UA46901C2 - Силовий передавальний кабель, спосіб надання ударостійкості кабелю (варіанти) та спінений полімерний матеріал для нього - Google Patents
Силовий передавальний кабель, спосіб надання ударостійкості кабелю (варіанти) та спінений полімерний матеріал для нього Download PDFInfo
- Publication number
- UA46901C2 UA46901C2 UA99116185A UA99116185A UA46901C2 UA 46901 C2 UA46901 C2 UA 46901C2 UA 99116185 A UA99116185 A UA 99116185A UA 99116185 A UA99116185 A UA 99116185A UA 46901 C2 UA46901 C2 UA 46901C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- cable
- coating
- foamed
- polymer
- cable according
- Prior art date
Links
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 103
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 101
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 99
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 84
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims description 68
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 56
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 40
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 40
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 32
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 32
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 27
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 25
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 21
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 20
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 17
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 15
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 12
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 11
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 claims description 10
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 7
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 6
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 6
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 5
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 claims description 5
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 claims description 4
- 239000000320 mechanical mixture Substances 0.000 claims description 4
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 4
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 3
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N acrylic acid methyl ester Natural products COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 claims description 3
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 3
- 229920005653 propylene-ethylene copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 229920006029 tetra-polymer Polymers 0.000 claims description 3
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 19
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 19
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 27
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 19
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 7
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 7
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 4
- 239000003570 air Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 3
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000007330 LDL Lipoproteins Human genes 0.000 description 2
- 108010007622 LDL Lipoproteins Proteins 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 2
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- AJDIZQLSFPQPEY-UHFFFAOYSA-N 1,1,2-Trichlorotrifluoroethane Chemical compound FC(F)(Cl)C(F)(Cl)Cl AJDIZQLSFPQPEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical class OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- XOZUGNYVDXMRKW-AATRIKPKSA-N azodicarbonamide Chemical compound NC(=O)\N=N\C(N)=O XOZUGNYVDXMRKW-AATRIKPKSA-N 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- UUAGAQFQZIEFAH-UHFFFAOYSA-N chlorotrifluoroethylene Chemical group FC(F)=C(F)Cl UUAGAQFQZIEFAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000005404 monopole Effects 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
- H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
- H01B7/189—Radial force absorbing layers providing a cushioning effect
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
- H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
- H01B7/185—Sheaths comprising internal cavities or channels
Abstract
Винахід стосується покриттів для кабелів, що є здатними до захисту кабелів від випадкових зіткнень. Вводячи в структуру силового передавального кабелю відповідне покриття із спіненого полімерного матеріалу адекватної товщини, переважно в контакті з зовнішньою оболонкою покриття полімеру, можливо одержати кабель, що має високу ударостійкість. Спінений полімерний матеріал, використаний як покриття для кабелів, робить можливим одержати більш високу ударостійкість для цього кабелю, ніж використання подібного покриття на основі того ж самого полімеру, але неспіненого. Кабель із покриттям цього типу має різні переваги порівняно із звичайним кабелем із металевим обплетенням, наприклад простіша обробка, зменшення ваги і розмірів закінченого кабелю і більш низький вплив на навколишнє середовище, що полягає у рециркуляції кабелю, як тільки його виробничий цикл закінчено.
Description
Опис винаходу
Винахід стосується покриття для кабелів, яке призначено для захисту кабелів від випадкових зіткнень.
Випадкові зіткнення кабелю, що можуть мати місце, відбуваються, наприклад, під час їх перевезення, прокладки та т.і., можуть викликати ряд структурних пошкоджень кабелю, що включає деформацію ізолюючого шару, відокремлення ізолюючого шару від напівпровідного шару, і їм подібні; ці ушкодження можуть викликати зміни в електричному градієнті ізолюючого покриття, із наступним зменшенням в ізоляційної здатності цього покриття.
У кабелях, що на даний момент є у продажу, наприклад, кабелі для передачи або розподілення струму з низькою або середньою напругою, зазвичай покривають металевою оплеткою, що здатна протистояти таким зіткненням і здатна захистити кабелі від можливих ушкоджень, викликаних випадковими зіткненнями. Ця оплетка може мати форму стрічок або дротів (взагалі зроблених із сталі), або альтернативно у формі металевого кожуха (взагалі зробленого із свинцю або алюмінію); ця оплетка, у свою чергу, зазвичай зв'язана із зовнішньою 12 полімерною оболонкою. Наприклад, така структура кабелю описана в патенті О5 5153381.
Заявник звертає увагу, що використання вищезгаданої металевої оплетки, має деяку кількість недоліків, що властиві таким кабелям. Наприклад, застосування згаданої оплетки, приводить до однієї або більшої кількості додаткових стадії, потрібних при виготовлені кабелю. Крім того, присутність металевої оплетки значно збільшує вагу кабелю і на додаток, це проблема охорони навколишнього середовища, яка виникає, якщо потрібно його замінити, тому що кабель створений у такий спосіб, досить важко утилізувати.
Японський патент опублікований під номером (КоКаї) 7-320550 описує кабель, що використовується у внутрішніх приміщеннях, з ударостійким покриттям товщиною 0,2-1,4мм, що розташовано між ізоляційним шаром і кожухом. Це ударостійке покриття представляє собою неспінений полімерний матеріал, що містить в якості головної складової камедь поліуритану. с
З іншого боку, використання спінених полімерних матеріалів у конструкції кабелів відомо з різних джерел. Ге)
Інший документ, німецька корисна модель Мо 5 81 03 947.6, розкриває електричний кабель для використання у зв'язках внутрішніх апаратів і машин, що має специфічну механічну міцність і гнучкість. Згаданий кабель спеціально був розроблений для передачі шківа і досить гнучкий, щоб відновити свою пряму структуру після пасажу на згаданому шківі. Відповідно, цей вид кабелю спеціально був розроблений, щоб пручатися механічним -- навантаженням статичного типу (які генеруються протягом пасажу на шківі) і його головна особливість - ав гнучкість. Для кваліфікованого спеціаліста в цій галузі очевидно, що цей вид кабелю істотно відрізняється від кабелю призначеного для передачі або розподілення енергії з низькою або середньою напругою, що має о металеву оплетку і котрий повинен бути досить гнучким, і повинен бути здатний до протистояння динамічним Ге) навантаженням під час дії деякої сили на кабель. 3о Крім того, відомо використання спінених матеріалів для ізолювання металу, що проводить струм у З сигнальних кабелях призначених для передачі, з коаксиальною структурою або структурою витої пари.
Коаксиальні кабелі зазвичай використовуються для передачі високочастотних сигналів, такі коаксиальні кабелі використовують для передачі телевізійного сигналу (кабельного телевізійного сигналу) (10-100МГцЦ), У « супутникових кабелях (до 2ГГц), у коаксиальних кабелях для комп'ютерів (більш ніж 1МГЦц); традиційні телефонні З 70 кабелі зазвичай несуть сигнали з частотами приблизно 800 Гц. с Доцільність використання спінених діелектриків у таких кабелях полягає в тому, щоб збільшити швидкість
Із» передачі електричних сигналів і наблизитися до ідеальної швидкості передачі сигналу в антенному металі, що проводить (яка є близькою до швидкості світла). Причиною для цього є те, що у порівнянні з неспіненими полімерними матеріалами, спінені матеріали, узагалі мають більш низьку діелектричну проникність (К), що є пропорційно ближчою до проникності повітря (К-1), чим вище ступінь спінення полімеру. т- Наприклад, в патенті ОБ 4 711 811, описується сигнальний кабель для передачі, що має спінений
Ге») фторполімер, в якості діелектрика (товщиною 0,05-0,7бмм) плакований плівкою етилен/тетрафторетилену або сополімером етилен/хлортрифторетилену (товщиною 0,013-0,254мм). Як описано в цьому патенті, призначення іш спінененого полімеру полягає в тому, щоб ізолювати провідник, у той час як призначення плівки неспіненого ав! 20 полімеру, яка покриває спінений полімер, поліпшити міцністні властивості ізоляції, особливо, передаючи необхідну силу стискання, коли два ізольовані провідники скривлені, щоб утворювати так звану "виту пару". та В патенті ЕР 44 2346 описується сигнальний передаючий кабель з ізолюючим шаром, що базується на спіненому полімері, що розташований безпосередньо навколо провідника; цей спінений полімер має ультрамікростільникову структуру з об'ємом порожнин більше ніж 7595 (що відповідає ступеню спінення більше 25 ніж 30090). Ультрамікростільникова структура цього полімеру повинна бути такою, щоб витримувати стискання
ГФ) принаймні на 1095 під навантаженням в,вох107 Ра і відновлювати принаймні 5095 її початкового об'єму, після 7 зняття навантаження; ці значення відповідають приблизно типовим значенням межі міцності при стисканні, що матеріал повинний мати, щоб протистояти стисканню протягом скручування кабелів.
У міжнародній патентній публікації МУХО 93/15512, що також стосується сигнального кабелю для передачі із 60 спіненим ізолюючим покриттям, заявлено, що, покриваючи спіненим діелектриком прошарок неспіненого ізоляційного термопластичного полімеру (як описано, наприклад, у вищезгаданому американському патенті 05 4 711 811) одержується необхідна межа міцності при стисканні, однак це приводить до зниження швидкості поширення сигналу. Згадана міжнародна патентна публікація УУО 93/15512 описує також коаксиальний кабель із подвійним шаром ізолюючого покриття, де обидва, шари складаються із спіненого полімерного матеріалу, бо внутрішній шар якої виготовляли з мікропористого політетрафторетилену (ПТФЕ) і зовнішній шар представляє собою спінений полімер з закритими порами, зокрема, полімер перфторалкокситетрафторетилену (ПФА).
Ізволююче покриття, що базується на спіненому полімері одержаному екструдуванням ПФА полімеру по внутрішньому шару ПТФЕ діелектрика, шляхом вводу газоподібного фреону 113, в якості пороутворюючого агенту. Згідно з деталями, що приведені в описі, цей спінений полімер з закритими порами, що використовується в якості діелектрика, дає можливість підтримати високу швидкість передачі сигналу. Крім того, як зазначено в цій вищезгаданій патентній публікації, він стійкий до стискання, хоча ніяких числових даних, щодо межі цієї міцності при стисканні, не приводиться. Опис підкреслює факт, що провідники, покриті таким двошаровим діелектриком можуть бути скривлені. Крім того, відповідно до цієї патентної публікації, збільшення в об'ємі 7/0 порожнин у зовнішньому спіненому шарі, робить можливим одержання збільшення швидкості передачі, у такий спосіб викликаючи маленькі зміни в якості цього покриття, можливо якось протидіяти стисканню внутрішнього спіненого шару. Як видно із вищезгаданих документів, головним призначенням використовуємих спінених полімерних матеріалів з "відкритими порожнинами" є ізоляційні покриття для сигнальних передаючих кабелів оскільки вони збільшують швидкість передачі електричного сигналу; однак, ці спінені покриття мають недолік, який полягає у наявності недостатньої межі міцності при стисканні. Декілька спінених матеріалів, які також визначаються, як "стійкі до стискання", тому що вони повинні гарантувати не тільки високу швидкість передачі сигналу, але також і достатню стійкість до дії компресійних сил, що звичайно генеруються, коли два провідники, плаковані вищезгаданою спіненою ізоляцією скривлені разом; відповідно, також у цьому випадку, прикладене навантаження є по суті навантаженням статичного типу.
Таким чином, у той час як, з одного боку, ізоляційні покриття для сигнальних передаючих кабелів зроблені із спіненого полімерного матеріалу, мають такі характеристики, що дозволяють їм витримувати відносно мале стискальне навантаження (типу того, що виникає, коли два кабелі скривлені разом), з іншого боку, ні в якому документі відомому заявнику не згадувалось, що можна забезпечувати спіненими полімерним покриття будь-якого типу - ударостійкість. Крім того, хоча таке спінене ізолююче покриття забезпечує більш високу сч швидкість передачі сигналу, це може розглядатися, як менш вигідна перевага, ніж покриття зроблене з подібного неспіненого матеріалу, враховуючи міцність при стисканні, як зазначається у вищезгаданий патентній публікації і)
МО 93/15512.
Відомий силовий передаючий кабель, що містить провідник, принаймні, один шар компактного ізолюючого покриття, що розташовано навколо провідника і покриття, зробленого із спіненого полімерного матеріалу, що «- зо розташовано навколо компактного ізолюючого покриття (див. ОЕ Р 15 15 709, МП"НОЇВ, 19.10.62). В згаданой патентной публікації описується використання проміжного прошарку між зовнішньою пластмасовою оболонкою і о внутрішньою металевою оболонкою кабелю, що збільшує стійкість зовнішньої пластмасової оболонки до низьких Ге! температур. В цьому документі ніяким чином не згадано, щодо захисту внутрішньої структури кабелю із вищезгаданим проміжним прошарком. Фактично, такий проміжний шар повинен компенсувати пружні розтягання, ісе) сгенеровані в зовнішній пластмасовій оболонці внаслідок зниження температури і може складатись з вільно «Е розташованих скловолокон або із спіненого матеріалу або об'єднаних порожніх скляних кульок.
Вказаний силовий кабель відносно рішення, що заявляється, вибрано у якості найближчого аналога за сукупністю суттєвих ознак та досягаемого технічного результату. Недоліком такого силового передаючого кабелю є неможливість одержання захисту від можливих пошкоджень його внутішньої структури. «
В основу винаходу покладено задачу створити такий силовий кабель, у якому перед спіненням шляхом в с вибору визначеного значення модуля вигину та рівня спізнення полімерного матеріалу досягається можливість захисту від пошкоджень внутрішньої структури кабелю. ;» Задача, яка покладена за основу досягається завдяки тому, що у силового передаючого кабелю, що містить провідник, принаймні, один шар компактного ізолюючого покриття, що розташовано навколо провідника і покриття, зробленого із спіненого полімерного матеріалу, що розташовано навколо компактного ізолюючого ї5» покриття, стосовно винаходу полімерний матеріал перед спіненням має модуль вигину, виміряний згідно с методикою АБТМ стандарту ОО 790, при кімнатній температурі, принаймні, 200Мпа, та рівень спіненння від
Ме. приблизно 2095 до приблизно 300090.
Ге) Крім того, стосовно винаходу модуль вигину знаходиться між 400МпПа і 1800МПа.
Крім того, стосовно винаходу модуль вигину знаходиться між б0О0МпПа і 1500МПа. о Крім того, стосовно винаходу модуль ступінь спінення полімерного матеріалу знаходиться в інтервалі від ко приблизно 3095 до приблизно 500965.
Крім того, стосовно винаходу ступінь спінення полімерного матеріалу знаходиться в інтервалі від приблизно 5095 до приблизно 200965.
Крім того, стосовно винаходу покриття із спіненого полімерного матеріалу має товщину 0,5мм.
Крім того, стосовно винаходу покриття із спіненого полімерного матеріалу має товщину від 1 до бмм.
Ф) Крім того, стосовно винаходу покриття із спіненого полімерного матеріалу має товщину від 2 до 4мм. ка Крім того, стосовно винаходу у якості спіненого полімерного матеріалу використовують поліетилен (ПЕ), ПЕ низької щільності (ПЕНЩ), ПЕ середньої щільності (ПЕСЩ), ПЕ високої щільності (ПЕВЩ) і лінійного ПЕ низькою бо щільності (ЛЛЕНЩ), поліпропілен (ПП), етиленпропіленовий каучук (ЕПК), пропілен-етиленовий співполімер (ПЕС), етилен-пропілен-дієновий тетраполімер (ЕПДТ), натуральний каучук, бутиловий каучук, співполімер етилен/вінілацетату (ЕВА), пінопласт, етилен/акрилат співполімер, етилен/метилакрилат співполімер (ЕМА), етилен/етилакрилат співполімер (ЕЕА), етилен/бутилакрилат співполімер (ЕБА), етилен/сс-олефін співполімер, акрилонітрил-бутадієн-стіринової (АБС) смоли, галогенований полімер, полівінілхлорид (ПВХ), поліуритан (ПУ), 65 поліамид, ароматичний поліестер, поліетилен терефталат (ПЕТ), полібутилен терефталат (ПВТ), і співполімери або їх механічні суміши.
Крім того, стосовно винаходу спінений полімерний матеріал є поліолефіновим полімером або співполімером на основі ПЕ і/або ПП.
Крім того, стосовно винаходу спінений полімерний матеріал є поліолефіновим полімером або співполімером на основі ПЕ і/або ПП модифікованого етиленпропіленовим каучуком.
Крім того, стосовно винаходу спінений полімерний матеріал є поліпропіленом, модифікованим етиленпропіленовим каучуком (ЕПК), вагове співвідношення ПП/ЕПК знаходиться в інтервалі від 90/10 до 50/50.
Крім того, стосовно винаходу вагове співвідношення ПП/ЕПК знаходиться в інтервалі від 85/15 до 60/40.
Крім того, стосовно винаходу вагове співвідношення ПП/ЕПК приблизно 70/30. 70 Крім того, стосовно винаходу поліолефіновий полімер або співполімер на основі ПЕ і/або ПП також містить визначену кількість вулканізованого каучуку у вигляді порошку.
Крім того, стосовно винаходу визначена кількість вулканізованого каучуку у вигляді порошку складає від 1095 до 6090 від ваги полімеру.
Крім того, стосовно винаходу кабель містить зовнішню полімерну оболонку.
Крім того, стосовно винаходу зовнішня полімерна оболонка виконана з можливістю контакта із спіненим полімерним покриттям.
Крім того, стосовно винаходу оболонка має товщину більше ніж 0,5мм.
Крім того, стосовно винаходу оболонка має товщину від 1 до б5мм.
Заявник встановив, що вводячи в структуру кабелю для передачі енергії відповідне покриття, зроблене з спіненого полімерного матеріалу відповідної товщини і модуля вигину, яке переважно знаходиться в контакті з зовнішнім полімерним покриттям, можливо одержати кабель, що має високу ударстійкість і таким чином можливо уникнути використання вищезгаданої захисної металевої оплетки в структурі цього кабелю. Зокрема заявник знайшов, що полімерний матеріал повинен бути вибраний таким чином, щоб мати досить високий модуль вигину, виміряний перед його експансією, та мати с бажані стійкістні властивості проти зіткнень і захищати від можливих пошкоджень внутрішньої структури кабелю, що можуть бути викликані небажаними зіткненнями його зовнішньої поверхні. В існуючому описі, термін і) "зіткнення" призначений, щоб охопити всі ті динамічні навантаження, що діють на енергетичний кабель з структурою звичайного незахищеного кабелю, як у випадку незначних результатів при дії на структуру звичайного броньованого кабелю. В якості, показника такого зіткнення, може розглядатися зіткнення, з силою «- зо приблизно 20-3ОДж, що зроблено за допомогою дії на кожух кабелю клиновидного перфоратора с М-подібним закругленим краєм, що має радіус кривизни приблизно 1Тмм. о
Заявник крім того встановив, що дивовижно, що спінений полімерний матеріал, використаний для одержання (зу покриття для кабелів, згідно з винаходом, робить можливим одержання покриття з ударостійкістю, що є кращою, ніж у подібних раніше одержаних і використовуємих покриттів, що базуються на тому ж самому неспіненому ісе) полімері. «Е
Кабель із покриттям цього типу має різні переваги порівняно із звичайним кабелем із металевою оплеткою такі як, наприклад, простіша схема обробки, зниження ваги і розмірів закінченого кабелю і зниження впливу на навколишнє середовище, яке обумовлене можливістю рециркуляції кабелю, як тільки його виробничий цикл закінчився. «
Відомий спосіб надання ударостійкості внутрішній структурі кабелю для передачі струму (див. ОЕ Мо з с Р1515709, МИТНОЇ В, 19.10.62).
Вказаний спосіб відносно рішення, що заявляється, вибрано у якості найближчого аналога за сукупністю ;» суттєвих ознак та досягаемого технічного результату.
Недоліком такого способу є неможливість одержання захисту внутішньої структури силового передаючого кабелю від його можливих пошкоджень. ї5» В основу винаходу покладено задачу створити такий спосіб, у якому шляхом нанесення навколо внутрішньої структури шару спіненого полімерного матеріалу з визначеними значеннями рівня спінення та модуля вигіну, а
Ме. також складання внутрішньої структури кабелю належним чином забезпечується можливим одержання захисту со його від можливих пошкоджень.
Задача, яка покладена до основи, досягається завдяки тому, що відповідно до способу надання о ударостійкості внутрішній структурі кабелю для передачі струму, стосовно " винаходу здійснюють нанесення - М навколо внутрішньої структури шару спіненого полімерного матеріалу із рівнем спінення від приблизно 2095 до приблизно 300095 і модулем вигину, виміряним згідно с методикою АБТМ стандарту Ю 790, при кімнатній температурі перед спіненням принаймні 200Мпа.
Крім того, задача також досягається завдяки тому, що відповідно способу надання ударостійкості внутрішній структурі кабелю для передачі струму, стосовно винаходу ХМ внутрішня структура складається принаймні з двох о суміжних шарів покриття, які мають визначену середню міцність один між одним, який включає нанесення ко навколо внутрішньої структури шару спіненого полімерного матеріалу, модуль вигину та рівень спінення полімерного матеріалу є таким, що коли кабель піддають зіткненню з енергією приблизно 72Дж, різниця між бо вищевказаною середньою міцністю і міцністю, виміряною у точці удару шару, нижче ніж приблизно 2595.
В основу винаходу також покладено задачу використання спіненого полімерного матеріалу як ударостійкого матеріалу в кабелі для передачі струму.
Інший аспект представленого винаходу стосується способу оцінки ударостійкості кабелю, що включає принаймні одне ізолююче покриття і цей метод полягає в наступних діях: 65 а) вимірювання середньої міцності поверхневого шару, згаданого ізолюючого шару; б) піддавання кабелю зіткненню визначеної сили;
в) вимірювання міцності поверхневого шару, згаданого ізолюючого шару в місці зіткнення; г) встановлення різниці між середньою міцністю поверхневого шару і міцністю поверхневого шару, що виміряна в місці зіткнення, що менша ніж визначене значення для згаданого кабелю, відносно середньої міцності поверхневого шару.
Згідно з переважним втіленням представленого винаходу, ця міцність поверхневого шару вимірюється між шаром ізолюючого покриття і зовнішнім шаром напівпровідного покриття.
В представленому описі, під терміном "ступінь спінення полімеру", розуміють ступінь експансії полімеру, що був визначений наступним чином: 70 о (ступінь спінення) - (до/де -1) 100 в якій до показує щільність неспіненого полімеру (тобто полімеру із структурою, що є власне кажучи, вільної від порожнеч) і дь показує умовну щільність, виміряну для спіненого полімеру.
З метою розуміння представленого опису під терміном "спінений" полімер розуміють, термін, що відноситься до полімеру з структурою, в якій відсоток об'єму порожнеч (тобто об'єм, не зайнятий полімером, але зайнятий /5 газом або повітрям) зазвичай більший за 1095, від загального об'єму цього полімеру.
В представленому описі, під терміном міцність "поверхневого шару" розуміють термін, що відноситься до сили необхідної для того, щоб відокремити (поверхневий) шар покриття від провідника або від іншого шару покриття; у випадку розділення двох шарів покриття, відокремлення одного від одного, цими шарами зазвичай є ізолюючий шар і зовнішній напівпровідний шар.
Як правило, ізолюючий шар силових передаючих кабелів має діелектричну проникність (К) більшу ніж 2. Крім того, на відміну від сигнальних передаючих кабелів, в яких параметр "електричний градієнт" не відіграє важливого значення, хоча у використовуємих силових передаючих кабелях електричний градієнт знаходиться в межах від приблизно О0,5кВ/мм для струму з низькою напругою до приблизно 10кКВ/мм для струму з високою напругою; таким чином, у цих кабелях, спостерігається тенденція уникати наявності неоднорідності в покритті с ов Їзолювання (наприклад об'ємні порожнини), о що можуть викликати локальну зміну у діелектричній міцності з наступним зменшенням в ізоляційній здатності. Цей ізоляційний матеріал за таких обставин представляє собою звичайний компактний полімерний матеріал, в якому згідно з представленим описом винаходу під терміном "компактний" діелектрик, розуміють ізоляційний матеріал, що має діелектричну міцність принаймні 5кВ/мм, переважно більше ніж 10кВ/мм, зокрема -" де зо більше ніж 40кВ/мм для силових кабелів призначених для передачі струму середньої і високої напруги. На відміну від спіненого полімерного матеріалу, цей компактний матеріал істотно вільний від об'ємних порожнеч у о межах його структури; зокрема цей матеріал буде мати щільність 0,85г/см? або більше. Ге»!
В представленому описі, під терміном низька напруга розуміють напругу, що лежить в інтервалі до 10008 (зазвичай, більше ніж 1008), під терміном середня напруга, розуміють напругу від приблизно 1 до приблизно о
ЗОКВ і під терміном висока напруга розуміють, напругу більш ніж ЗОкВ. Такі силові передаючи кабелі зазвичай «ж використовують при номінальних частотах 50 або бОГерц.
Хоча, у ході опису, докладно проілюстровано використання спіненого полімерного покриття з посиланнями на конкретні види силових передаючих кабелів, в яких це покриття може замінити металеву оплетку, яка у даний « час використовується в таких кабелях, і для середнього спеціаліста в цій галузі зрозуміло, що це спінене 70 покриття може бути використано в будь-якому типі кабелю, для якого це могло б бути потрібно, щоб придати - с кабелю стійкості до похкоджень. Зокрема, поняття силові передаючи кабелі включає не тільки спеціальні кабелі ц для передачі струму низької і середньої напруги, але також і кабелі для передачі струму з високою напругою. "» Представлений винахід може бути надалі зрозумілий за допомогою наступних креслень:
Фіг.1 показує силовий передаючий кабель, триполюсного типу з металевою оплеткою, що використовується 5 на сьогоднішній день. «г» Фіг.2 показує перше втілення кабелю триполюсного типу, відповідно з винаходом.
Фіг.3 показує друге втілення кабелю уніполярного типу, відповідно з винаходом. б Фіг.4, 5 - результати деформації кабелю. (Се) Фіг.1 - вид у розрізі силового передаючого кабелю, що використовується на сьогоднішній день, триполюсного типу з металевою оплеткою. Цей кабель включає три (1) провідники, о кожний з яких плакований внутрішнім напівпровідниковим покриттям (2), ізолюючий шар (3), зовнішній - М напівпровідниковий прошарок (4) і металеву сітку (5); для простоти, ця напівзакінчена структура в іншій частині опису буде називатись, як "сердечник". Три сердечники зв'язані разом і зіркоподібна область між ними заповнена наповнювачем (9) (взагалі, пружною сумішшю, поліпропіленовими волокнами і т.Ї.), згідно з профільним структурним розрізом всього кабелю, вона у свою чергу покрита внутрішньою полімерною оболонкою (8), оплеткою з металевих дротів (7) і зовнішньою полімерною оболонкою (6).
Ф, Фіг.2 - вид у розрізі кабелю, згідно представленого винаходу, теж триполюсного типу для передачі струму з ко середньою напругою. Цей кабель включає три (1) провідники, кожний з яких плакований внутрішнім напівпровідниковим покриттям (2), ізолюючий шар (3), зовнішній напівпровідниковий прошарок (4) і металеву бо сітку (5); зіркоподібна область між сердечниками заповнена в цьому випадку ударостійким спіненим полімерним матеріалом (10), що, у свою Чергу, плакований зовнішньою полімерною оболонкою (6). У спіненому полімерному покритті (10) поряд з зовнішньою поверхнею сердечника є круговий край (11), також позначений (за допомогою пунктиру), що відповідає мінімальній товщині спінення полімерного покриття.
Фіг.3 - вид у розрізі кабелю, згідно представленого винаходу, монополюсного типу для передачі струму з 65 Середньою напругою. Цей кабель включає центральний (1) провідник, оплакований внутрішнім напівпровідниковим покриттям (2), ізолюючий шар (3), зовнішній напівпровідниковий прошарок (4) і металеву сітку (5), шар спіненого полімерного матеріалу (10) і зовнішню полімерну оболонку (6). У випадку цього монополярного кабелю, представленого на фіг.3, оскільки сердечник має округлий поперечний перетин, круговий край (11) позначений у випадку триполюсного кабелю є тотожнім із шаром спіненого полімерного матеріалу (10).
Ці малюнки тільки показують декілька із можливих втілень заявлених кабелів, в яких представлений винахід з користю може бути використаний. Зрозуміло, що відповідні модифікації, відомі в цій галузі можуть бути відтворені відповідно до цих втілень, без будь-яких обмежень представленого винаходу, який можливо здійснити в такий спосіб. Наприклад, посилаючись на мал. 2, зіркоподібна область між сердечниками може бути 70 заздалегідь заповнена звичайним наповнювачем; у такий спосіб одержується напівоброблений кабель, поперечний перетин якого приблизно відповідає круговому поперечному перетину, що міститься в межах кругового краю (11); тоді корисно при можливості зкструдувати по площині поперечного перетину цього напівобробленого кабелю шар спіненого полімерного матеріалу (10), по товщині, яка відповідає приблизно товщині кругового краю (11), і згодом кожух (6). Альтернативно, сердечники можна забезпечувати профільним /5 сектором, за такий спосіб що, коли ці сердечники з'єднані, формується кабель приблизно круглого поперечного перетину, без потреби використання наповнювача для зіркоподібної області; шар ударостійкого спіненого полімерного матеріалу (10) екструдують по цих сердечниках, і у такий спосіб з'єднаний кабель надалі покривають кожухом (6).
У випадку кабелів призначених для передачі струму з низькою напругою, в структуру цих кабелів буде 2о входити один ізолюючий шар, що покриває розташований безпосередньо в контакті з провідником, що у свою чергу покритий шаром спіненого полімерного матеріалу і кожухом.
Подальші рішення зрозумілі спеціалісту в цій галузі, який здатний до оцінки і вибору найбільш зручного рішення, що грунтується, наприклад, на кількості витрат, типу позиціювання кабелю (антена, вставлений в трубу, розташований безпосередньо в землі, внутрішні комунікації будинків, на дні моря, і ті), робоча сч об Температура використання кабелю (максимальна і мінімальна температури, діапазони температур середовища) і о т.і..
Ударостійке спінене полімерне покриття може складатися з будь-якого типу полімеру, що розтягається, наприклад, поліолефінів, співполімерів поліолефіну, олефін/естер співполімерів, поліестерів, полікарбонатів, полісульфонів, фенольних смол, сечових смол і їх сумішей. Приклади відповідних полімерів - поліетилен (ПЕ), "де зо Зокрема ПЕ низької щільності (ПЕНЩ), ПЕ середньої щільності (ПЕСЩ), ПЕ високої щільності (ПЕВЩ) і лінійний
ПЕ низькою щільності (ЛПЕНЩ); поліпропілен (ПП); етилен-пропіленовий каучук (ЕПК), зокрема о пропілен-етиленовий співполімер (ПЕС) або етилен-пропілен-дієновий тетраполімер (ЕПДТ); натуральний Ге! каучук; бутиловий каучук; співполмер етилен/вінілацетату (ЕВА); пінопласт; етилен/акрилат співполімер, зокрема етилен/метилакрилат співполімер (ЕМА), етилен/етилакрилат співполімер (ЕЕА), етилен/бутилакрилат ісе) співполімер (ЕБА); етилен/сс-олефін співполімер, акрилонітрил-бутадієн-стіринові (АБС) смоли; галогенований «Е полімери, полівінілхлорид (ПВХ); поліуритан (ПУ); поліаміди; ароматичні поліестери, такі як, поліетилен терефталат (ПЕТ), полібутилен терефталат (ПВТ); і співполімери або їх механічні суміші. Переважно, поліолефінові полімери або співполімери, що використовуються, мають за основу ПЕ і/або ПП в суміші з етилен-пропіленовим каучуком (ЕПК). Переважно використовують поліолефіновий полімер модифікований « етилен-пропіленовим каучуком, в якому відношення ПП/ЕПК лежить в межах від 90/10 до 50/50, переважно від з с 85/15 до 60/40, особливо переважно 70/30.
Відповідно з наступним аспектом представленого винаходу, заявник крім того встановив, що можливо з механічно змішати полімерний матеріал, що піддається експансії, особливо для цього придатні полімери олефіну, особливо поліетилен або поліпропілен, із визначеною кількістю каучуку у виді порошку, наприклад Вулканізованого натурального каучуку. їх Як правило, ці порошки сформовані з часток із розмірами від 10 до 1000мкм, переважно від З00 до бООмкм.
Корисно використовувати відходи переробки вулканізованих гумових шин. Відсоток каучуку у виді порошку може
Ме коливатись від 1095 до 6095 від ваги полімеру, що буде спінений, переважно від 3095 до 5095. со Спінений полімерний матеріал, або використовується без подальшої обробки або який використовується в 5ор якості розтягнутої основи в суміші з порошкоподібним каучуком, повинен мати таку жорсткість, що, як тільки о його буде спінено, це б гарантувало деякий розмір бажаної ударостійкості, щоб захистити внутрішню частину як кабелю (тобто шар діелектрика і напівпровідних шарів, що можуть бути присутніми) від ушкоджень після випадкових зіткнень, що можуть мати місце. Зокрема цей матеріал повинен мати досить велику ємність, щоб абсорбувати енергію зіткнення, що передається від основного ізолюючого шару при кількості енергії, що є дв такою, що ізоляційні властивості основних покриттів не змінювались поза визначені значення. Причин цього, як розкрито в більших деталях в описі, випливає з того, що заявник встановив, що в кабелі, підданому зіткненню,
Ф) спостерігається різниця, між середнім значенням і значенням, виміряним в місці прикладення сили, сили ка прикладеної до поверхневого шару основного ізоляційного покриття; корисно, що ця сила поверхневого шару може бути виміряна між ізолюючим шаром і зовнішнім напівпровідниковим шаром. Різниця в цій силі пропорційно во більша більшої енергії зіткнення, що була передана до основних шарів; у випадку, коли сила поверхневого шару виміряна між ізолюючим шаром і зовнішнім напівпровідним шаром, було оцінено, що захисне покриття надає достатній захист внутрішнім шарам, коли різниця в силі поверхневого шару в місці прикладення сили, щодо середнього значення, - менше ніж 2590.
Заявник встановив, що полімерний матеріал, вибраний з тих, що згадані вище, і які особливо підходить для 65 цієї мети, мають перед експансією модуль вигину при кімнатній температурі більше ніж 200МПа, переважно принаймні 400МПа, виміряний відповідно до методу АЗТМ стандарту Ю790. З іншого боку, тому що надмірна жорсткість спіненого матеріалу може приводити до погіршення обробки готового виробу, найкраще використовувати полімерний матеріал, що має модуль вигину при кімнатній температурі менше ніж 2000МПа.
Полімерні матеріали, що є особливо придатними для цієї мети - є ті, що мають, перед експансією, модуль вигину при кімнатній температурі від 400 до 1800МПа, найбільш переважним є полімерний матеріал із модулем вигину при кімнатній температурі від 600 до 1500МПа.
Ці значення модуля вигину можуть бути характерними для конкретних матеріалів або можуть випливати із змішування двох або більшої кількості матеріалів, що мають різні модулі, змішування таких відношень, щоб одержати бажане значення жорсткості для матеріалу. Наприклад, поліпропілен, що має модуль вигину більше 7/0 ніж 1500МПа, може відповідно змінюватися відповідними кількостями етиленпропіленового каучуку (ЕПК), що має модуль вигину приблизно 100МПа, із метою зниження, відповідним способом його жорсткості.
Приклади наявних у продажі полімерних сполук: поліетилен низької щільності: Кірбіепе РІ ЗО (Епіспет); поліетилен високою щільності: ОСБОК 3364 (Опіоп Сагріде); поліпропілен: РЕ814 (Мопіеїі|); поліпропілен модифікований ЕПК: Моріеєп ЕР-5 ЗОК, ЗЗК і 81К (МопіеїІ); Ріпа-Рго 56600, 46600, 26605 і 36605 (Ріпа-Рго).
Ступінь спінення полімеру і товщина шару покриття повинна бути такою, щоб воно гарантувало, у комбінації з зовнішньою полімерною оболонкою, стійкість до типових зіткнень, що відбуваються протягом обробки і прокладення кабелю.
Як згадано раніше, "ступінь спінення полімеру" визначалась у такий спосіб: о (ступінь спінення) - (до/ав-1) 100 в якій Зо показує щільність неспіненого полімеру і дя показує умовну щільність, виміряну для спіненого полімеру. сч
Заявник встановив, що, оскільки таке коливання бажаних характеристик ударостійкості дозволене, для о еквівалентних товщин спіненого шару, переважно з цього моменту використовувати полімерний матеріал, що має високі ступені спінення, таким чином, можливо обмежити кількість використовуємого полімерного матеріалу, перевагою, чого є економія і зменшення ваги готового виробу.
Ступінь спінення дуже змінна величина, і є функцією визначеного використовуємого полімерного матеріалуі (де зо Є функцією товщини покриття, що призначено до використання; взагалі, цей ступінь спінення може коливатись від 2095 до 300095, переважно від 3095 до 50095, особливо переважно, ступінь спінення лежіть в межах від 5095 о до 20095. Спінений полімер взагалі має структуру з закритими комірками. Ге!
Заявник встановив, що поза деяким ступенем спінення, здатність полімерного покриття, надавати необхідну ударостійкість зменшується. Зокрема спостерігалось, що можливість одержання високих ступенів спінення ісе) з5 полімеру, підтримуючи високу ефективність захисту проти зіткнень може коррелюватись з значеннями модуля «г вигину спіненого полімеру. Заявник встановив, що причиною цього є те, що модуль полімерних матеріалів зменшується, як ступінь спінення цих матеріалів збільшується, приблизно, відповідно за наступною формулою:
Ео/Еї т (ро/рі)? « в якій:
Его представляє собою модуль вигину полімеру з більш високим ступенем спінення; - с Е)ї представляє собою модуль вигину полімеру з більш низьким ступенем спінення; ц ро представляє собою умовну щільність полімеру з більш високим ступенем спінення; і "» рі представляє собою умовну щільність полімеру збільш низьким ступенем спінення.
Як приклад, для полімеру з модулем вигину приблизно 1000МПа, зміна ступеня спінення від 2595 до 10095 тягне за собою зменшення приблизно наполовину значення модуля вигину для матеріалу. Полімерні матеріали, «г» що мають високий модуль вигину, можуть бути спінені до більшого градуса ніж полімерні матеріали, що мають низькі значення модуля, без будь якого збитку ударостійкості покриття. б Інша змінна, що здатна впливати на ударостійкість кабелю - товщина спіненого покриття; мінімальна (Се) товщина, що є здатною забезпечити ударостійкість, що є бажаною, для одержання такого покриття, буде залежати головним чином від ступеня спінення і від модуля вигину цього полімеру. Взагалі, заявник встановив, о що, для того ж самого полімеру і для того ж самого ступеня спінення, збільшуючи товщину спіненого покриття - М можливо досягти вищі значення ударостійкості. Однак, із метою використання обмеженої кількості покриття матеріалу і щоб зменшити і витрати, і розміри готового виробу, необхідна мінімальна товщина шару спіненого матеріалу, щоб гарантувати бажану ударостійкість. Зокрема для кабелів середньої напруги, спостерігалося, що спінене покриття з товщиною шару приблизно 2мм, зазвичай здатне забезпечити достатнє протистояння нормальним зіткненням, до яких кабель цього типу піддається. Переважно, товщина шару буде більша ніж іФ) О,бмм, особливо від приблизно 1мм до приблизно бмм, особливо переважною є товщина від 2мм до 4мм. ко Заявник встановив, що можливо до розумного наближення визначити, відношення між товщиною шару і ступенем спінення полімерного матеріалу, для матеріалів з різними значеннями модуля вигину, так, що товщина бо спіненого покриття - є відповідно, значенням функції ступеня спінення і модуля вигину полімерного матеріалу, особливо для товщини спіненого покриття приблизно 2-4мм. Таке відношення може бути виражено в такий спосіб:
Мам
Де М представляє об'єм спіненого полімерного матеріалу відносно лінійний довжини кабелю (м З/м), цей 65 об'єм залежить від кругового краю, визначеного, як мінімальна товщина спіненого покриття, відповідно до кругового краю (11) фіг2 для мультиполярних кабелів, або до покриття (10) визначеного на фіг.3 для уніполярних кабелів; де представляє умовну щільність виміряну для спіненого полімерного матеріалу (кг/м У); і
М - результат дії над цими двома вищезгаданими значеннями, який повинен бути більше або дорівнювати: 0,03 для матеріалів з модулем » 1000МПа, 0,04 для матеріалів з модулем 800-1000МПа, 0,05 для матеріалів з модулем 400-800МПа, 0,06 для матеріалів з модулем « 400МПа.
Параметр М зв'язаний із товщиною (5) спіненого покриття наступними відношеннями: 70 М - (28108 ж 82) де К;і представляє собою внутрішній радіус кругового краю (11).
Параметр да. зв'язаний із ступенем спінення полімерного матеріалу попереднім відношенням: о - (др/а2-1) 100
Базуючись на вищезгаданих відношеннях, для спіненого покриття товщиною приблизно 2мм, розташованого 75 по круговому перетину кабелю з діаметром приблизно 22мм, для різних матеріалів, що мають різний модуль вигину (МУ) при кімнатній температурі, було знайдено, що це покриття повинно мати мінімальну умовну щільність приблизно:
О,40г/см? для ПЕНЩ (МЕ приблизно 200);
О,3Зг/см? для 70/30 суміші ПП/ЕПК (МЕ приблизно 800); 0,26г/см?3 для ПЕВЩ (МЕ приблизно 1000);
О,20г/см? для ПП (МЕ приблизно 1500).
Цим значенням умовної щільності спіненого полімеру відповідає максимальна ступень спінення приблизно: 130965 для ПЕНЩ (до - 0,923) 18095 для суміші ПП/ЕПК (до - 0,890) сч 725. 26095 для ПЕВЩ (до - 0,945) (8) 350905 для ПП (до - 0,900).
Таким само чином для спіненого покриття товщиною приблизно Змм, що входить до складу кабелю ідентичних розмірів, отримували значення мінімальної умовної щільності: - зо 0,25г/см? для ПЕНЩ; 0,21г/см З для 70/30 суміші ПП/ЕПК; о 0,17г/см? для ПЕВЩ; Ф 0,13Зг/см? для ПП; відповідні значення максимального ступеня спінення приблизно: і 27095 для ПЕНЩ; «І 32090 для суміші ПП/ЕПК; 46096 для ПЕВЩ; 60095 для ПП. «
Результати, показані вище вказують, що для того, щоб оптимізувати характеристики ударостійкості спіненого покриття визначеної товщини повинні бути узяті до уваги характеристики механічної міцності матеріалу - с (особливо його модуль вигину) і ступінь спінення вказаного матеріалу. Однак, значення, визначені з а застосуванням вищезгаданих відношень не повинні розглядатися, як такі, що обмежують можливості ,» представленого винаходу. Зокрема, максимальний ступінь спінення полімерів, що мають значення модуля вигину близькі до верхніх меж коливання інтервалів, визначених для ряду значень М (тобто 400, 800 і 1000МПа), може в дійсності бути більшим, ніж це розраховано, відповідно до вищезгаданих відношень; таким чином, т» наприклад, прошарок ПП/ЕПК товщиною приблизно 2мм (з МЕ приблизно 800МПа) буде все ще здатний б» забезпечити бажаний захист, навіть з ступенем спінення приблизно 20096.
Полімер звичайно спінюється під час стадії зкструзії; це спінення може мати місце в випадку хімічного (се) впливу, за допомогою додавання відповідної "спінюючої" сполуки, що спінює, тобто тієї що здатна до о 50 продукування газу при визначених температурі і тиску, або може мати місце фізична дія, за допомогою пропускання газу з високим тиском, безпосередньо в циліндр екструзії. - Прикладами відповідних хімічних "спінюючих" агентів - є азодікарбоамід, суміші органічних кислот (наприклад лимонна кислота) з карбонатами і/або бікарбонатами (наприклад натрій бікарбонатом).
Прикладами газів, що вводяться при високому тиску в циліндр екструзії є азот, двоокис вуглецю, повітря і ниЗзьКоКкиплячі вуглеводні, такі як, пропан і бутан.
Звичайно використовуємий захисний кожух, що покриває шар спіненого полімеру може бути звичайного типу. о Матеріалами для зовнішнього покриття, що можуть іме) використовуватися - е поліетилен (ПЕ), зокрема ПЕ середньої щільності (ПЕСЩ) і ПЕ високої щільності (ПЕВЩ), полівінілхлорид (ПВХ), суміші еластомерів і їм подібні. Переважно використовують ПЕСЩ або ПВХ. Як 60 правило, полімерний матеріал, що формує цей кожух, має модуль вигину від приблизно 400 до приблизно 1200МПа, переважно від приблизно б00МпПа і приблизно 1000МПа.
Заявник встановив, що присутність кожуха у комбінації з спіненим покриттям сприяє забезпеченню покриттю бажаних ударостійких характеристик. Зокрема, заявник встановив, що ця стійкість оболонки до ударів, для тієї ж самої товщини спіненого покриття, збільшується, при збільшенні ступеня спінення полімеру, що утворює це 65 покриття. Товщина цього кожуха переважно більша за О0,5мм, особливо вона лежить в межах від 1 до Бмм, переважно від 2 до 4мм.
Одержання кабелю з ударостійкими властивостями відповідно до винаходу описано з посиланнями на діаграму структури кабелю фіг.2, у якій, однак, зіркоподібна порожнина між сердечниками, що будуть покриті, заповнена безпосередньо не спіненим полімером (10), а скоріше звичайним наповнювачем; спінене покриття потім екструдовано по цьому напівобробленому кабелю, утворюючи круговий край (11) навколо цього напівобробленого кабелю і згодом плаковано зовнішньою полімерною оболонкою (2). Одержання жили кабелю, тобто сборка кабелю виконана, як відомо в цій галузі, наприклад за допомогою пресування провідника (4), внутрішного напівпровідного шару (9), діелектрика (5), зовнішнього напівпровідного шару (8) і металевої сітки (4). Щоб одержати напівобраблений кабель з круглим поперечним перетином, сердечники потім зв'язували /о вазом і зіркоподібну порожнину заповнювали звичайним наповнювачем (наприклад пружною сумішшю, поліпропіленовими волокнами і т.і.) це звичайно здійснювали за допомогою екструзії наповнювача по зв'язаних сердечниках. Покриття із спіненого полімеру (10) тоді екструдувапи по наповнювачу. Переважно, плашка голівки преса для видавлювання мала діаметр злегка менший ніж кінцевий діаметр кабелю із спіненим покриттям, щоб дозволити полімеру спінитися поза пресом після видавлювання.
Було встановлено, що при ідентичних умовах екструзії (швидкості обертання гвинта, швидкості ряду екструзії, діаметру голівки преса для видавлювання і т.ї) температура екструзії - один з технологічних параметрів, що має значний вплив на ступінь спінення. Взагалі, для температури екструзії нижче 160"С, важко одержати достатній ступінь спінення; температура екструзії - переважно повинна бути принаймні 1802С, особливо переважно 200"С. Звичайно, збільшенню температури екструзії відповідає більш висока ступень спінення.
Крім того, до деякої міри можливо керувати ступенем спінення полімеру, що утворює спінене покриття, діючи на швидкість охолодження полімеру при виході з преса для видавлювання, відповідно уповільнюючи або прискорюючи охолодження, якщо необхідно збільшити або зменшити ступінь спінення згаданого полімеру.
Як згадано, заявник встановив, що можливо кількісно визначити результати впливу сторонніх сил на покриття с кабелю за допомогою виміру міцності поверхневого шару, що покриває внутрішні шари кабелю, яка є різницею між середнім значенням міцності поверхневого шару і значенням, виміряним в місці прикладення сили. Зокрема, і) для кабелів для передачі струму середньої напруги з структурою, що включає внутрішній напівпровідний шар, ізолюючий шар і зовнішній напівпровідний шар, корисно вимірювати міцність поверхневого шару (і відносну різницю) між зовнішнім напівпровідним шаром і ізолюючим шаром. «- зо Заявник встановив, що результати особливо несприятливих зіткнень, до яких може бути підданий кабель, особливо броньований кабель для передачі струму середньої напруги, можуть бути відтворені за допомогою о випробувань на ударостійкість, що описані в французькому стандарті НМ 33-5-52, який стосується броньованих Ге! кабелів для передачі струму високої напруги, і який враховує енергію дії на кабелі сили приблизно в 72 джоуля (дж). і
Міцність поверхневого шару покриття може бути виміряна відповідно до Французького стандарту НМ 33-5-52, «Е згідно до якого вимірювали силу, що необхідно застосовувати, щоб відокремити зовнішній напівпровідниковий шар від ізолюючого шару.
Заявник встановив, що, вимірюючи цю силу безперервно, у місці до якого має місце прикладення сили, вираховували силові піки, що вказують значення у силі зчеплення між цими двома шарами. Також було «
Встановлено, що ці зміни взагалі пов'язані із зменшенням в ізоляційній здатності покриття. Зміна буде з с пропорційно більшою чим менша ударостійкість, що забезпечується зовнішнім покриттям (який, у випадку . представленого винаходу, включає спінене покриття і кожух). Розмір змін цієї сили вимірювали в місцях а прикладення сили, щодо середнього значення виміряного у такий спосіб по кабелю, що забезпечує індикацію градусу захисту, що забезпечується захисним покриттям. Взагалі, є прийнятними коливання в силі поверхневого шару до 20-2595, щодо середнього значення. їх Характеристики спіненого покриття (матеріал, ступінь спінення, товщина), що призначене забезпечити захист основної структури кабелю і яке корисно використовувати разом із відповідною захисною зовнішньою ме) полімерною оболонкою, можуть бути вибрані відповідно для захисту від зіткнення і також у залежності від
Ге) характеристики матеріалу, типу: твердість матеріалу, щільність і т.і, що використовується в якості діелектрика і/або напівпровідника. о Оскільки, це може бути оцінене згідно представленого опису, кабель, що описано в цьому винаході, особливо шк придатний, щоб замінити звичайні броньовані кабелі, що пов'язано з вигідними властивостями спіненого полімерного покриття, щодо металевого армування. Однак, його використання не повинно обмежуватись цим визначеним застосуванням. Фактично, кабель винаходу, корисно використовувати за усіма цими Застосуваннями, причому, бажаний кабель із спіненими ударостійкими властивостями. Зокрема, було б вигідно замінити звичайні кабелі без броні за усіма застосуваннями ударостійким кабелем винаходу, за якими дотепер, (Ф, використовуються броньовані кабелі, але їх використання було небажано через недоліки металевого армування. ка Декілька ілюстративних прикладів даються нижче, щоб описати винахід у деталях.
Приклад1 во Одержання кабелю із спіненим покриттям
Щоб оцінити ударну в'язкість спіненого полімерного покриття відповідно до винаходу, були підготовлені різні зразки для випробувань, шляхом екструдування по сердечнику декількох полімерів з різними товщинами і з різними ступенями спінення, і що складались з багатопровідного провідника приблизно завтовшки 14мм, плакованого О0,5мм шаром напівпровідного матеріалу, Змм шаром ізоляційної суміші, що має за основу ЕПК і бе наступним О,бмм шаром "просто знімаємого" напівпровідного матеріалу, що має за основу ЕВА і доповнений сажею, з повною коловою товщиною приблизно 22мм.
В якості полімерних спінюємих матеріалів використовували: поліетилен низької щільності (ПЕНЩ), поліетилен високої щільності (ПЕВІД), поліпропілен (РР), 70/30 вагову механічну суміш ПЕНЩ і дрібно порошкового вулканізованого натурального каучуку (розмір часток 300-6ббО0мкм), ПП модифікований ЕПК (ПП-ЕПК як 70/30 вагова суміш); ці матеріали позначені на наступних сторінках тексту буквами від А до Д і докладно описані в наступній таблиці:
Ї метеріал| Найменування і виробник модуль (мпе) й
Б пЕВЩОООК аби Опопсатюе 1000 вп Ревямоме зво
ІдДіпЕЛОрошок Вірепе ізо Епітет , , с, , , ,
Для полімеру, що спінюється хімічно, використовували два різних спінюючих сполуки (СЕ), вони позначені наступним чином:
Осо 0000 Найменування і виробник) 7
Полімер, що буде спінений і сполука, що спінює, були завантажені (у відношеннях, позначених у Таблиці 2) у 8б0мм - 250 одновинтовий екструдер (Вапдега); цей екструдер обладнували розміточним гвинтом, що характеризується глибиною в с кінцевій зоні 9У,бмм. Система екструзії складається з пуансона здатного забезпечувати гладке продукування Ге) сердечника, що буде покритий (взагалі з діаметром, що є приблизно на 0,5мм більшим ніж діаметр сердечника, що буде покритий), і матриці, в якій діаметр вибраний таким чином, щоб мати розмір приблизно на 2им менший ніж діаметр кабелю з спіненим покриттям; таким чином, екструдований матеріал, потім зупиняється на виході з екструдера, головного частина якого це голівка, розташована всередині екструдера. Швидкість продукування -- сердечника з покриттям (лінійна швидкість екструзії) є функцією бажаної товщини спінення матеріалу (див. ав!
Таблицю 2). На відстані приблизно 500мм від головки екструдера розташована труба охолодження (що містить холодну воду), що призначена для припинення експансії і охолодження екструдированого матеріалу. Кабель о потім намотують на бабину. Ге)
Композиції полімерний матеріал/спінююча сполука і умови екструзії (швидкість, температура) відповідно змінювались, як описано в Таблиці 2, що представлена нижче. в «
З з - г» аю в їз вв 77777715
Ф ПО Пт: З НН НО т НО
Ф 0 дювисю00010101010100000000029000000000025ою000000008 г ШИ я юю 00111118 -ь (Температура екструзії стосується голівки екструдера і циліндра. Коли дається тільки одне значення ці температури ідентичні. У початковій зоні екструдера температура приблизно 1507С.
Зразок 1 не піддавався експансії можливо, тому що температура екструдера була нижче (1657С), і аналогічно, по тієї ж самій причині зразок 5 піддався обмеженій експансії (тільки 5905). (Ф, Кабель з спіненим покриттям був згодом покритий звичайною оболонкою на основі ПЕСЩ (СЕ 90 - Маїйегіе ка Ріазіїсне Вгезсіапе) перемінної товщини (див. Таблицю 3) за допомогою звичайних методів екструзії і у такий спосіб одержували зразки кабелю із характеристиками, визначеними в Таблиці З; кабель номер 1, в якому бо полімер не піддався експансії, був прийнятий в якості порівняльного неспіненого полімерного покриття. Таблиця
З дана для порівняння характеристик кабелю, що не містить спінене наповнення, а плакований тільки кожухом (кабель номер 0). р.
Кабель Мо Ступінь спінення наповнення (95)| Товщина наповнення (мм) Товщина оболонки (мм)
в
ПОЕТ От НО ОНЕУ ев о ни нн Нє: ПОЛ а83111111111511111
Способом подібним до описаного вище, використовуючи спінене полімерне покриття з модулем вигину приблизно б6О00МПа, що складається з поліпропілену, модифікованого приблизно 3095 ЕПК каучуку, були одержані інші б зразків кабелю, які вказані в Таблиці 4 (Приклади 12-17); Таблиця 4 також дає два порівняльних приклади кабелів із спіненим покриттям, але в яких відсутній кожух (Приклади 16а і 17а). ю сч о жа вві - тав 17а 84 2 о
Приклад2 Ге!
Вимірювання ударостійкості
Щоб оцінити ударостійкість кабелів, підготовлених відповідно до Прикладу 1, здійснювали випробування на ре) зіткнення кабелю із наступною оцінкою ушкоджень. Результати зіткнення було оцінено за допомогою візуального «Е аналізу кабелю і за допомогою виміру змін у міцності поверхневого шару напівпровідного матеріалу, в місці прикладення сили. Випробування на ударостійкість базувались на французькому стандарті НМ 33-5-52, що забезпечує енергію зіткнення кабелю приблизно 72 джоуля (Дж), що одержується скиданням вантажу вагою 27кг з висоти 27см. Для представленого випробування, така енерп'я зіткнення була одержано за допомогою вантажу « 470 вагою 8кг кинутого з висоти 97см. Кінцева стадія зіткнення забезпечується клиноподібним закругленим краєм (з з с радіусом кривизни їмм) пробивної голівки. Для представленого винаходу, ударостійкість була оцінена після одиночного зіткнення. Для зразків 6-12, випробування було повторено другий раз, на відстані приблизно 100мм ;» від першого.Міцність поверхневого шару була виміряна відповідно до французького стандарту НМ 33-5-52, згідно з яким вимірювали силу, що необхідно застосовувати, щоб відокремитизовнішній напівпровідний шар від
Їзолюючого шару. Цю силу вимірювали безупинно, реєструючи силові піки в місцях прикладення сили. Для їх кожного досліджуємого зразка, у місці прикладення сили, "позитивна" сіла піків, відповідали збільшенню сили (щодо середнього значення) необхідної, щоб відокремити ці два шари, і "негативна" сили піків (менша, щодо
Ме, середнього значення). Вимірювали різницю між розмірами максимуму (Ріпах) і мінімуму (Етіп) прикладеної сили,
Ге) одержуючи максимальне відхилення міцності поверхневого шару в місці прикладення сили.Відхилення у міцності поверхневого шару було розраховано у такий спосіб, визначаючи процентне відношення між вищезгаданою о різницею (Етах-Етіп) і середнім значенням міцності поверхневого шару виміряного для кабелю (Б (ох з), шк відповідно до наступного відношення: 95 відхилення -100(Етах-Етіп) /Е « »У такий спосіб одержували ступінь захисту, що забезпечується спіненим покриттям, вимірюючи величину відхилення цієї сили в місцях зіткнення, щодо середнього значення, виміряного по кабелю. Взагалі, відхилення на 20-2595, розглядаються як прийнятні.
Таблиця 5 дає значення відхилення міцності поверхневого шару для зразків 0-17а. о ю 5 вт тю ав ни нн пл. Я 5 в 6 17 23 птротероя в тю, в8, зв о
Як вказано в Таблиці 3, для зразка 1 (для якого не було одержано ніякої експансії), відсоток відхилення в міцності поверхневого шару надзвичайно високий; це свідчить, що неспінений полімер поглинає незначну кількість енергії зіткнення, ніж шар ідентичної товщини, того ж самого полімеру, що є спіненим (дивіться зразок 3, з 61905 спінення покриття). Зразок З показує, що відхилення міцності поверхневого шару, є злегсавищим граничного розміру 2590; обмеження ударостійкості, вказаного зразка може бути пояснено, головним чином, товщиною, тільки 1 мм, спіненого покриття, в інших зразках ця товщина була 2-Змм.Зразок 5, із спіненим покриттям товщиною шару Змм, має високе значення міцності поверхневого шару через низьку ступень спінення полімеру (5 95), таким чином демонструючи обмежену ударостійкість, що забезпечується покриттям з низьким ступенем спінення. Зразок 4, при товщині спіненого матеріалу меншою ніж у зразка 5 (2,5мм і відповідно Змм), с має однак більш високу ударостійкість, з відхиленнями у міцності поверхневого шару 1390, порівняно з 2195 для зразку 5, показуючи, що більш високому ступеню спінення відповідає більш висока ударостійкість. Порівнюючи о зразок 13 із зразком 15, відмічено, що збільшення ступеню спінення полімеру (від 22 до 12490), для тієї ж самої товщини шару спіненого матеріалу і кожуха, тягне за собою збільшення в ударостійкості покриття (міцность поверхневого шару коливається від 16-1795 до 1095). Ця тенденція підтверджується, якщо порівняти «ч- 3о зразок 16 із зразком 17. Однак, порівнюючи зразки 1ба і 17а (без кожуха) із відповідними зразками 16 і 17, видно як сприяє, наявність кожуха на збільшення захисту при збільшенні ступеня спінення. о
Прикладз Ге»)
Порівняльні випробування броньованого кабелю на ударостійкість
Кабель номер 10 був порівняний із звичайним броньованим кабелем, щоб перевірити ефективність (КПД) ее, ударостійкого спіненого шару покриття. Броньований кабель має той же самий сердечник, що і кабельномер 10 («фу (тобто, багатопровідний провідник приблизно 14мм завтовшки, плакований 0О,5мм шаром напівпровідного матеріалу, Змм шаром ізоляційної суміші, що базується на ЕПК і потім 0,5 шаром "просто знімаємого" напівпровідного матеріалу, що базується на ЕВА, доповненого сажею, з повної круговою товщиною приблизно 22мм). Згаданий сердечник оточений від внутрішньої частини до зовнішнього боку кабелю:а) шаром гумового « наповнювача товщиною приблизно 0,бмм;б) ПВХ оболонкою товщиною приблизно О,бмм;в) 2 сталевими с стрічками армування товщиною приблизно 0,5мм кожна») ПЕСЩ кожухом товщиною приблизно 2мм.Для й порівняльних випробувань використовувалась динамічна машина типу "падаючий вантаж" (СЕА5Т. Мод. 6758). "» Були виконані два набори випробувань, під час яких опускали вантаж 11кг з висоти 50см (силове зіткнення приблизно в 54 джоулів) і 20см (силове зіткнення приблизно в 21 джоуль), відповідно; вантаж забезпечував
Зіткнення кінця сферичною головки з радіусом приблизно 10мм. Результати деформація кабелю показані на «» фіг.4 і 5 (з висоти Б5Осм і 20см, відповідно), на яких кабель відповідно до винаходу позначений а), у той час як звичайний броньований кабель позначений б).Була виміряна деформація сердечника, виходячи із збитків б структури кабелю. Фактично, більш висока деформація напівпровідної-ізолюючої-напівпровідної оболонки, (Те) мабуть викликана електричними дефектами в ізоляційних властивостях кабелю. Результати зазначені в Таблиці
РА б
Таблицяб - М до відновлення товщини напівопровідного шару після зіткнення
У звиайному родьованому кабелів кабелі 0, з о
Ге Як видно з результатів, вказаних у Таблиці б, кабель винаходу показує навіть кращу ефективність ударостійкого покриття, ніж звичайний броньований кабель.
Claims (24)
1. Силовий передавальний кабель, що містить провідник, принаймні один шар компактного ізолюючого покриття, що розташовано навколо провідника і покриття, зробленого із спіненого полімерного матеріалу, що бо розташовано навколо компактного ізолюючого покриття, який відрізняється тим, що полімерний матеріал перед спіненням має модуль вигину, виміряний згідно з методикою АЗТМ стандарту О 790, при кімнатній температурі, принаймні 200 МПа, та рівень спіненння від приблизно 2095 до приблизно 300090.
2. Кабель за п. 1, який відрізняється тим, що модуль вигину знаходиться між 400 МПа і 1800 МПа.
3. Кабель за п. 1, який відрізняється тим, що модуль вигину знаходиться між 600 МпПа і 1500 МПа.
4. Кабель за п. 1, який відрізняється тим, що ступінь спінення полімерного матеріалу знаходиться в інтервалі від приблизно 3095 до приблизно 50090.
5. Кабель за п. 1, який відрізняється тим, що ступінь спінення полімерного матеріалу знаходиться в інтервалі від приблизно 5095 до приблизно 20090. 70
6. Кабель за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що покриття із спіненого полімерного матеріалу має товщину 0,5 мм.
7. Кабель за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що покриття із спіненого полімерного матеріалу має товщину від 1 до 6 мм.
8. Кабель за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що покриття із спіненого полімерного матеріалу /5 має товщину від2до4 мм.
9. Кабель за п. 1, який відрізняється тим, що як спінений полімерний матеріал використовують поліетилен (ПЕ), ПЕ низької щільності (ПЕНЩ), ПЕ середньої щільності (ПЕСЩ), ПЕ високої щільності (ПЕВЩ) і лінійного ПЕ низької щільності (/ЛПЕНЩ), поліпропілен (ПП), етиленпропіленовий каучук (ЕПК), пропілен-етиленовий співполімер (ПЕС), етилен-пропілен-дієновий тетраполімер (ЕПДТ), натуральний каучук, бутиловий каучук, 2о співполімер етилен/вінілацетату (ЕВА), пінопласт, етилен/акрилат співполімер, етилен/метилакрилат співполімер (ЕМА), етилен/етилакрилат співполімер (ЕЕА), етилен/бутилакрилат співполімер (ЕБА), етилен/о-олефін співполімер, акрилонітрил-бутадієн-стиролової (АБС) смоли, сгалогенований полімер, полівінілхлорид (ПВХ), поліуретан (ПУ), поліамид, ароматичний поліестер, поліетилен терефталат (ПЕТ), полібутилен терефталат (ПВТ) і співполімери або їх механічні суміші. Га
10. Кабель за п. 1, який відрізняється тим, що спінений полімерний матеріал є поліолефіновим полімером або співполімером на основі ПЕ і/або ПП. і)
11. Кабель за п. 1, який відрізняється тим, що спінений полімерний матеріал є поліолефіновим полімером або співполімером на основі ПЕ і/або ПП модифікованого етиленпропіленовим каучуком.
12. Кабель за п. 11, який відрізняється тим, що спінений полімерний матеріал є поліпропіленом, ч модифікованим етиленпропіленовим каучуком (ЕПК), вагове співвідношення ПП/ЕПК знаходиться в інтервалі від 90/10 до 50/50. о
13. Кабель за п. 12, який відрізняється тим, що вагове співвідношення ПП/ЕПК знаходиться в інтервалі від Ге») 85/15 до 60/40.
14. Кабель за п. 13, який відрізняється тим, що вагове співвідношення ПП/ЕПК рівне приблизно 70/30. ее,
15. Кабель за п. 12, який відрізняється тим, що поліолефіновий полімер або співполімер на основі ПЕ і/або «Ж ПП також містить визначену кількість вулканізованого каучуку у вигляді порошку.
16. Кабель за п. 15, який відрізняється тим, що визначена кількість вулканізованого каучуку у вигляді порошку складає від 1095 до 6095 від ваги полімеру. «
17. Кабель за будь-яким з пп. 1-16, який відрізняється тим, що кабель містить зовнішню полімерну оболонку.
18. Кабель за п. 19, який відрізняється тим, що зовнішня полімерна оболонка виконана з можливістю - с контакту із спіненим полімерним покриттям. ц
19. Кабель за пунктом 17 або 18, який відрізняється тим, що оболонка має товщину більше ніж 0,5 мм. "»
20. Кабель за пунктом 17 або 18, який відрізняється тим, що оболонка має товщину від 1 до 5 мм.
21. Спосіб надання ударостійкості внутрішній структурі кабелю для передачі струму, який відрізняється тим, Що здійснюють нанесення навколо внутрішньої структури шару спіненого полімерного матеріалу із рівнем т» спінення від приблизно 2095 до приблизно 300095 і модулем вигину, виміряним згідно с методикою АЗТМ стандарту О 790, при кімнатній температурі перед спіненням принаймні 200 МПа. Ф
22. Спосіб надання ударостійкості внутрішній структурі кабелю для передачі струму, який відрізняється тим, се що внутрішня структура складається принаймні з двох суміжних шарів покриття, які мають визначену середню Міцність на відрив відносно один одного, який включає нанесення навколо внутрішньої структури шару спіненого о полімерного матеріалу, модуль вигину та рівень спінення полімерного матеріалу є таким, що коли кабель - й піддають зіткненню з енергією приблизно 72 Дж, різниця між вищевказаною середньою міцністю і міцністю, виміряною у точці удару шару, менша ніж 2595.
23. Спосіб за п. 21 або 22, який відрізняється тим, що покривають спінене покриття зовнішньою полімерною оболонкою. о
24. Застосування спіненого полімерного матеріалу як ударостійкого матеріалу в кабелі для передачі струму. іме) 60 б5
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP97107969 | 1997-05-15 | ||
| US4712797P | 1997-05-20 | 1997-05-20 | |
| PCT/EP1998/002698 WO1998052197A1 (en) | 1997-05-15 | 1998-05-08 | Cable with impact-resistant coating |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA46901C2 true UA46901C2 (uk) | 2002-06-17 |
Family
ID=26145450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA99116185A UA46901C2 (uk) | 1997-05-15 | 1998-05-08 | Силовий передавальний кабель, спосіб надання ударостійкості кабелю (варіанти) та спінений полімерний матеріал для нього |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6501027B1 (uk) |
| BG (1) | BG64658B1 (uk) |
| IS (1) | IS5221A (uk) |
| UA (1) | UA46901C2 (uk) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA46901C2 (uk) * | 1997-05-15 | 2002-06-17 | Піреллі Каві Е Сістемі С.П.А. | Силовий передавальний кабель, спосіб надання ударостійкості кабелю (варіанти) та спінений полімерний матеріал для нього |
| CA2407409C (en) * | 2000-04-25 | 2009-09-08 | Pirelli & C. S.P.A. | Method for protecting joints for electrical cables, protective coating for said joints and joints thus protected |
| ES2278709T3 (es) * | 2001-10-22 | 2007-08-16 | Nexans | Cable con una cubierta extruida externa y metodo de fabricacion del cable. |
| JP2007515742A (ja) * | 2003-07-25 | 2007-06-14 | ピレリ・アンド・チ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ | 電気ケーブルを製造する連続的な方法 |
| US7406760B2 (en) * | 2004-05-05 | 2008-08-05 | Southwire Company | Forming tool for use in a machine for making armored cable |
| US7166802B2 (en) * | 2004-12-27 | 2007-01-23 | Prysmian Cavi E Sistemi Energia S.R.L. | Electrical power cable having expanded polymeric layers |
| US7235743B2 (en) | 2005-04-14 | 2007-06-26 | Schlumberger Technology Corporation | Resilient electrical cables |
| US7610994B2 (en) * | 2005-05-13 | 2009-11-03 | Draka Elevator Products | Elevator compensating cable having a selected loop radius and associated system and method |
| EP1905045B1 (en) * | 2005-07-15 | 2016-05-04 | Prysmian S.p.A. | Cable having expanded, strippable jacket |
| ATE521679T1 (de) * | 2006-12-15 | 2011-09-15 | Prysmian Spa | Energieübertragungskabel |
| US8582941B2 (en) * | 2009-02-16 | 2013-11-12 | Corning Cable Systems Llc | Micromodule cables and breakout cables therefor |
| US8907218B2 (en) * | 2009-08-26 | 2014-12-09 | Borealis Ag | Cable and polymer composition |
| CN103467819A (zh) * | 2013-08-26 | 2013-12-25 | 晶锋集团股份有限公司 | 一种耐高温阻燃电缆料及其制备方法 |
| US9947438B2 (en) | 2013-09-23 | 2018-04-17 | Prysmian S.P.A. | Lightweight and flexible impact resistant power cable and process for producing it |
| DE102013227051B4 (de) * | 2013-12-20 | 2017-03-30 | Leoni Kabel Holding Gmbh | Messanordnung und Verfahren zur Temperaturmessung sowie Sensorkabel für eine derartige Messanordnung |
| WO2015130308A1 (en) | 2014-02-28 | 2015-09-03 | Prysmian S.P.A. | Electrical cables with strength elements |
| CN107003491B (zh) | 2014-12-19 | 2021-03-09 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 具有经设计的微结构的电缆护套和用于制备具有经设计的微结构的电缆护套的方法 |
| WO2016099908A1 (en) | 2014-12-19 | 2016-06-23 | Dow Global Technologies Llc | Cable jackets having designed microstructures and methods for making cable jackets having designed microstructures |
| CN105336413B (zh) * | 2015-08-13 | 2017-03-08 | 国网山东省电力公司临沂供电公司 | 一种防鸟啄电缆 |
| CN106409422A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-02-15 | 江苏华远电缆有限公司 | 铜芯分割导体防白蚁电缆 |
| US10373741B2 (en) * | 2017-05-10 | 2019-08-06 | Creganna Unlimited Company | Electrical cable |
| CN111971328B (zh) | 2018-04-27 | 2024-03-12 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 用于导线和缆线涂层的非泡沫聚烯烃组合物 |
| NO345360B1 (en) * | 2018-12-04 | 2020-12-21 | Aker Solutions As | Power umbilical with impact protection |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1228888A (fr) | 1959-03-14 | 1960-09-02 | Comp Generale Electricite | Câble électrique ayant une gaine extérieure en une matière souple non métallique |
| DE1515709A1 (de) * | 1962-10-19 | 1969-06-12 | Felten & Guilleaume Carlswerk | Kaeltefestes elektrisches Kabel |
| DE1665739A1 (de) * | 1963-09-25 | 1971-03-18 | Siemens Ag | Verfahren zum Isolieren duenner elektrischer Leiter |
| DE7122512U (de) | 1971-06-09 | 1971-11-18 | Connollys Ltd | Elektrisches Mehrleiterkabel |
| US4104210A (en) * | 1975-12-17 | 1978-08-01 | Monsanto Company | Thermoplastic compositions of high unsaturation diene rubber and polyolefin resin |
| DE8103947U1 (uk) | 1981-02-13 | 1989-11-16 | U. I. Lapp Kg, 7000 Stuttgart, De | |
| US4711811A (en) | 1986-10-22 | 1987-12-08 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Thin wall cover on foamed insulation on wire |
| SE460670B (sv) * | 1988-01-15 | 1989-11-06 | Abb Cables Ab | Termoplastiskt bearbetbar komposition omfattande en matris av ett termoplastiskt polymermaterial och i denna matris foerdelade fina partiklar av ett vulkaniserat gummi samt saett att framstaella kompositionen |
| US5110998A (en) * | 1990-02-07 | 1992-05-05 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | High speed insulated conductors |
| DE69116703T2 (de) | 1990-02-07 | 1996-07-18 | Du Pont | Isolierte Leiter mit hoher Übertragungsgeschwindigkeit und Herstellungsverfahren |
| US5153381A (en) * | 1990-03-20 | 1992-10-06 | Alcan Aluminum Corporation | Metal clad cable and method of making |
| US5210377A (en) | 1992-01-29 | 1993-05-11 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Coaxial electric signal cable having a composite porous insulation |
| DE9216118U1 (uk) | 1992-04-28 | 1993-02-25 | Daetwyler Ag Kabel Und Systeme, Altdorf, Ch | |
| JPH07320550A (ja) * | 1994-05-24 | 1995-12-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 耐衝撃性ケーブル |
| JP3424788B2 (ja) * | 1996-07-25 | 2003-07-07 | 矢崎総業株式会社 | 同軸ケーブル及び同軸ケーブルの製造方法 |
| UA46901C2 (uk) * | 1997-05-15 | 2002-06-17 | Піреллі Каві Е Сістемі С.П.А. | Силовий передавальний кабель, спосіб надання ударостійкості кабелю (варіанти) та спінений полімерний матеріал для нього |
| JP3267228B2 (ja) * | 1998-01-22 | 2002-03-18 | 住友電気工業株式会社 | 発泡電線 |
-
1998
- 1998-05-08 UA UA99116185A patent/UA46901C2/uk unknown
-
1999
- 1999-10-08 BG BG103792A patent/BG64658B1/bg unknown
- 1999-10-19 IS IS5221A patent/IS5221A/is unknown
- 1999-11-12 US US09/423,807 patent/US6501027B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-11-07 US US10/289,442 patent/US6768060B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6768060B2 (en) | 2004-07-27 |
| BG103792A (en) | 2000-07-31 |
| US20030066675A1 (en) | 2003-04-10 |
| IS5221A (is) | 1999-10-19 |
| US6501027B1 (en) | 2002-12-31 |
| BG64658B1 (bg) | 2005-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA46901C2 (uk) | Силовий передавальний кабель, спосіб надання ударостійкості кабелю (варіанти) та спінений полімерний матеріал для нього | |
| EP0981821B2 (en) | Cable with impact-resistant coating | |
| RU2374707C2 (ru) | Электрический силовой кабель, содержащий вспененные полимерные слои | |
| EP0624277B1 (en) | Coaxial electric signal cable having a composite porous insulation an method for prparing a signal cable | |
| CA2524885C (en) | Cable with foamed plastic insulation comprising an ultra-high die swell ratio polymeric material | |
| US7897874B2 (en) | Foam coaxial cable and method for manufacturing the same | |
| AU2013400927A1 (en) | Lightweight and flexible impact resistant power cable and process for producing it | |
| KR100761600B1 (ko) | 동축케이블 | |
| KR20140120350A (ko) | 폼 절연 전도체 | |
| MXPA99010479A (en) | Cable with impact-resistant coating | |
| JP2007035417A (ja) | 同軸ケーブル |