[go: up one dir, main page]

RU237003U1 - Power flexible shielded cable - Google Patents

Power flexible shielded cable

Info

Publication number
RU237003U1
RU237003U1 RU2024122851U RU2024122851U RU237003U1 RU 237003 U1 RU237003 U1 RU 237003U1 RU 2024122851 U RU2024122851 U RU 2024122851U RU 2024122851 U RU2024122851 U RU 2024122851U RU 237003 U1 RU237003 U1 RU 237003U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
core
cable
layer
insulation
sheath
Prior art date
Application number
RU2024122851U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Максим Сергеевич Кузнецов
Сергей Николаевич Кудряшов
Максим Сергеевич Кудряшов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Метаполимер"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Метаполимер" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Метаполимер"
Application granted granted Critical
Publication of RU237003U1 publication Critical patent/RU237003U1/en

Links

Abstract

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкции силового кабеля для присоединения шахтных передвижных машин и механизмов к электрической сети. Технический результат заключается в сокращении времени отключения кабельной линии при повреждении. Технический результат достигается за счёт того, что кабель содержит три основные токопроводящие жилы с резиновой изоляцией и экраном, скрученные вокруг сердечника, изолированные вспомогательные жилы, поверх которых наложена расщеплённая жила заземления, двухслойную оболочку и броню. Поверх каждой расщеплённой жилы заземления наложен эластичный легкоотделяемый экран. Профилированный сердечник и эластичный легкоотделяемый экран по изоляции выполнены из полупроводящего полимерного материала, внутренний слой оболочки из полупроводящего термопластичного эластомера, а наружный слой из термопластичного полиуретана. Сопротивление полупроводящего полимерного материала и полупроводящего термопластичного эластомера составляет не более 500 Ом. Между внутренней и наружной оболочками наложена комбинированная броня. 1 ил. The utility model relates to cable technology, namely to the design of a power cable for connecting mine mobile machines and mechanisms to an electric network. The technical result consists in reducing the time of disconnecting a cable line in case of damage. The technical result is achieved due to the fact that the cable contains three main conductive cores with rubber insulation and a screen, twisted around the core, insulated auxiliary cores, on top of which a split ground core is applied, a two-layer sheath and armor. An elastic, easily removable screen is applied on top of each split ground core. The profiled core and the elastic, easily removable screen are made of a semiconducting polymer material on the insulation, the inner layer of the sheath is made of a semiconducting thermoplastic elastomer, and the outer layer is made of thermoplastic polyurethane. The resistance of the semiconducting polymer material and the semiconducting thermoplastic elastomer is no more than 500 Ohms. A combined armor is applied between the inner and outer shells. 1 fig.

Description

Область примененияScope of application

Полезная модель относится к кабельной технике, а более конкретно - к конструкции силового кабеля, который может быть использован для присоединения шахтных передвижных машин и механизмов к электрической сети на номинальное напряжение переменного тока до 3,3 кВ частоты до 50 Гц на основных жилах и до 220 В на вспомогательных жилах.The utility model relates to cable technology, and more specifically to the design of a power cable that can be used to connect mine mobile machines and mechanisms to an electrical network with a rated alternating current voltage of up to 3.3 kV, a frequency of up to 50 Hz on the main cores and up to 220 V on the auxiliary cores.

Уровень техники State of the art

Из информационных источников известна конструкция силового гибкого экранированного шахтного кабеля (Патент RU 211321 опубл. 31.05.2022). Кабель содержит три основные медные изолированные токопроводящие жилы повышенной гибкости с эластичными электропроводящими экранами, медные вспомогательные жилы в резиновой изоляции и расщепленную жилу заземления, скрученные вокруг профилированного сердечника, с внутренним экраном из электропроводящей резины по скрутке жил, с внутренней и наружной оболочками из резины. Между внутренней и наружной оболочками находится мониторинговая жила, расположенная концентрично к оси кабеля. Мониторинговая жила выполнена в виде обмотки из медных или медных лужёных проволок, а также может быть выполнена в виде комбинированной обмотки из медных или медных лужёных проволок с синтетическими нитями или комбинированной обмотки из стальных проволок с медными или медными лужёными проволоками. Техническое решение позволяет увеличить механическую прочность и эксплуатационную надёжность кабеля и возможность контроля за повреждением кабеля в процессе эксплуатации.The design of a flexible shielded power mine cable is known from information sources (Patent RU 211321 published on 31.05.2022). The cable contains three main copper insulated conductive cores of increased flexibility with elastic conductive screens, copper auxiliary cores in rubber insulation and a split ground core, twisted around a profiled core, with an internal screen made of conductive rubber along the twist of the cores, with inner and outer sheaths made of rubber. Between the inner and outer sheaths there is a monitoring core located concentrically to the cable axis. The monitoring core is made in the form of a winding of copper or tinned copper wires, and can also be made in the form of a combined winding of copper or tinned copper wires with synthetic threads or a combined winding of steel wires with copper or tinned copper wires. The technical solution allows to increase the mechanical strength and operational reliability of the cable and the ability to control cable damage during operation.

Однако, при повышенных механических нагрузках мониторинговая жила и жила заземления разрушаются, тем самым увеличивая активное сопротивление проводника, что приводит к ускоренному тепловому и электрическому старению материалов изоляции и внутренних компонентов кабеля, в результате чего происходит неспрогнозируемое короткое замыкание в сети, и возникает искровой разряд с вероятностью его распространения в окружающую среду шахт с содержанием взрывоопасных газов.However, under increased mechanical loads, the monitoring core and the grounding core are destroyed, thereby increasing the active resistance of the conductor, which leads to accelerated thermal and electrical aging of the insulation materials and internal components of the cable, resulting in an unpredictable short circuit in the network, and a spark discharge with the possibility of its spreading into the environment of mines containing explosive gases.

Из предшествующего уровня техники известен наиболее близкий аналог, силовой гибкий экранированный кабель (Патент RU 178217 опубл. 28.03.2018). Кабель содержит три основные токопроводящие жилы из медных проволок с изоляцией из этиленпропиленовой резины и экраном из электропроводящей резины поверх изоляции. Основные токопроводящие жилы скручены вокруг профилированного сердечника из электропроводящей резины. В промежутках между основными токопроводящими жилами расположены вспомогательные жилы, выполненные из медных проволок, сверху которых наложена оплётка из стальных проволок. Сверху оплётки выполнена резиновая изоляция. На изоляцию вспомогательной жилы методом обмотки из медных лужёных проволок наложена расщепленная жила заземления. Снаружи кабель имеет две оболочки: внутреннюю, двухслойную, и наружную, выполненную из маслостойкой с повышенной стойкостью к истиранию и раздиру шланговой резины. Внутренний слой внутренней оболочки выполнен из электропроводящей резины, а наружный слой - из маслостойкой нераспространяющей горение шланговой резины. Между внутренней и наружной оболочками имеется броня, выполненная из стренг, скрученных из стальных и медных проволок. При использовании кабеля мгновенно передаётся импульс для отключения электрооборудования, так как происходит замыкание металлической брони и жилы заземления через внутренний электропроводящий слой резины внутренней оболочки кабеля и мгновенной передачи импульса для отключения электрооборудования. Кабель обладает повышенной взрывоопасностью и высокой прочностью. The closest analogue known from the prior art is a flexible shielded power cable (Patent RU 178217 published on 28.03.2018). The cable contains three main conductive cores made of copper wires with ethylene-propylene rubber insulation and a screen made of conductive rubber over the insulation. The main conductive cores are twisted around a profiled core made of conductive rubber. In the spaces between the main conductive cores, there are auxiliary cores made of copper wires, on top of which a braid of steel wires is applied. Rubber insulation is made on top of the braid. A split grounding core is applied to the insulation of the auxiliary core by winding tinned copper wires. On the outside, the cable has two sheaths: an internal, two-layer one, and an external one made of oil-resistant hose rubber with increased resistance to abrasion and tearing. The inner layer of the inner sheath is made of conductive rubber, and the outer layer is made of oil-resistant, flame-retardant hose rubber. Between the inner and outer sheaths there is armor made of strands twisted from steel and copper wires. When using the cable, an impulse is instantly transmitted to turn off electrical equipment, since the metal armor and the grounding core are short-circuited through the inner conductive layer of rubber of the inner sheath of the cable and an instantaneous impulse is transmitted to turn off electrical equipment. The cable has increased explosion hazard and high strength.

Экранирующий слой из электропроводящей резины в конструкции кабеля, накладываемый поверх каждой изолированной жилы, при механическом воздействии на оболочку кабеля передаёт импульс к быстродействующей коммутационной аппаратуре для отключения электрооборудования и предупреждения аварии. Однако наличие только такого защитного элемента является недостаточным для того, чтобы обеспечить до повреждения изоляции основных жил и возникновения короткого замыкания опережающее отключение (снятие напряжения) с кабеля при повреждении наружной оболочки кабеля.A shielding layer of conductive rubber in the cable structure, applied over each insulated core, transmits an impulse to the high-speed switching equipment to switch off the electrical equipment and prevent an accident when mechanically applied to the cable sheath. However, the presence of only such a protective element is insufficient to ensure advanced disconnection (voltage relief) from the cable when the outer sheath of the cable is damaged before the insulation of the main cores is damaged and a short circuit occurs.

Раскрытие полезной моделиDisclosure of a utility model

Техническая проблема, решаемая полезной моделью, заключается в том, чтобы исключить искровые разряды в окружающую среду путём опережающего (до повреждения изоляции основных жил и возникновения короткого замыкания) отключения кабеля при воздействии раздавливающей внешней нагрузки, а также обеспечить взрывобезопасность и повысить прочность кабеля.The technical problem solved by the utility model is to eliminate spark discharges into the environment by early (before the insulation of the main cores is damaged and a short circuit occurs) disconnection of the cable when exposed to a crushing external load, as well as to ensure explosion safety and increase the strength of the cable.

Технический результат, достигаемый при использовании предложенной конструкции кабеля, заключается в сокращении времени отключения кабельной линии при повреждении.The technical result achieved by using the proposed cable design is to reduce the time it takes to disconnect the cable line in the event of damage.

Технический результат достигается тем, что в силовом гибком экранированном кабеле, включающем три основных токопроводящих жилы из медных или медных лужёных проволок с резиновой изоляцией и экраном, скрученные вокруг сердечника, изолированные вспомогательные жилы из медных проволок, поверх которых наложена расщеплённая жила заземления, двухслойную оболочку и броню, новым является то, что поверх каждой расщеплённой жилы заземления наложен эластичный легкоотделяемый экран, при этом профилированный сердечник и эластичный легкоотделяемый экран по изоляции выполнены из полупроводящего полимерного материала, внутренний слой двухслойной оболочки выполнен из полупроводящего термопластичного эластомера, а наружный слой двухслойной оболочки выполнен из термопластичного полиуретана, при этом сопротивление полупроводящего полимерного материала и полупроводящего термопластичного эластомера составляет не более 500 Ом, между внутренней и наружной оболочками наложена комбинированная броня.The technical result is achieved in that in a flexible shielded power cable, including three main conductive cores made of copper or tinned copper wires with rubber insulation and a screen, twisted around a core, insulated auxiliary cores made of copper wires, on top of which a split grounding core is applied, a two-layer sheath and armor, the new thing is that an elastic, easily removable screen is applied on top of each split grounding core, wherein the profiled core and the elastic, easily removable screen are made of a semiconducting polymer material on the insulation, the inner layer of the two-layer sheath is made of a semiconducting thermoplastic elastomer, and the outer layer of the two-layer sheath is made of thermoplastic polyurethane, wherein the resistance of the semiconducting polymer material and the semiconducting thermoplastic elastomer is no more than 500 Ohm, and a combined armor is applied between the inner and outer sheaths.

Полупроводящие материалы экрана по изоляции и внутренней оболочки с сопротивлением не более 500 Ом способствуют моментальному отключению электрической нагрузки на кабеле, обеспечивая безопасную эксплуатацию во взрывоопасной среде путём недопущения возникновения искровых разрядов при раздавливающих нагрузках. Применение наружной оболочки из термопластичного полиуретана обеспечивает повышенную прочность при раздирах и истирании, и при раздавливании сводит к минимуму вероятность возникновения искровых разрядов в окружающей среде.Semi-conductive materials of the insulation screen and inner sheath with a resistance of no more than 500 Ohm facilitate instantaneous disconnection of the electrical load on the cable, ensuring safe operation in explosive environments by preventing spark discharges from occurring under crushing loads. The use of an outer sheath made of thermoplastic polyurethane provides increased strength against tearing and abrasion, and minimizes the likelihood of spark discharges in the environment when crushed.

Описание чертежейDescription of drawings

Полезная модель поясняется чертежом.The utility model is illustrated by a drawing.

На фиг.1 представлен общий вид кабеля в разрезе. Fig. 1 shows a general view of the cable in section.

1 - основная токопроводящая жила;1 - main conductive core;

2 - изоляция, наложенная на токопроводящую жилу;2 - insulation applied to the conductive core;

3 - легкоотделяемый экран;3 - easily removable screen;

4 - вспомогательные жилы;4 - auxiliary wires;

5 - изоляция, наложенная на вспомогательные жилы;5 - insulation applied to auxiliary wires;

6 - расщепленная жила заземления;6 - split ground wire;

7 - лекгоотделяемый экран;7 - easily detachable screen;

8 - профилированный cердечник;8 - profiled core;

9 - внутренняя оболочка;9 - inner shell;

10 - комбинированная броня;10 - combined armor;

11 - наружная оболочка.11 - outer shell.

Осуществление полезной моделиImplementation of a utility model

Кабель содержит три основных токопроводящих жилы 1 из медных или медных лужёных проволок с изоляцией 2 из этиленпропиленовой резины и легкоотделяемым экраном 3, наложенным поверх изоляции 2, из полупроводящего полимерного материала. Основные токопроводящие жилы 1 скручены вокруг профилированного сердечника 8 из полупроводящего полимерного материала. Вспомогательные жилы 4, выполненные из медных проволок и изолированные этиленпропиленовой резиной, располагаются во внешнем междужильном пространстве основных токопроводящих жил 1. Поверх каждой изолированной вспомогательной жилы 4 накладывается расщеплённая жила заземления 6 методом повива в один или несколько слоёв и легкоотделяемый экран 7. Снаружи кабель имеет двухслойную оболочку: внутреннюю оболочку 9, выполненную из полупроводящего термопластичного эластомера, и наружную оболочку 11, выполненную из термопластичного полиуретана. Между внутренней оболочкой 9 и наружной оболочками 11 методом оплётки накладывается комбинированная броня 10, стренги которой выполнены из медной и стальной проволок и синтетической нити. The cable contains three main conductive cores 1 made of copper or tinned copper wires with insulation 2 made of ethylene-propylene rubber and an easily removable screen 3, applied over the insulation 2, made of a semi-conducting polymer material. The main conductive cores 1 are twisted around a profiled core 8 made of a semi-conducting polymer material. Auxiliary cores 4, made of copper wires and insulated with ethylene-propylene rubber, are located in the outer inter-core space of the main conductive cores 1. A split grounding core 6 is applied over each insulated auxiliary core 4 by twisting in one or more layers and an easily removable screen 7. On the outside, the cable has a two-layer sheath: an inner sheath 9, made of a semi-conducting thermoplastic elastomer, and an outer sheath 11, made of thermoplastic polyurethane. Between the inner shell 9 and the outer shell 11, a combined armor 10 is applied using a braiding method, the strands of which are made of copper and steel wires and synthetic thread.

При повреждении кабеля происходит замыкание металлической брони 10 и расщеплённой жилы заземления 6 через внутренний полупроводящий слой термопластичного эластомера внутренней оболочки 9 кабеля. Полупроводящие материалы экрана по изоляции и внутренней оболочке с сопротивлением 500 Ом способствуют моментальному отключению электрической нагрузки на кабеле, так как импульс для отключения электрооборудования подаётся мгновенно. Отключение кабельной линии от сети происходит на 60% быстрее, чем при применении других материалов. Экспериментальные данные также показали, что выполнение наружной оболочки из термопластичного полиуретана повышает прочность при раздирах и истирании на 30% по отношению к хлоропреновой резине, что при раздавливании сводит к минимуму вероятность возникновения искровых разрядов в окружающей среде.When the cable is damaged, the metal armor 10 and the split grounding core 6 are short-circuited through the internal semiconductive layer of thermoplastic elastomer of the inner sheath 9 of the cable. The semiconductive materials of the screen on the insulation and the inner sheath with a resistance of 500 Ohm facilitate the instantaneous disconnection of the electric load on the cable, since the impulse for disconnecting the electrical equipment is supplied instantly. The cable line is disconnected from the network 60% faster than when using other materials. Experimental data also showed that the production of the outer sheath from thermoplastic polyurethane increases the strength during tearing and abrasion by 30% in relation to chloroprene rubber, which, when crushed, minimizes the likelihood of spark discharges in the environment.

Силовой гибкий экранированный кабель соответствует критерию «промышленная применимость», поскольку он может быть многократно воспроизведён и использован по своему назначению с достижением указанного технического результата. Все используемые в конструкции кабеля материалы являются известными и промышленно выпускаемыми. Изготовление кабеля осуществляется на базе стандартного волочильного, крутильного и экструзионного оборудования, используемого в кабельной промышленности для изготовления электрических кабелей.The flexible shielded power cable meets the criterion of "industrial applicability" since it can be repeatedly reproduced and used for its intended purpose with the achievement of the specified technical result. All materials used in the cable design are known and industrially produced. The cable is manufactured using standard drawing, twisting and extrusion equipment used in the cable industry for the manufacture of electrical cables.

Claims (1)

Силовой гибкий экранированный кабель, включающий три основные токопроводящие жилы из медных или медных лужёных проволок с резиновой изоляцией и экраном, скрученные вокруг сердечника, изолированные вспомогательные жилы из медных проволок, поверх которых наложена расщеплённая жила заземления, двухслойную оболочку и броню, отличающийся тем, что поверх каждой расщеплённой жилы заземления наложен эластичный легкоотделяемый экран, при этом профилированный сердечник и эластичный легкоотделяемый экран по изоляции выполнены из полупроводящего полимерного материала, внутренний слой двухслойной оболочки выполнен из полупроводящего термопластичного эластомера, а наружный слой двухслойной оболочки выполнен из термопластичного полиуретана, при этом сопротивление полупроводящего полимерного материала и полупроводящего термопластичного эластомера составляет не более 500 Ом, между внутренней и наружной оболочками наложена комбинированная броня.A flexible shielded power cable comprising three main conductive cores made of copper or tinned copper wires with rubber insulation and a screen, twisted around a core, insulated auxiliary cores made of copper wires, on top of which a split grounding core is applied, a two-layer sheath and armour, characterised in that an elastic, easily removable screen is applied on top of each split grounding core, wherein the profiled core and the elastic, easily removable screen are made of a semi-conducting polymer material over the insulation, the inner layer of the two-layer sheath is made of a semi-conducting thermoplastic elastomer, and the outer layer of the two-layer sheath is made of thermoplastic polyurethane, wherein the resistance of the semi-conducting polymer material and the semi-conducting thermoplastic elastomer is no more than 500 Ohm, and a combined armour is applied between the inner and outer sheaths.
RU2024122851U 2024-08-09 Power flexible shielded cable RU237003U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU237003U1 true RU237003U1 (en) 2025-09-03

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6402993B1 (en) * 2000-10-11 2002-06-11 General Cable Technologies Corporation Low adhesion semi-conductive electrical shields
RU133964U1 (en) * 2013-05-13 2013-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "СЕВАН" ELECTRIC FLEXIBLE CABLE
RU142761U1 (en) * 2013-12-24 2014-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "СЕВАН" MINE POWER CABLE
CN110634599A (en) * 2019-08-29 2019-12-31 兰州众邦电线电缆集团有限公司 A reinforced ultra-heavy portable cable for coal mines
RU199748U1 (en) * 2020-06-15 2020-09-17 Сергей Иванович Чуловский Mine power flexible cable
RU211321U1 (en) * 2022-01-17 2022-05-31 Общество с ограниченной ответственностью "Камский кабель" FLEXIBLE POWER CABLE WITH MONITORING CONDUCTOR

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6402993B1 (en) * 2000-10-11 2002-06-11 General Cable Technologies Corporation Low adhesion semi-conductive electrical shields
RU133964U1 (en) * 2013-05-13 2013-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "СЕВАН" ELECTRIC FLEXIBLE CABLE
RU142761U1 (en) * 2013-12-24 2014-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "СЕВАН" MINE POWER CABLE
CN110634599A (en) * 2019-08-29 2019-12-31 兰州众邦电线电缆集团有限公司 A reinforced ultra-heavy portable cable for coal mines
RU199748U1 (en) * 2020-06-15 2020-09-17 Сергей Иванович Чуловский Mine power flexible cable
RU211321U1 (en) * 2022-01-17 2022-05-31 Общество с ограниченной ответственностью "Камский кабель" FLEXIBLE POWER CABLE WITH MONITORING CONDUCTOR

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU178217U1 (en) POWER FLEXIBLE SHIELDED CABLE
US2981788A (en) Power cables
RU181342U1 (en) SEALED FIRE RESISTANT CABLE
CN101339822A (en) Monitoring type high-voltage cable
DE3934718C3 (en) Schrrosstrosses with increased electrical safety against crushing and impact stress
RU237003U1 (en) Power flexible shielded cable
FI113208B (en) Flexible electrical wiring especially for power supply to mining machines
CN211628726U (en) Monitoring type medium-voltage rubber jacketed flexible cable with grounding detection line
RU89753U1 (en) FLEXIBLE POWER CABLE
RU77721U1 (en) FLEXIBLE POWER SCREEN CABLE
CN200941320Y (en) Conversion power cable for mine
RU147098U1 (en) POWER FLEXIBLE SCREEN SHAFT CABLE
RU200567U1 (en) POWER CABLE FLEXIBLE SHIELDED MINING
RU200413U1 (en) Mine power cable
CN210777894U (en) Cable for shield machine
CN210837214U (en) Low-voltage rubber jacketed flexible cable with grounding detection line
RU211329U1 (en) INCREASED FLEXIBILITY POWER CABLE
RU187487U1 (en) High-voltage flexible power cable
CN102592741A (en) Intermediate-frequency low-consumption balance rubber sleeve cable for ships
RU211321U1 (en) FLEXIBLE POWER CABLE WITH MONITORING CONDUCTOR
RU212686U1 (en) MINE POWER CABLE
RU233181U1 (en) Power cable with transparent sheath system
CN222380299U (en) A new type of shielded power cable
CN201270158Y (en) Monitoring type high-voltage cable
CN209880189U (en) High-voltage explosion-proof high-flame-retardant rubber jacketed flexible cable for coal mine frequency conversion device