ячейками, например, посредством применения ручного давления в случае необходимости. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения используют третий материал (50), предпочтительно, также виде ленты, и плотно наматывают его вокруг второго ремонтного слоя, таким образом способствуя распределению смолы по поверхности раздела между первым и вторым ремонтными слоями и входу ее в открытые ячейки материала с открытыми ячейками или даже проникновению в него. Третий материал является необязательным, но его использование является предпочтительным. Он может образовывать внешний слой отремонтированной секции кабеля. Для этой цели может быть использован любой подходящий материал. Предпочтительно, этот материал является электрически изоляционным и непроницаемым для воды и других жидкостей. Он содержит непрерывный ненарушенный материал и поверхность. Предпочтительно, третий материал содержит ПВХ, и, более предпочтительно, третий материал представляет собой ленту ПВХ. Предпочтительно, третий материал, в случае его использования для образования наружного слоя, толще, чем второй материал. Предпочтительно, толщина второго материала меньше толщины первого материала. Предпочтительно, третий материал содержит на своей нижней поверхности один или более клейких слоев для прикрепления третьего материала ко второму ремонтному слою и самому себе при наматывании вокруг себя один или более раз.The curable resin composition is introduced into the space between the first and second repair layers and allows it to enter or penetrate into the material (20) with open cells. Preferably, this composition is colored, and the second repair layer is transparent so that the distribution of the resin over the material with open cells can be observed and maintained, for example, by applying manual pressure if necessary. In accordance with a preferred embodiment of the invention, the third material (50) is used, preferably also in the form of a tape, and is wound tightly around the second repair layer, thus facilitating the distribution of the resin over the interface between the first and second repair layers and its entrance into the open cells of the material with open cells or even penetration into it. The third material is optional, but its use is preferred. It can form the outer layer of the repaired cable section. For this purpose, any suitable material can be used. Preferably, this material is electrically insulating and impermeable to water and other liquids. It contains a continuous undisturbed material and surface. Preferably, the third material contains PVC, and, more preferably, the third material is a PVC tape. Preferably, the third material, when used to form the outer layer, is thicker than the second material. Preferably, the thickness of the second material is less than the thickness of the first material. Preferably, the third material contains on its lower surface one or more adhesive layers for attaching the third material to the second repair layer and to itself when winding around itself one or more times.

Размеры первого, второго и необязательного третьего или необязательных дополнительных слоев можно выбирать таким образом, что толщина отремонтированной секции является по существу такой же, что и диаметр смежной целой, т.е. неповрежденной части кабеля. "По существу такой же", как использовано в настоящем документе, означает, что диаметр отремонтированной секции является тем же, что и диаметр смежной секции исходного (неповрежденного) кабеля, или его диаметры до 50% больше диаметра смежного исходного (неповрежденного) кабеля, предпочтительно не более 25%.The dimensions of the first, second, and optional third or optional additional layers may be chosen in such a way that the thickness of the repaired section is essentially the same as the diameter of the adjacent whole, i.e. intact part of the cable. “Essentially the same” as used herein means that the diameter of the repaired section is the same as the diameter of the adjacent section of the original (intact) cable, or its diameters are up to 50% larger than the diameter of the adjacent original (intact) cable, preferably no more than 25%.

Теперь настоящее изобретение будет проиллюстрировано посредством примеров без намерения ограничить настоящее раскрытие указанными примерами.The present invention will now be illustrated by way of examples without the intent to limit the present disclosure to those examples.

Пример 1Example 1

Секция оболочки длиной 360 мм кабеля среднего напряжения типа КГЭС (KGES) была отрезана с помощью кабельного резака для обнажения внутренней части кабеля, содержащей несколько скрученных изолированных жил. Кабель КГЭС имеет диаметр приблизительно 32 мм, а его оболочка имеет толщину приблизительно 3 мм. Для образования первого ремонтного слоя вокруг всей длины обнаженной внутренней части кабеля был намотан один слой полипропиленовой сетчатой ленты (SW10 GAASBAND от компании 3М Company, MN/USA) толщиной приблизительно 0,65 см. Затем для создания непрерывного второго ремонтного слоя, покрывающего и окружающего полностью первый слой, вокруг первого ремонтного слоя была свободно намотана прозрачная лента ПВХ (3М E-Z wrap 2183 от компании 3М Company, MN/USA, толщина приблизительно 0,2 мм). Благодаря свободной намотке ленты вокруг первого ремонтного слоя между первым и вторым ремонтными слоями осталось пространство, которое может быть заполнено смолой. В случае необходимости второй ремонтный слой может быть зафиксирован в нескольких местах с помощью съемных зажимов или лент. Затем для обеспечения нескольких отверстий, через которые можно вводить смолу в пространство между первым и вторым ремонтным слоями, этот ремонтный слой был разрезан острым ножом в нескольких местах. Через указанные отверстия в пространство между первым и вторым ремонтными слоями была введена отверждаемая двухкомпонентная реактивная смесь для производства полиуретановой смолы (3М SCOTHCAST ELECTRICAL INSULATING RESIN 2131 от компании 3М Company, MN/USA), и ей была обеспечена возможность входа в материал с открытыми ячейками в первом ремонтном слое. Поскольку указанная смола 2131 окрашена, ее распределение наблюдалось и ее вводили до тех пор, пока приблизительно 70-80% пространства не было покрыто этой смолой, чего было достаточно для производства слоя отвержденной смолы, имеющего толщину приблизительно 3-4 мм. Для уплотнения отверстий вокруг второго ремонтного слоя был намотан материал 3М E-Z wrap 2183. Для создания защитного наружного слоя (третьего защитного слоя) с высокой устойчивостью к истиранию вокруг отремонтированной секции 4 раза была намотана эластичная изоляционная клейкая лента ПВХ (3М SCOTH HEAVY DUTY VINYL ELECTRICAL TAPE 22 от компании 3М Company, MN, USA, толщина приблизительно 0,3 мм). Полная толщина всех ремонтных слоев была приблизительно 4-5 мм, что соответствует по существу толщине удаленной оболочки, и отремонтированная секция имела по существу такой же диаметр, что и оставшаяся часть кабеля. Через 20 минут после ввода смолы она по существу отвердела, и кабель был готов для ввода в эксплуатацию. Отремонтированная секция была гибкой и могла быть согнута руками. Гибкость отремонтированной секции была сравнима с гибкостью исходного кабеля (как было испытано посредством изгибания кабеля руками).The 360 mm long section of the KGES-type cable casing (KGES) was cut using a cable cutter to expose the inside of the cable containing several twisted insulated conductors. The KHPP cable has a diameter of approximately 32 mm, and its sheath has a thickness of approximately 3 mm. For the formation of the first repair layer around the entire length of the exposed inside of the cable, one layer of polypropylene mesh tape (SW10 GAASBAND from 3M Company, MN / USA) was wound with a thickness of approximately 0.65 cm. Then, to create a continuous second repair layer covering and surrounding the entire the first layer, around the first repair layer was freely wound a transparent PVC tape (3M EZ wrap 2183 from 3M Company, MN / USA, thickness about 0.2 mm). Due to the free winding of the tape around the first repair layer, a space remains between the first and second repair layers, which can be filled with resin. If necessary, the second repair layer can be fixed in several places with removable clamps or tapes. Then, in order to provide several holes through which resin can be introduced into the space between the first and second repair layers, this repair layer was cut with a sharp knife in several places. Through the holes in the space between the first and second repair layers, a curable two-component reactive mixture was introduced for the production of polyurethane resin (3M SCOTHCAST ELECTRICAL INSULATING RESIN 2131 from 3M Company, MN / USA), and it was allowed to enter the material with open cells in first repair layer. Since this resin was colored 2131, its distribution was observed and introduced until approximately 70-80% of the space was covered with this resin, which was enough to produce a layer of cured resin having a thickness of approximately 3-4 mm. To seal the holes around the second repair layer, 3M EZ wrap 2183 material was wound. To create a protective outer layer (third protective layer) with high abrasion resistance around the repaired section, elastic PVC insulation tape was wound 4 times (3M SCOTH HEAVY DUTY VINYL ELECTRICAL TAPE 22 from 3M Company, MN, USA, thickness approximately 0.3 mm). The total thickness of all repair layers was approximately 4-5 mm, which corresponds essentially to the thickness of the removed shell, and the repaired section had essentially the same diameter as the remaining part of the cable. 20 minutes after putting the resin in, it essentially hardened and the cable was ready for commissioning. The repaired section was flexible and could be bent by hand. The flexibility of the repaired section was comparable to the flexibility of the original cable (as was tested by bending the cable with your hands).

Сравнительный пример 1Comparative Example 1

Был повторен Пример 1, но за исключением того, что не был использован первый материал. Отремонтированный кабель был испытан на гибкость посредством изгибания его руками около отремонтированной секции, с использованием физической силы. Сила, необходимая для изгиба кабеля в сравнительном примере 1, была больше, чем сила, необходимая для изгиба кабеля в примере 1 таким же способом.Example 1 was repeated, but with the exception that the first material was not used. The repaired cable was tested for flexibility by bending it around the repaired section, using physical force. The force required for cable bending in comparative example 1 was greater than the force required for cable bending in example 1 in the same way.

Claims

1. Способ ремонта кабеля, имеющего поврежденную кабельную оболочку, включающий:1. The method of repairing a cable having a damaged cable sheath, comprising:

(ii) покрытие обнаженной внутренней части кабеля первым материалом с образованием первого ремонтного слоя, причем первый материал является гибким и содержит структуру с открытыми ячейками;(ii) coating the exposed inside of the cable with a first material to form a first repair layer, the first material being flexible and containing a structure with open cells;

(vi) покрытие, по меньшей мере, всей секции удаленной оболочки с образованием третьего ремонтного слоя, причем третий ремонтный слой содержит второй или третий материал или их комбинацию.(vi) coating at least the entire section of the removed shell to form the third repair layer, the third repair layer comprising the second or third material or a combination thereof.

2. Способ по п. 1, в котором второй или третий ремонтный слой или оба слоя содержат поливинилхлорид (ПВХ).2. The method according to p. 1, in which the second or third repair layer or both layers contain polyvinyl chloride (PVC).

3. Способ по любому из пп. 1 или 2, в котором материал с открытыми ячейками содержит полимер, выбранный из: полипропилена, полиэтилена, полибутадиена, полиэфира, полиамида или их комбинации или смеси.3. The method according to any one of paragraphs. 1 or 2, in which the material with open cells contains a polymer selected from: polypropylene, polyethylene, polybutadiene, polyester, polyamide, or a combination or mixture thereof.

4. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором структура с открытыми ячейками содержит полимерные волокна тканого или нетканого материала, причем полимерные волокна содержат полипропилен, полиэфир, полиамид или их комбинацию или смесь.4. A method according to any one of the preceding claims, wherein the open-cell structure comprises polymeric fibers of a woven or non-woven material, the polymeric fibers containing polypropylene, polyester, polyamide, or a combination or mixture thereof.

5. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором первый материал представляет собой полипропиленовую сетку.5. A method according to any one of the preceding claims, wherein the first material is a polypropylene mesh.

6. Способ по п. 1, в котором структура с открытыми ячейками представляет собой вспененный материал с открытыми ячейками.6. A method according to claim 1, wherein the open cell structure is an open cell foam material.

7. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором отверждаемая смола входит, по меньшей мере, в большинство открытых ячеек структуры с открытыми ячейками.7. The method according to any one of the preceding claims, wherein the curable resin is included in at least most of the open cells of the open cell structure.

8. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором отверждаемая смола отверждается с образованием полиуретана.8. The method according to any one of the preceding claims, wherein the curable resin is cured to form polyurethane.

9. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором толщину первого, второго и опционального третьего ремонтных слоев выбирают таким образом, что отремонтированная секция кабеля имеет, по существу, такой же диаметр, что и смежная исходная секция кабеля.9. A method according to any one of the preceding claims, wherein the thickness of the first, second, and optional third repair layers is chosen such that the repaired cable section has essentially the same diameter as the adjacent original cable section.

10. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором композицию, содержащую отверждаемую смолу, вводят по меньшей мере через одно отверстие, прорезанное во втором ремонтном слое.10. A method according to any one of the preceding claims, wherein a composition comprising a curable resin is introduced through at least one hole slotted in the second repair layer.

11. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором второй и опциональный третий материал представляют собой ленты.11. A method according to any one of the preceding claims, wherein the second and optional third material is tapes.

12. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором второй и опциональный третий материал представляют собой ленты, содержащие поливинилхлорид.12. The method according to any one of the preceding claims, wherein the second and optional third material are tapes containing polyvinyl chloride.

13. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором второй материал является прозрачным.13. The method according to any of the preceding paragraphs, in which the second material is transparent.

14. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором кабель представляет собой силовой кабель для использования при напряжениях в диапазоне приблизительно от 1 до 35 кВ.14. The method according to any of the preceding paragraphs, in which the cable is a power cable for use at voltages in the range from approximately 1 to 35 kV.

15. Силовой кабель, содержащий внутреннюю часть, покрытую наружной кабельной оболочкой, причем указанный кабель содержит по меньшей мере одну секцию отремонтированной кабельной оболочки, содержащей в следующем порядке от внутренней части кабеля к его наружной части:15. Power cable containing the inner part, covered with outer cable sheath, moreover, the specified cable contains at least one section of the repaired cable sheath containing in the following order from the inner part of the cable to its outer part:

(i) первый ремонтный слой, содержащий гибкий первый материал, содержащий структуру с открытыми ячейками;(i) a first repair layer containing a flexible first material containing an open cell structure;

ii) второй ремонтный слой, покрывающий первый ремонтный слой и содержащий непроницаемый для жидкости второй материал;ii) a second repair layer covering the first repair layer and containing a liquid-impermeable second material;

(iii) слой отвержденной смолы между первым и вторым ремонтными слоями, заполняющий, по меньшей мере, большинство открытых ячеек структуры с открытыми ячейками первого материала;(iii) a layer of cured resin between the first and second repair layers, filling at least most of the open cells of the open cell structure of the first material;

(iv) третий ремонтный слой, покрывающий, по меньшей мере, отремонтированную секцию и содержащий либо второй, либо третий материал.(iv) a third repair layer covering at least the repaired section and containing either the second or third material.

16. Кабель по п. 15, в котором диаметр отремонтированной секции кабеля является, по существу, таким же, что и диаметр смежной секции исходного кабеля.16. The cable of claim 15, wherein the diameter of the repaired cable section is substantially the same as the diameter of the adjacent section of the original cable.

17. Кабель по любому из пп. 15 или 16, в котором кабель представляет собой силовой кабель для напряжений в диапазоне приблизительно от 1 до 35 кВ.17. Cable according to any one of paragraphs. 15 or 16, in which the cable is a power cable for voltages in the range of approximately 1 to 35 kV.

18. Кабель по любому из пп. 15-17, в котором по меньшей мере одна секция отремонтированной кабельной оболочки получена способом по п. 1.18. Cable according to any one of paragraphs. 15-17, in which at least one section of the repaired cable jacket obtained by the method according to claim 1.

19. Кабельный барабан, содержащий намотанный на него кабель по любому из пп. 15-18.19. Cable drum containing wound on him cable according to any one of paragraphs. 15-18.