RU237584U1

RU237584U1 - Highly flexible cable with multiple cores and a common screen for difficult (heavy) operating conditions

Info

Publication number: RU237584U1
Application number: RU2025101861U
Authority: RU
Inventors: Олег Юрьевич Нужин; Татьяна Валерьевна Мусихина; Дмитрий Аркадьевич Ромашов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "НЕД-Пермь"
Filing date: 2025-01-27
Publication date: 2025-09-29

Abstract

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям электрических гибких кабелей для подвижной эксплуатации. Технический результат заключается в повышении гибкости кабеля и стойкости к осевым кручениям. Технический результат достигается тем, что кабель содержит круглые, многопроволочные, скрученные из медных или медных луженых проволок токопроводящие жилы, покрытые изоляцией и скрученные между собой. Жилы скручены между собой вокруг экструдированного жгута в группы, которые скручивается вокруг несущего экструдированного сердечника из полиэфирных или полиамидных нитей и полимерного слоя, наложенного методом экструзии. Изоляция токопроводящих жил выполнена из термопластичного эластомера. Внутренняя оболочка кабеля выполнена из термопластичного эластомера и наложена путем заполнения промежутков между группами жил. Общий экран выполнен из медных луженых проволок, а наложенная по общему экрану обмотка выполнена полимерной лентой с перекрытием. Наружная оболочка выполнена из износостойкого, термопластичного компаунда. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. This utility model relates to cable technology, specifically to the design of flexible electric cables for mobile use. The technical result consists of increased cable flexibility and resistance to axial torsion. This is achieved by the cable comprising round, multi-stranded conductive cores made of stranded copper or tinned copper wires, covered with insulation, and twisted together. The cores are twisted around an extruded bundle into groups, which are then twisted around a supporting extruded core made of polyester or polyamide yarns and a polymer layer applied by extrusion. The insulation of the conductive cores is made of a thermoplastic elastomer. The inner sheath of the cable is made of a thermoplastic elastomer and is applied by filling the spaces between the core groups. The overall shield is made of tinned copper wires, and the winding, applied over the overall shield, is made of overlapping polymer tape. The outer shell is made of wear-resistant thermoplastic compound. 2 z.p. fil., 1 ill.

Description

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям электрических гибких кабелей для подвижной эксплуатации с изоляцией и оболочкой из термопластичного компаунда на номинальное переменное напряжение 0,38/0,66 кВ частотой до 400 Гц или постоянное номинальное напряжение 1 кВ, а также на номинальное переменное напряжение 0,6/1 кВ частотой до 400 Гц или постоянное номинальное напряжение 1,5 кВ, изготавливаемым для нужд народного хозяйства и поставки на экспорт.The utility model relates to cable technology, namely to the designs of flexible electric cables for mobile use with insulation and sheath made of thermoplastic compound for a rated alternating voltage of 0.38/0.66 kV with a frequency of up to 400 Hz or a direct nominal voltage of 1 kV, as well as for a rated alternating voltage of 0.6/1 kV with a frequency of up to 400 Hz or a direct nominal voltage of 1.5 kV, manufactured for the needs of the national economy and for export.

Кабели предназначены для подключения к электрическим сетям промышленных машин и установок, кранового и подъемно-транспортного оборудования, передвижных механизмов и приводов, силовых и контрольных линий в условиях воздействия агрессивных сред (смазочных масел, дизельного топлива, морской воды, буровых растворов, ультрафиолетового излучения, повышенной влажности, озона) и тяжелых механических нагрузок в широком диапазоне температур. Вид климатического исполнения кабелей УХЛ и Т категорий размещения 1 - 5 по ГОСТ 15150.These cables are designed for connecting industrial machines and installations, cranes and lifting and handling equipment, mobile mechanisms and drives, and power and control lines to electrical networks in environments exposed to aggressive environments (lubricating oils, diesel fuel, seawater, drilling fluids, ultraviolet radiation, high humidity, and ozone) and subject to heavy mechanical loads over a wide temperature range. The cables are rated for UHL and T climate conditions, placement categories 1-5, according to GOST 15150.

Известны конструкции электрических кабелей, в том числе гибких, содержащие одну или несколько групп изолированных медных или медных луженых токопроводящих жил, с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката, сшитого полиэтилена, безгалогенной композиции, имеющих общий экран в виде оплетки из медных или медных луженых проволок или в виде обмотки алюмополимерной или меднополимерной лентой с дренажным проводником, и наружную оболочку из поливинилхлоридного пластиката или безгалогенной композиции (https.V/kabel-s.ru/catalog/mkeshvng-hf/mkeshvng-hf-4x2x1-5/?yclid=11533257673520185343). Недостатками данных конструкций кабелей являются: низкая рабочая температура жил, низкая стойкость к многократным изгибам и истиранию, низкая стойкость к изгибам при отрицательных температурах, низкая стойкость к воздействию масел и топлива.There are known designs of electric cables, including flexible ones, containing one or more groups of insulated copper or tinned copper conductive cores, with insulation made of polyvinyl chloride plastic, cross-linked polyethylene, halogen-free composition, having a common screen in the form of a braid of copper or tinned copper wires or in the form of a winding of aluminum-polymer or copper-polymer tape with a drainage conductor, and an outer sheath made of polyvinyl chloride plastic or halogen-free composition (https.V/kabel-s.ru/catalog/mkeshvng-hf/mkeshvng-hf-4x2x1-5/?yclid=11533257673520185343). The disadvantages of these cable designs are: low operating temperature of the cores, low resistance to repeated bending and abrasion, low resistance to bending at sub-zero temperatures, low resistance to oils and fuel.

В настоящее время все более широкое применение находят гибкие кабели с изоляцией токопроводящих жил, наружной оболочкой, выполненными из экструдируемых термопластичных материалов (https://www.igus.com/product/CF78_UL). При использовании данных материалов существенно снижается трудоемкость изготовления кабелей, а также повышаются их эксплуатационные характеристики.Flexible cables with conductive core insulation and outer sheaths made of extrudable thermoplastic materials (https://www.igus.com/product/CF78_UL ) are increasingly used. Using these materials significantly reduces the labor intensity of cable manufacturing and improves their performance characteristics.

Ближайшим по технической сущности полезной модели и принятым за прототип является кабель управления, согласно патенту на полезную модель RU 53812 опубл. 27.05.2006, МПК H01B 11/10, содержащий размещенные под защитной оболочкой покрытые изоляцией многопроволочные токопроводящие жилы, скрученные в витые пары, поверх которых наложен экран в виде оплетки или обмотки проволоками, а свободное пространство под защитной оболочкой, под экраном витых пар, под изоляцией токопроводящих жил и между проволоками в токопроводящей жиле заполнено герметиком, причем герметик под защитной оболочкой и под экраном витых пар имеет большую вязкость, чем герметик под изоляцией токопроводящих жил и между проволоками в токопроводящей жиле. Однако, конструктивное исполнение не позволяет использовать такой кабель для эксплуатации при постоянных изгибах, в том числе с растягивающей нагрузкой, а применяемые материалы не позволяют использовать кабель для эксплуатации при постоянных изгибах и в условиях воздействия агрессивных сред, так как применяются для кабелей для стационарной прокладки.The closest in technical essence to the utility model and accepted as a prototype is a control cable, according to the patent for utility model RU 53812 published on 27.05.2006, IPC H01B 11/10, containing multi-wire conductive cores covered with insulation, twisted into twisted pairs, placed under a protective sheath, over which a screen is applied in the form of a braid or winding of wires, and the free space under the protective sheath, under the screen of the twisted pairs, under the insulation of the conductive cores and between the wires in the conductive core is filled with a sealant, wherein the sealant under the protective sheath and under the screen of the twisted pairs has a higher viscosity than the sealant under the insulation of the conductive cores and between the wires in the conductive core. However, the design does not allow the use of such a cable for operation under constant bending, including with a tensile load, and the materials used do not allow the cable to be used for operation under constant bending and in conditions of exposure to aggressive environments, as they are used for cables for fixed installation.

Технической проблемой является невозможность использовать кабель для эксплуатации при постоянных изгибах, в том числе с растягивающей нагрузкой, а также в условиях воздействия агрессивных сред.The technical problem is the impossibility of using the cable for operation under constant bending, including tensile loads, as well as in conditions of exposure to aggressive environments.

Технической задачей полезной модели является создание нового кабеля повышенной гибкости, не уступающего прототипу по основным характеристикам, и в то же время превосходящего по гибкости, в том числе при отрицательных температурах, ресурсу на изгиб, стойкости к осевым кручениям, за счет применения современных полимерных материалов и конструкции кабеля, что в конечном счете приводит к увеличению ресурса и срока эксплуатации.The technical objective of the utility model is to create a new cable with increased flexibility, which is not inferior to the prototype in its main characteristics, and at the same time superior in flexibility, including at sub-zero temperatures, bending capacity, resistance to axial torsion, due to the use of modern polymeric materials and cable design, which ultimately leads to an increase in the resource and service life.

Техническая проблема решается за счет того, что кабель содержит круглые, многопроволочные, скрученные из медных или медных луженых проволок покрытые изоляцией и скрученные между собой токопроводящие жилы, расположенные под внутренней и наружной оболочками, а между внутренней и наружной оболочками расположен общий экран с обмоткой, согласно полезной модели, жилы скручиваются между собой вокруг экструдированного жгута в группы, которые скручивается вокруг несущего экструдированного сердечника из полиэфирных или полиамидных нитей и полимерного слоя, наложенного методом экструзии, причем изоляция токопроводящих жил выполнена из теплостойкого термопластичного эластомера, кроме того, внутренняя оболочка выполнена из термопластичного эластомера и наложена путем заполнения промежутков между группами жил, а причем общий экран выполнен из медных луженых проволок, кроме того, наложенная по общему экрану обмотка выполнена полимерной лентой с перекрытием, а наружная оболочка из маслобензостойкого, износостойкого, термопластичного компаунда.The technical problem is solved due to the fact that the cable contains round, multi-wire, twisted from copper or tinned copper wires covered with insulation and twisted together conductive cores, located under the inner and outer shells, and between the inner and outer shells there is a common screen with a winding, according to the utility model, the cores are twisted together around an extruded bundle in groups, which are twisted around a supporting extruded core made of polyester or polyamide threads and a polymer layer applied by an extrusion method, and the insulation of the conductive cores is made of a heat-resistant thermoplastic elastomer, in addition, the inner shell is made of a thermoplastic elastomer and is applied by filling the gaps between the groups of cores, and the common screen is made of tinned copper wires, in addition, the winding applied over the common screen is made of a polymer tape with an overlap, and the outer shell is made of oil and petrol resistant, wear-resistant, thermoplastic compound.

Кроме того, изоляция токопроводящей жилы из теплостойкого термопластичнного эластомера или из теплостойкого негорючего термопластичного эластомера.In addition, the insulation of the conductive core is made of heat-resistant thermoplastic elastomer or heat-resistant non-flammable thermoplastic elastomer.

Кроме того, наружная оболочка выполнена из термопластичного компаунда или безгалогенового термопластичного компаунда.In addition, the outer shell is made of thermoplastic compound or halogen-free thermoplastic compound.

На чертеже представлен поперечный разрез кабеля повышенной гибкости с группами жил и общим экраном для сложных (тяжелых) условий эксплуатации.The drawing shows a cross-section of a highly flexible cable with groups of cores and a common screen for difficult (heavy) operating conditions.

Устройство содержит: многопроволочные токопроводящие жилы медные или медные луженые, круглые, 6 класса гибкости (1), изолированные теплостойким термопластичным эластомером (2), скрученные в группу вокруг экструдированного жгута (3), с общей скруткой групп в кабель вокруг экструдированного сердечника (4) из полиэфирных или полиамидных нитей и полимерного слоя, наложенного методом экструзии, внутреннюю оболочку из термопластичного эластомера (5), которая наложена с заполнением промежутков между группами, общий экран из медных луженых проволок (6), поверх которого наложена обмотка полимерной лентой с перекрытием (7) и наружную оболочку из маслобензостойкого, износостойкого, термопластичного компаунда (8).The device contains: multi-wire conductive cores made of copper or tinned copper, round, of flexibility class 6 (1), insulated with heat-resistant thermoplastic elastomer (2), twisted into a group around an extruded bundle (3), with a common twist of the groups into a cable around an extruded core (4) made of polyester or polyamide threads and a polymer layer applied by an extrusion method, an inner sheath made of thermoplastic elastomer (5), which is applied with filling of the gaps between the groups, a common screen made of tinned copper wires (6), over which a winding of polymer tape with an overlap (7) is applied and an outer sheath made of oil- and petrol-resistant, wear-resistant, thermoplastic compound (8).

Технология изготовления кабеля по полезной модели реализуется следующим образом.The technology for manufacturing cable according to the utility model is implemented as follows.

Токопроводящие жилы кабелей должны быть изготовлены из медной или медной луженой проволоки путем скрутки проволок в стренгу, стренг в жилу и проволок в жилу и соответствовать классу 6 по ГОСТ 22483. Направление скрутки проволок в стренгу, стренг в жилу и проволок в жилу пучковой скрутки - левое. На токопроводящие жилы кабелей (1), не распространяющих горение при одиночной прокладке, накладывается методом экструзии изоляция (2) из теплостойкого термопластичного эластомера, либо изоляция из теплостойкого негорючего термопластичного эластомера для кабелей, не распространяющих горение при групповой прокладке. Изоляция должна плотно прилегать к токопроводящей жиле или разделительному слою, но легко отделяться без повреждения самой изоляции, жилы и слоя полуды, если таковой имеется. Далее изолированные жилы кабелей должны быть скручены в группы (от трех и более изолированных жил) вокруг экструдированного жгута (3), далее группы должны быть скручены вокруг сердечника (4) из полиэфирных или полиамидных нитей и полимерного слоя, наложенного методом экструзии с оптимальным шагом скрутки с кратностью не более 8. Сердечник должен состоять из полиэфирных или полиамидных нитей и полимерного слоя, наложенного методом экструзии. Допускается скрутка групп вокруг сердечника из полиэфирных или полиамидных нитей без полимерного слоя. Материалы сердечника и изоляции должны быть совместимы. После общей скрутки групп вокруг сердечника выполняется наложение внутренней оболочки (5) методом экструзии, с заполнением промежутков между скрученными группами. Внутренняя оболочка должна быть совместима с изоляцией и наружной оболочкой. Далее накладывается экранирующая оплетка (6) из медной луженой проволоки плотностью не менее 80%. Поверх экранирующей оплетки накладывается обмотка из полимерных лент (7) (термоскрепленное полотно, полиэтилентерефталатная пленка, ткань кабельная ТК-100 и т.п.) с перекрытием не менее 20%. Поверх обмотки накладывается методом экструзии наружная оболочка (8) из безгалогенного термопластичного компаунда для кабелей, не распространяющих горение при одиночной прокладке, из термопластичного компаунда для кабелей, не распространяющих горение при групповой прокладке. Маркировка кабелей соответствовать требованиям ГОСТ 18690.The conductive cores of cables must be made of copper or tinned copper wire by twisting the wires into a strand, the strands into a core, and the wires into a core, and must comply with class 6 according to GOST 22483. The direction of twisting the wires into a strand, the strands into a core, and the wires into a core in bundle twisting is left-hand. Insulation (2) made of heat-resistant thermoplastic elastomer, or insulation made of heat-resistant non-flammable thermoplastic elastomer for cables that do not spread combustion when laid in groups, is applied by extrusion to the conductive cores of cables (1) that do not spread combustion when laid individually. The insulation must fit tightly to the conductive core or separating layer, but be easily separated without damaging the insulation itself, the core, or the tinning layer, if any. Next, the insulated cable cores must be twisted into groups (of three or more insulated cores) around an extruded bundle (3), then the groups must be twisted around a core (4) made of polyester or polyamide threads and a polymer layer applied by the extrusion method with an optimal twist pitch with a twist factor of no more than 8. The core must consist of polyester or polyamide threads and a polymer layer applied by the extrusion method. Twisting of groups around a core made of polyester or polyamide threads without a polymer layer is allowed. The materials of the core and insulation must be compatible. After the overall twisting of the groups around the core, the inner sheath (5) is applied by extrusion, filling the gaps between the twisted groups. The inner sheath must be compatible with the insulation and the outer sheath. Next, a shielding braid (6) made of tinned copper wire with a density of at least 80% is applied. A winding of polymer tapes (7) (thermally bonded fabric, polyethylene terephthalate film, TK-100 cable fabric, etc.) is applied over the shielding braid with an overlap of at least 20%. An outer sheath (8) made of halogen-free thermoplastic compound for cables that do not spread combustion when laid individually, or of thermoplastic compound for cables that do not spread combustion when laid in groups, is extruded over the winding. Cable markings must comply with the requirements of GOST 18690.

Пример изготовления кабеля.Example of cable manufacturing.

Кабель силовой повышенной гибкости, с общим числом токопроводящих жил равным 36, на напряжение 0,66 кВ, с медными, круглыми, гибкими, многопроволочными токопроводящими жилами сечением 1,5 мм², изолированными теплостойким термопластичным эластомером, изолированные жилы скручены в шесть групп, в каждой группе по шесть изолированных жил, скрученные вокруг экструдированного сердечника по системе С+6, далее шесть групп скручены вокруг экструдированного сердечника, затем методом экструзии наложена внутренняя оболочка из теплостойкого термопластичного эластомера, заполняя промежутки между группами и экран из медных луженых проволок в виде оплетки плотностью 90%, поверх экрана обмотка из полимерной ленты, наложенная с перекрытием, затем наружная оболочка из маслобензостойкого, износостойкого, безгалогенового термопластичного компаунда толщиной 1,8 мм.Highly flexible power cable with a total number of 36 conductive cores, rated for 0.66 kV, with copper, round, flexible, multi-wire conductive cores with a cross-section of 1.5 ^mm2 , insulated with heat-resistant thermoplastic elastomer, the insulated cores are twisted into six groups, each group having six insulated cores twisted around an extruded core according to the C+6 system, then six groups are twisted around the extruded core, then an inner sheath of heat-resistant thermoplastic elastomer is applied by extrusion, filling the gaps between the groups and a screen of tinned copper wires in the form of a braid with a density of 90%, on top of the screen there is a winding of polymer tape, applied with an overlap, then an outer sheath of oil- and petrol-resistant, wear-resistant, halogen-free thermoplastic compound with a thickness of 1.8 mm.

С целью проверки соответствия кабелей установленным требованиям к конструкции, технологии и применяемым материалам на предприятии-изготовителе проведены всесторонние испытания кабеля в тяжелых климатических условиях. Все испытания прошли успешно, достигнут положительный результат. Планируется серийное производство данных кабелей.To verify the cables' compliance with established design, technology, and material requirements, the manufacturer conducted comprehensive cable testing under harsh climatic conditions. All tests were successful, achieving positive results. Serial production of these cables is planned.

Таким образом, заявляемый кабель с вышеуказанными отличительными признаками в совокупности с известными признаками, является новым, промышленно применимым и подлежит правовой защите в качестве полезной модели.Thus, the claimed cable with the above-mentioned distinctive features, in combination with known features, is new, industrially applicable and is subject to legal protection as a utility model.

Claims

1. A highly flexible power cable with groups of cores and a common screen for connection to electrical networks, containing round, multi-wire, twisted from copper or tinned copper wires, covered with insulation and twisted together conductive cores, located under the inner and outer shells, and between the inner and outer shells there is a common screen with a winding, characterized in that the cores are twisted together around an extruded bundle into groups that are twisted around a supporting extruded core made of polyester or polyamide threads and a polymer layer applied by an extrusion method, wherein the insulation of the conductive cores is made of a heat-resistant thermoplastic elastomer, and the inner sheath is made of a thermoplastic elastomer and is applied by filling the gaps between the groups of cores, in addition, the common screen is made of tinned copper wires, the winding applied over the common screen is made of a polymer tape with an overlap, and the outer sheath is made of oil and petrol resistant, wear-resistant, thermoplastic compound.

2. A high-flexibility power cable with groups of cores and a common screen for connection to electrical networks according to paragraph 1, characterized in that the insulation of the conductive core is made of a heat-resistant thermoplastic elastomer or a heat-resistant non-flammable thermoplastic elastomer.

3. A high-flexibility power cable with groups of cores and a common screen for connection to electrical networks according to paragraph 1, characterized in that the outer sheath is made of a thermoplastic compound or a halogen-free thermoplastic compound.