RU217589U1

RU217589U1 - Marine cable

Info

Publication number: RU217589U1
Application number: RU2022121302U
Authority: RU
Inventors: Федор Борисович Гусаков; Игорь Степанович Егоров; Владимир Александрович Закамский
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Палубное оборудование"
Filing date: 2022-08-03
Publication date: 2023-04-06

Abstract

Полезная модель относится к области судового электрооборудования, а конкретно к судовым кабелям. Кабель судовой, содержащий токопроводящие жилы из медных или медных луженых проволок, причем каждая из токопроводящих жил покрыта изоляцией, изолированные токопроводящие жилы скручены в сердечник, поверх которого размещены внутреннее покрытие и наружная оболочка. Между проволоками в каждой жиле размещен заполнитель из термореактивного электропроводящего полимера, изоляция каждой жилы выполнена из термореактивного полимера, а под изоляцией каждой жилы сформирован термостойкий барьер, выполненный в виде обмотки из одной или нескольких электроизоляционных пленок, имеющих температурный индекс не менее +200°С. Технический результат - увеличение срока службы судовых кабелей сверх гарантированного срока эксплуатации в течение 25 лет. 2 ил.

The utility model relates to the field of ship electrical equipment, and specifically to ship cables. Marine cable containing current-carrying conductors made of copper or tinned copper wires, each of the conductive conductors is covered with insulation, insulated conductors are twisted into a core, on top of which an inner coating and an outer sheath are placed. Between the wires in each core there is a filler made of a thermosetting electrically conductive polymer, the insulation of each core is made of a thermosetting polymer, and under the insulation of each core a heat-resistant barrier is formed, made in the form of a winding of one or more electrically insulating films having a temperature index of at least +200°C. The technical result is an increase in the service life of ship cables in excess of the guaranteed service life for 25 years. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области судового электрооборудования, а конкретно к судовым кабелям.The utility model relates to the field of ship electrical equipment, and specifically to ship cables.

В отличие от других типов кабелей к судовым кабелям предъявляются повышенные требования устойчивости к гидростатическому давлению, к действию морской воды, солнечного излучения, а также требование стойкости к воздействию нефтепродуктов.Unlike other types of cables, ship cables are subject to increased requirements for resistance to hydrostatic pressure, sea water, solar radiation, as well as the requirement for resistance to oil products.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой полезной модели является полезная модель по патенту РФ №191800 «Кабель судовой пожаробезопасный».The closest in technical essence to the claimed utility model is the utility model according to the patent of the Russian Federation No. 191800 "Fireproof ship cable".

Кабель по данному патенту содержит токопроводящие жилы с изоляцией, скрученные в сердечник, поверх которого имеется заполнитель из эластичной безгалогенной, не распространяющей горение композиции, являющийся внутренним покрытием кабеля, и наружную оболочку кабеля, выполненную из материала, сшитого методом радиационного модифицированияThe cable according to this patent contains conductive conductors with insulation, twisted into a core, on top of which there is a filler made of an elastic halogen-free, flame retardant composition, which is the inner coating of the cable, and an outer sheath of the cable made of a material cross-linked by radiation modification

Токопроводящие жилы выполнены из медных или медных луженых проволок.The current-carrying conductors are made of copper or tinned copper wires.

Изоляция жил выполнена, как и наружная оболочка кабеля, из материала, сшитого методом радиационного модифицирования.The insulation of the cores is made, like the outer sheath of the cable, from a material cross-linked by the method of radiation modification.

Под изоляцией каждой токопроводящей жилы имеется огнестойкий элемент из стеклослюдоленты.Under the insulation of each conductive core there is a fire-resistant element made of glass mica tape.

Поверх изоляции жил наложен экран, выполненный из медных или медных луженых проволок, поверх которого может быть наложена броня из стальных оцинкованных или медных луженых проволок для защиты кабеля от механических повреждений.A screen made of copper or tinned copper wires is superimposed over the core insulation, over which armor of galvanized steel or tinned copper wires can be applied to protect the cable from mechanical damage.

В этом случае под броней, наложенной на токопроводящую жилу, наложена внутренняя оболочка, выполненная из материала, сшитого методом радиационного модифицирования.In this case, under the armor superimposed on the conductive core, an inner sheath is superimposed, made of a material cross-linked by the method of radiation modification.

Поверх жил сердечника уложен заполнитель из эластичной безгалогенной, не распространяющей горение композиции, представляющий собой внутреннюю оболочку изолированных жил.A filler made of an elastic, halogen-free, flame-retardant composition is laid over the core conductors, which is an inner sheath of insulated conductors.

Поверх сердечника кабель имеет оплетку, которая может быть выполнена либо как общий экран, выполненный из металлополимерной ленты, под которым размещен контактный проводник из медных луженых проволок, либо как броня из стальных оцинкованных или медных луженых проволок, а также имеет внутреннюю оболочку из материала для наружной оболочки.Over the core, the cable has a braid, which can be made either as a general screen made of a metal-polymer tape, under which a contact conductor made of tinned copper wires is placed, or as armor made of galvanized steel or tinned copper wires, and also has an inner sheath made of a material for outer shells.

Данный кабель отвечает требованию, прописанному в п. 2.7.3. ГОСТ 7866.1-76 «Кабели судовые», гарантированно обеспечивать срок службы судовых кабелей в течение 25 лет.This cable meets the requirement specified in clause 2.7.3. GOST 7866.1-76 "Cables for ships", guaranteed to ensure the service life of ship cables for 25 years.

Поскольку указанный выше кабель судовой сохраняет свои защитные свойства лишь в течение установленных 25 лет, постоянно возникает проблема его неоднократной замены на судах по истечении его гарантированного срока эксплуатации, поскольку в настоящее время жизненный цикл судов, оборудованных такими кабелями, составляет не менее 60 лет. Проблема усугубляется тем, что кабели прокладываются на судах в труднодоступных местах, их замена всегда вызывает определенные трудности и является довольно затратной.Since the above-mentioned ship cable retains its protective properties only for the established 25 years, the problem of its repeated replacement on ships after the expiration of its guaranteed service life constantly arises, since at present the life cycle of ships equipped with such cables is at least 60 years. The problem is exacerbated by the fact that cables are laid on ships in hard-to-reach places, and their replacement always causes certain difficulties and is quite costly.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является увеличение срока службы судовых кабелей сверх гарантированного срока эксплуатации в течение 25 лет.The task to be solved by the claimed utility model is to increase the service life of ship cables in excess of the guaranteed service life for 25 years.

Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, достигается путем создания дополнительной защиты кабеля судового от процесса старения изоляции после первого цикла короткого замыкания, от химической коррозии материала жилы, а также путем снижения воздействия теплового удара продуктами термической деструкции на материал изоляции жил при аварийных режимах работы изделия.The technical result, which provides a solution to the problem, is achieved by creating additional protection of the ship's cable from the aging process of the insulation after the first short circuit cycle, from chemical corrosion of the core material, and also by reducing the effect of thermal shock by thermal degradation products on the insulation material of the cores during emergency operation of the product. .

Для решения поставленной задачи кабель судовой содержит токопроводящие жилы, выполненные из медных или медных луженых проволок, покрытые изоляцией и скрученные в сердечник, поверх которого имеется внутренняя оболочка, другие слои и наружная оболочка.To solve the problem, the ship's cable contains conductive cores made of copper or tinned copper wires, covered with insulation and twisted into a core, on top of which there is an inner sheath, other layers and an outer sheath.

Пространство между проволоками жилы заполнено электропроводящим термореактивным материалом - заполнителем, например, резиной, эластомером, пластмассой, полимерами, каучуком или латексом. Такой заполнитель снижает количество кислорода, паров воды и препятствует продольному распространению газов внутри жилы, что повышает надежность и долговечность жилы за счет исключения возможности вступления в химическую реакцию при высоких температурах кислорода с материалом жил и материалом изоляции.The space between the wires of the core is filled with an electrically conductive thermosetting material - filler, for example, rubber, elastomer, plastic, polymers, rubber or latex. Such a filler reduces the amount of oxygen, water vapor and prevents the longitudinal distribution of gases inside the core, which increases the reliability and durability of the core by eliminating the possibility of oxygen entering into a chemical reaction at high temperatures with the material of the cores and the insulation material.

Каждая жила покрыта собственной изоляцией из термореактивного полимера, например, из сшитого компаунда, в котором эластомером может быть этилен-пропилен или этилен-пропиленовый каучук, или пропилен, или полиэтилен, или этиленвинилацетат, или эквивалентный синтетический эластомер.Each strand is sheathed with its own thermosetting polymer insulation, such as cross-linked compound, in which the elastomer may be ethylene-propylene or ethylene-propylene rubber, or propylene, or polyethylene, or ethylene vinyl acetate, or an equivalent synthetic elastomer.

Термореактивные полимеры для указанных целей могут быть получены различными методами, такими, как метод радиационной модификации, метод холодной или горячей вулканизации, метод фотоотверждения.Thermosetting polymers for these purposes can be obtained by various methods, such as the method of radiation modification, the method of cold or hot vulcanization, the method of photocuring.

Применение термореактивного полимера в качестве изоляции многопроволочных жил кабеля обеспечивает снижение теплового воздействия на материал изоляции токопроводящих жил, повышая его надежность и долговечность за счет исключения возможности вступления в химическую реакцию при высоких температурах кислорода с материалом жил и материалом изоляции.The use of a thermosetting polymer as insulation for multi-wire cable cores reduces the thermal effect on the insulation material of conductive cores, increasing its reliability and durability by eliminating the possibility of oxygen entering into a chemical reaction at high temperatures with the core material and insulation material.

Под изоляцией токопроводящей жилы сформирован термостойкий барьер, представляющий собой особый разделитель, выполненный в виде обмотки из одной или нескольких электроизоляционных пленок, например, из полиимида. Такие электроизоляционные пленки имеют температурный индекс не менее +200°С.A heat-resistant barrier is formed under the insulation of the conductive core, which is a special separator made in the form of a winding from one or more electrically insulating films, for example, from polyimide. Such electrically insulating films have a temperature index of at least +200°C.

Термостойкий барьер снижает воздействие на материал изоляции теплового излучения от нагрева жилы, возникающего при коротком замыкании продолжительностью не более 5 секунд и температуры более +160°С.The heat-resistant barrier reduces the impact on the insulation material of thermal radiation from heating the core, which occurs during a short circuit lasting no more than 5 seconds and temperatures above +160°C.

При этом термостойкий барьер повышает параметры работы кабеля при коротком замыкании по сравнению с параметрами, установленными действующим стандартом ГОСТ 24234-80 «Пленка полиэтилентерефталатная» максимальной температурой эксплуатации +155°С и температурой деструкции +250°C.At the same time, the heat-resistant barrier increases the parameters of the cable during a short circuit compared to the parameters established by the current standard GOST 24234-80 "Polyethylene terephthalate film" with a maximum operating temperature of +155°C and a degradation temperature of +250°C.

Термостойкий барьер обеспечивает замедление процесса старения изоляции после первого цикла короткого замыкания. Кроме того, термостойкий барьер препятствует химической коррозии материала жилы и снижает воздействие теплового удара продуктами термической деструкции на материал изоляции жил при аварийных режимах работы кабеля.The heat-resistant barrier slows down the aging process of the insulation after the first short circuit cycle. In addition, the heat-resistant barrier prevents chemical corrosion of the core material and reduces the impact of thermal shock by thermal degradation products on the core insulation material during emergency cable operation.

Изолированные жилы скручены в сердечник, имеющий внутреннее покрытие, поверх сердечника, в свою очередь, размещена оплетка, поверх которой размещена внешняя оболочка кабеля.The insulated conductors are twisted into a core with an inner coating, on top of the core, in turn, a braid is placed, on top of which the outer sheath of the cable is placed.

Новым в предлагаемой полезной модели является совокупность следующих признаков:New in the proposed utility model is the combination of the following features:

заполнитель пространства между проволоками жилы выполнен из электропроводящего термореактивного материала,the filler of the space between the wires of the core is made of an electrically conductive thermosetting material,

изоляция жилы выполнена из термореактивного полимера;core insulation is made of thermosetting polymer;

размещение под изоляцией жилы термостойкого барьера, выполненного в виде обмотки из одной или нескольких электроизоляционных пленок.placement under the core insulation of a heat-resistant barrier made in the form of a winding of one or more electrically insulating films.

Совокупность указанных новых признаков позволяет существенно увеличить срок эксплуатации кабеля судового за счет:The combination of these new features allows you to significantly increase the service life of the ship's cable due to:

повышения надежности и долговечности кабеля за счет исключения возможности вступления в химическую реакцию при высоких температурах кислорода с материалом жил и материалом изоляции.increasing the reliability and durability of the cable by eliminating the possibility of oxygen entering into a chemical reaction at high temperatures with the material of the cores and the insulation material.

замедления процесса старения изоляции после первого цикла короткого замыкания;slowing down the aging process of insulation after the first short circuit cycle;

снижения воздействия теплового удара продуктами термической деструкции на материал изоляции при аварийных режимах работы кабеля.reducing the impact of thermal shock by thermal degradation products on the insulation material during emergency operation of the cable.

Кабель судовой по заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображено поперечное сечение одной из изолированных токопроводящих жил, входящей в сердечник кабеля, а на фиг. 2 изображено поперечное сечение кабеля судового.The ship's cable according to the claimed utility model is illustrated by drawings, where in Fig. 1 shows a cross-section of one of the insulated conductors entering the cable core, and Fig. 2 shows a cross section of a ship's cable.

На фиг. 1 представлено поперечное сечение токопроводящей жилы, состоящей из медных проволок 1, пространство между которыми содержит заполнитель 2. Поверх заполнителя 2 сформирован термостойкий барьер 3, выполненный в виде обмотки из нескольких электроизоляционных пленок с температурным индексом не менее +200°С, например, смола, наложенная методом обмотки. Поверх термостойкого барьера 3 наложена изоляция 4 из термореактивного материала номинальной толщиной не менее 0,5 мм с прочностью при разрыве не менее 4,2 Н/мм², относительным удлинением при разрыве не менее 200%, удельным объемным электрическим сопротивлением не менее 10¹⁴ Ом⋅см и классом нагревостойкости не менее «Е» (120°С).In FIG. 1 shows a cross section of a conductive core consisting of copper wires 1, the space between which contains a filler 2. A heat-resistant barrier 3 is formed over the filler 2, made in the form of a winding of several electrically insulating films with a temperature index of at least +200 ° C, for example, resin, applied by winding. On top of the heat-resistant barrier 3, insulation 4 made of thermosetting material with a nominal thickness of at least 0.5 mm with a tensile strength of at least 4.2 N/mm ² , an elongation at break of at least 200%, and a specific volumetric electrical resistance of at least 10 ¹⁴ Ohm is applied. ⋅cm and heat resistance class not less than "E" (120°C).

На фиг. 2 представлено поперечное сечение кабеля, включающего три покрытые изоляцией токопроводящие жилы 5, скрученные в сердечник 6, поверх которого наложена известная внутренняя оболочка 7 из термореактивного материала, придающая кабелю цилиндрическую форму. Поверх внутренней оболочки 7 наложена оплетка 8, поверх которой наложена наружная оболочка 9.In FIG. 2 shows a cross-section of a cable comprising three insulated conductors 5 twisted into a core 6 over which is applied a known inner sheath 7 of thermosetting material, giving the cable a cylindrical shape. A braid 8 is applied over the inner sheath 7, on top of which an outer sheath 9 is superimposed.

Как показали испытания, предлагаемая конструкция кабеля судового позволяет увеличить гарантированный срок службы кабеля сверх 25 лет за счет размещения между проволоками жилы заполнителя из электропроводящего термореактивного материала, выполнения изоляции токопроводящих жил из термореактивного полимера и за счет сформированного под изоляцией каждой жилы термостойкого барьера, выполненного в виде обмотки из нескольких электроизоляционных пленок с температурным индексом не менее +200°С.As tests have shown, the proposed design of the ship's cable makes it possible to increase the guaranteed service life of the cable over 25 years due to the placement of a filler core made of an electrically conductive thermosetting material between the wires, the insulation of the conductive cores from a thermosetting polymer, and due to the heat-resistant barrier formed under the insulation of each core, made in the form windings made of several electrically insulating films with a temperature index of at least +200°C.

Claims

A ship cable containing conductive conductors made of copper or tinned copper wires, each of the conductive conductors is covered with insulation, the insulated conductive conductors are twisted into a core, on top of which an inner coating and an outer sheath are placed, characterized in that between the wires in each conductor there is a filler made of thermosetting of an electrically conductive polymer, the insulation of each core is made of a thermosetting polymer, and a heat-resistant barrier is formed under the insulation of each core, made in the form of a winding of one or more electrically insulating films having a temperature index of at least +200°C.