RU2767303C1 - Силовой кабель, способ его изготовления и применение - Google Patents
Силовой кабель, способ его изготовления и применение Download PDFInfo
- Publication number
- RU2767303C1 RU2767303C1 RU2021129612A RU2021129612A RU2767303C1 RU 2767303 C1 RU2767303 C1 RU 2767303C1 RU 2021129612 A RU2021129612 A RU 2021129612A RU 2021129612 A RU2021129612 A RU 2021129612A RU 2767303 C1 RU2767303 C1 RU 2767303C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- power cable
- insulating layer
- cable according
- semi
- cable
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 50
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 6
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 5
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 abstract description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 229920003020 cross-linked polyethylene Polymers 0.000 description 5
- 239000004703 cross-linked polyethylene Substances 0.000 description 5
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229920000271 Kevlar® Polymers 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000004761 kevlar Substances 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000013024 troubleshooting Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
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
- H01B7/182—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring comprising synthetic filaments
- H01B7/1825—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring comprising synthetic filaments forming part of a high tensile strength core
-
- 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
- H01B7/22—Metal wires or tapes, e.g. made of steel
- H01B7/221—Longitudinally placed metal wires or tapes
- H01B7/223—Longitudinally placed metal wires or tapes forming part of a high tensile strength core
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
- H01B13/06—Insulating conductors or cables
- H01B13/14—Insulating conductors or cables by extrusion
- H01B13/141—Insulating conductors or cables by extrusion of two or more insulating layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
- H01B13/06—Insulating conductors or cables
- H01B13/14—Insulating conductors or cables by extrusion
- H01B13/143—Insulating conductors or cables by extrusion with a special opening of the extrusion head
- H01B13/144—Heads for simultaneous extrusion on two or more conductors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
- H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
- H01B3/441—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from alkenes
-
- 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
- H01B7/14—Submarine cables
-
- 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
- H01B7/20—Metal tubes, e.g. lead sheaths
- H01B7/204—Metal tubes, e.g. lead sheaths composed of lead
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B9/00—Power cables
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B9/00—Power cables
- H01B9/02—Power cables with screens or conductive layers, e.g. for avoiding large potential gradients
- H01B9/027—Power cables with screens or conductive layers, e.g. for avoiding large potential gradients composed of semi-conducting layers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
- Communication Cables (AREA)
- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
- Ropes Or Cables (AREA)
- Processes Specially Adapted For Manufacturing Cables (AREA)
- Wind Motors (AREA)
- Electric Cable Installation (AREA)
- Cable Accessories (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к силовому кабелю, включающему натяжной элемент (1), расположенный в центре указанного силового кабеля; первый изоляционный слой (3), при этом натяжной элемент (1) расположен в первом изоляционном слое (3); и внешнюю защитную оболочку (9); при этом указанный силовой кабель дополнительно включает один или несколько первых алюминиевых проводников (4), расположенных в первом изоляционном слое (3). Настоящее изобретение также относится к способу изготовления силового кабеля по настоящему изобретению, который содержит этап экструзии первого полимерного изоляционного слоя (3) на натяжной элемент (1) и один или несколько проводников (4) за один этап. Наконец, настоящее изобретение относится к применению предлагаемого в изобретении силового кабеля под водой при напряжении от среднего до высокого, например, в кабельной инфраструктуре морской ветряной мельницы или приводе подводных насосов. Технический результат заключается в том, что в заявленном кабеле напряжение электрического поля значительно снижается, толщина изоляции уменьшается, общий диаметр кабеля, общий вес и жесткость кабеля на изгиб уменьшаются, поэтому силовой кабель более гибкий, также уменьшено количество элементов, необходимых для образования силового кабеля, а также уменьшен общий диаметр самого силового кабеля и обеспечена устойчивость к разрушению. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящая заявка относится к силовым кабелям, способу их изготовления и использованию их в под водой.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
За последние десятилетия участились неожиданные нарушения подводных высоковольтных силовых кабелей. В большинстве случаев причиной таких нарушений является использование сшитого полиэтилена (PEX), материала высокой сложности. PEX был впервые представлен как материал для изготовления высоковольтных кабелей в ответ на изменение требований к конструкции наземных кабелей, допускающих рабочие температуры проводников до 90°C, а не до 70°C. Это температурное требование кажется неуместным в обычно холодной подводной среде океана, где температура окружающей среды едва достигает более чем нескольких градусов выше 0°C.
С точки зрения материалов, нет причин, по которым несшитые полимеры, такие как этилен, полиэтилен и этиленпропиленовый каучук, нельзя использовать в высоковольтных кабелях, работающих при напряжении до 66 кВ, особенно когда напряжения электрического поля проводника поддерживаются на пониженном уровне. Однако для снижения напряжений электрического поля в высоковольтных кабелях до приемлемого уровня внешний диаметр проводника должен быть увеличен, что, в свою очередь, увеличивает стоимость внешней оплетки кабеля до недопустимых уровней и приводит к серьезному избытку веса, в то же время еще больше усложняя обслуживание высоковольтного кабеля.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к силовому кабелю, включающему натяжной элемент, расположенный в центре указанного силового кабеля; первый изоляционный слой, при этом натяжной элемент расположен в первом изоляционном слое; и внешнюю защитную оболочку; при этом указанный силовой кабель дополнительно включает один или несколько первых алюминиевых проводников, расположенных в первом изоляционном слое.
Настоящее изобретение также относится к способу изготовления силового кабеля по настоящему изобретению, который включает этап, на котором экструдируют первый полимерный изоляционный слой на натяжной элемент и один или несколько проводников за один этап.
Наконец, настоящее изобретение относится к использованию предлагаемого в изобретении силового кабеля от среднего до высокого напряжения под водой, например, в кабельной инфраструктуре морской ветряной мельницы или приводе подводных насосов.
В настоящем изобретении используются проводники на основе алюминия, для которых требуется увеличенный диаметр проводника по сравнению с обычными проводниками на основе меди. Кроме того, в настоящее изобретении заменена обычная внешняя оплетка на внутренний натяжной элемент, расположенный в центре силового кабеля. За счет использования внутреннего натяжного элемента внешний диаметр проводника дополнительно увеличивается, так как теперь он расширяется в радиальном направлении для размещения натяжного элемента. При такой конфигурации напряжение электрического поля значительно снижается по сравнению с обычными силовыми кабелями, и можно без опаски отказаться от дорогостоящей внешней оплетки. Кроме того, из-за пониженного напряжения электрического поля толщина изоляции может быть уменьшена, и в качестве изолятора могут быть использованы твердый несшитый этиленовый, полиэтиленовый или этиленпропиленовый каучук, тем самым заменяя PEX и решая вышеупомянутые проблемы.
Еще одно преимущество обеспечения внутреннего натяжного элемента и исключения обычной внешней оплетки состоит в том, что общий диаметр кабеля, общий вес кабеля и жесткость кабеля на изгиб уменьшаются. Низкий удельный вес силового кабеля в соответствии с настоящим изобретением при погружении в воду, а также его уменьшенная жесткость позволяют снизить усилия сжатия и улучшить обслуживание при установке силового кабеля, например, при установке гусеницы. Поэтому силовой кабель по изобретению более гибкий, чем обычные кабели, и, следовательно, его легче обвязать.
Наконец, отказ от традиционной внешней оплетки приводит к значительному снижению затрат, поскольку внешняя оплетка обычно составляет 40% от общей стоимости материалов силового кабеля.
Еще одно преимущество силового кабеля по изобретению состоит в том, что алюминиевый проводник делает ненужной полупроводниковую изоляцию, тем самым уменьшая количество элементов, необходимых для образования силового кабеля, а также уменьшая общий диаметр самого силового кабеля.
Наконец, твердый изоляционный материал делает силовой кабель необычайно устойчивым к разрушению по сравнению с обычными силовыми кабелями. Прочная конструкция и, как следствие, отсутствие каких-либо пустот, например, присутствующих в пене PEX, гарантирует, что силовой кабель в соответствии с изобретением имеет так называемую сверхсухую структуру. Сверхсухая структура подразумевает максимально сухую структуру, в которой отсутствует потенциальный риск заполнения пустот в материале кабеля водой в любой момент срока службы кабеля.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фигура 1 представляет собой схематическое поперечное сечение силового кабеля по первому варианту выполнения изобретения.
Фигура 2 представляет собой схематическое поперечное сечение силового кабеля по второму варианту выполнения изобретения.
Фигура 3 представляет собой схематическое поперечное сечение силового кабеля по третьему варианту выполнения изобретения.
На Фигурах 4A и B показаны две конфигурации многожильных силовых кабелей.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Фигура 1 представляет собой схематическое поперечное сечение силового кабеля по первому варианту выполнения изобретения. Силовой кабель содержит натяжной элемент 1, расположенный в центре указанного силового кабеля, первый изоляционный слой 3, окружающий натяжной элемент 1, и защищенный от окружающей среды внешней оболочкой 9.
В первом изоляционном слое 3 расположены один или несколько, предпочтительно три первых алюминиевых проводника 4. Каждый первый алюминиевый проводник может иметь круглое поперечное сечение, при этом диаметр каждого проводника одинаков. Диаметр проводника может быть выбран в соответствии с желаемым применением силового кабеля.
Кроме того, силовой кабель может содержать первый полупроводящий внешний экран 2, окружающий натяжной элемент 1, и второй полупроводящий внешний экран 5, окружающий изоляционный слой 3. Силовой кабель может дополнительно содержать первый металлический экран 6 и/или второй металлический экран 7, при этом первый и/или второй металлические экраны могут иметь различные функции, такие как облегчение поиска неисправностей. Первый и/или второй металлические экраны обернуты полупроводящей обертывающей лентой 8.
Для силового кабеля с круглым поперечным сечением и двумя или более первыми алюминиевыми проводниками 4 проводники предпочтительно расположены равноудаленно по окружности. Это показано на фигуре 1 для варианта выполнения с тремя проводниками. При напряжениях от среднего (до 1 кВ) до высокого (выше 1 кВ) обычно требуются три или более фазы; силовой кабель содержит соответствующее количество проводников.
Типичные механические свойства примерного силового кабеля по первому варианту выполнения представлены в Таблице 1.
Фигура 2 представляет собой схематическое изображение поперечного сечения силового кабеля по второму варианту выполнения изобретения. Признаки, соответствующие первому варианту выполнения, обозначены теми же ссылочными позициями. Второй вариант выполнения отличается от первого варианта выполнения тем, что дополнительно обеспечен второй изоляционный слой 3’, предпочтительно окруженный третьим полупроводящим внешним экраном 5’. Указанный второй изоляционный слой 3’ окружает первый изоляционный слой 3 и, если он присутствует, второй полупроводящий внешний экран 5. Во втором изоляционном слое 3’ расположены один или несколько вторых алюминиевых проводников 4’. Каждый второй алюминиевый проводник может иметь круглое поперечное сечение, при этом диаметры первых алюминиевых проводников 4 и вторых алюминиевых проводников 4’ предпочтительно одинаковы.
Для силового кабеля с круглым поперечным сечением и двумя или более вторыми алюминиевыми проводниками 4’ проводники предпочтительно расположены равноудаленно по окружности. Это показано на фигуре 2 для варианта выполнения с тремя проводниками.
На Фигуре 2 показан силовой кабель, содержащий три первых и три вторых алюминиевых проводника 4, 4', выполненных таким образом, что средняя точка каждого первого алюминиевого проводника 4 лежит на прямой линии, проходящей через среднюю точку силового кабеля и среднюю точку ровно одного второго алюминиевого проводника 4’. Вместо этого конфигурация на фигуре 2 может содержать два, четыре или более первого и второго алюминиевых проводников. Такая конфигурация позволяет использовать силовой кабель для одновременной работы двух приложений среднего и высокого напряжения. Например, когда силовой кабель используется в системе переменного тока, два подводных насоса могут работать одновременно, каждый из которых снабжен питанием от своего собственного набора алюминиевых проводов 4 и 4’. В качестве альтернативы, когда силовой кабель используется как экспортный кабель постоянного тока, три первых алюминиевых проводника 4 могут функционировать как фаза проводника постоянного тока, тогда как три вторых алюминиевых проводника 4’ могут функционировать как линии заземления. Последнее использование особенно актуально для экспорта энергии от ветряных мельниц морского базирования.
Натяжной элемент 1 состоит из высокопрочного материала, такого как сталь, предпочтительно из высокопрочной стали, композитного материала или арамидного (кевларового) материала. Кроме того, натяжной элемент 1 может быть сплошным, например, в форме стержня, проволоки или жгута проводов. Альтернативно, натяжной элемент может быть полым, например, в форме трубы. Натяжной элемент 1 может содержать дополнительный элемент, например, датчик температуры, расположенный в его центре.
Схематическое поперечное сечение силового кабеля по третьему варианту выполнения изобретения показано на фигуре 3. В этом варианте выполнения натяжной элемент 1 в виде жгута проводов окружен одним или несколькими первыми алюминиевыми проводниками 4 в форме одного или нескольких колец проводов, оба из которых расположены в первом изоляционном слое 3. Обеспечивается второй изоляционный слой 5, отделенный от первого изоляционного слоя 3 первым полупроводящим внешним листом 2.
Один или несколько силовых кабелей по третьему варианту выполнения могут быть объединены в многожильный силовой кабель, варианты которого показаны на фигурах 4A и B. Многожильный силовой кабель может содержать один или несколько силовых кабелей 10 по третьему варианту выполнения, необязательно один или несколько весовых элементов 11 и необязательно дополнительный функциональный элемент 12. Функциональный элемент может содержать, например, оптоволоконный или сигнальный кабель. Весовые элементы 11 могут содержать цинк или свинец.
Один или несколько силовых кабелей 10, весовые элементы 11 и функциональный элемент 12 расположены в экструдированном изоляционном слое 13. Обеспечен внешний полупроводящий экран, окружающий изоляционный слой 13. Многожильный силовой кабель защищен от окружающей среды внешней оболочкой, окружающей внешний полупроводящий экран.
На фигурах 4A и B показана конфигурация с тремя силовыми кабелями 10 и одним дополнительным функциональным элементом 12. На фигуре 4A представлены два весовых элемента 11, на фигуре 4C - большое количество весовых элементов 11.
Типичные механические свойства типичного силового кабеля по варианту выполнения, показанному на фигуре 4A, представлены в таблице 2; различные значения массы кабеля, погруженного веса, удельного веса и жесткости, перечисленные в таблице 1, могут, естественно, варьироваться в зависимости от количества и типа присутствующих весовых элементов.
Способ изготовления силового кабеля в соответствии с изобретением включает этап, на котором экструдируют первый изоляционный слой 3 на натяжной элемент 1 и один или несколько первых алюминиевых проводников 4. Следовательно, натяжной элемент 1 и один или несколько первых алюминиевых проводников 4 расположены в первом изоляционном слое 3. Кроме того, один или несколько вторых алюминиевых проводников 4’ расположены во втором изоляционном слое 3. Чтобы изготовить силовой кабель по второму варианту выполнения, второй изоляционный слой 3’ экструдируют на один или несколько вторых алюминиевых проводников 4’ на следующем этапе способа. Первый и второй этапы способа можно выполнять последовательно, экструдируя второй изоляционный слой 3’ на уже экструдированный первый изоляционный слой 3, или одновременно, посредством совместной экструзии.
Способ по изобретению противоречит способам изготовления обычных силовых кабелей, где каждый проводник сначала располагают в свой собственный изоляционный слой, на котором желаемое количество таким образом изолированных проводников связывают вместе и удерживают на месте отдельным внешним слоем. Следовательно, способ по настоящему изобретению обеспечивает значительную экономию затрат и является намного более простым в реализации по сравнению с обычными способами изготовления силовых кабелей.
Первый, второй и третий полупроводящие внешние экраны 2, 5, 5’ содержат полимер, предпочтительно полиэтилен, полистирол или полиамид.
Первый и второй изоляционные слои 3, 3’ содержат несшитый полимер, предпочтительно этилен, полиэтилен или этиленпропиленовый каучук.
Необязательные первый и второй металлические экраны 6, 7 содержат медь, предпочтительно отожженную медь или свинец. Металлические экраны предпочтительно выполняются в виде ленты или оболочки. Полупроводящая обертывающая лента 8 содержит полиамид (нейлон). Наконец, внешняя оболочка 9 содержит полиэтилен высокой плотности, который может быть экструдирован на нижележащие слои или может быть намотан в виде ленты вокруг нижележащих слоев.
Хотя силовой кабель на фигурах 1, 2 и 3 представлен как имеющий круглое поперечное сечение, это сделано только для иллюстративных целей и никоим образом не ограничивает; могут быть использованы другие геометрические формы поперечного сечения, например, эллиптические или прямоугольные.
Силовой кабель по изобретению может дополнительно быть снабжен свинцовой оболочкой, окружающей внешнюю оболочку. Такая свинцовая оболочка увеличивает вес, что может быть желательно для работы под водой. Кроме того, свинцовая оболочка значительно увеличивает срок службы силового кабеля до 50 лет.
Вышеупомянутые варианты выполнения и примеры никоим образом не ограничивают объем охраны изобретения, определяемый прилагаемой формулой изобретения.
Claims (21)
1. Силовой кабель для работы под водой, включающий:
натяжной элемент (1), расположенный в центре указанного силового кабеля;
первый изоляционный слой (3), при этом натяжной элемент (1) расположен в первом изоляционном слое (3); и
внешнюю защитную оболочку (9);
при этом указанный силовой кабель дополнительно включает один или несколько первых алюминиевых проводников (4), расположенных в первом изоляционном слое (3), указанный первый изоляционный слой (3) содержит несшитый, твердый полиэтилен или несшитый, твердый этиленпропиленовый каучук.
2. Силовой кабель по п. 1, содержащий первый полупроводящий внешний экран (2), расположенный между натяжным элементом (1) и изоляционным слоем (3), и второй полупроводящий внешний экран (5), окружающий изоляционный слой (3).
3. Силовой кабель по п. 2, содержащий второй изоляционный слой (3'), окруженный третьим полупроводящим внешним экраном (5'), при этом указанный второй изоляционный слой (3') окружает второй полупроводящий внешний экран (5), при этом один или несколько вторых алюминиевых проводников (4') расположены во втором изоляционном слое (3').
4. Силовой кабель по пп. 1-3, имеющий круглое поперечное сечение, при этом силовой кабель дополнительно содержит два или более первых алюминиевых проводника (4), равноудаленных по окружности.
5. Силовой кабель по п. 4, содержащий два или более вторых алюминиевых проводников, равноудаленных по окружности, так что средняя точка каждого одного первого алюминиевого проводника (4) лежит на прямой линии, проходящей через среднюю точку силового кабеля и точно через среднюю точку одного второго алюминиевого проводника (4’).
6. Силовой кабель по п. 1, в котором натяжной элемент (1) содержит пучок проводов, а первые алюминиевые проводники (4) содержат одно или несколько колец из алюминиевых проводов.
7. Силовой кабель по п. 6, дополнительно включающий второй полупроводящий внешний экран (5), окружающий изоляционный слой (3), второй изоляционный слой (3'), окружающий второй полупроводящий внешний экран (5), и третий полупроводящий внешний экран (5'), окружающий указанный второй изоляционный слой (3').
8. Силовой кабель по п. 7, в котором второй изоляционный слой (3’) содержит несшитый твердый полимер, предпочтительно этилен, полиэтилен или этиленпропиленовый каучук.
9. Многожильный силовой кабель, содержащий один или несколько силовых кабелей (10) по любому из пп. 6-8, указанный один или несколько силовых кабелей (10), один или несколько весовых элементов (11) и по меньшей мере один функциональный элемент (12), расположенный в экструдированном изоляционном слое (13).
10. Силовой кабель по любому из предыдущих пунктов, дополнительно включающий первый металлический экран (6) и/или второй металлический экран (7), обернутый полупроводящей обертывающей лентой (8) и расположенный непосредственно внутри внешней оболочки (9).
11. Силовой кабель по п. 10, в котором первый и/или второй металлические экраны (6, 7) содержат медь, предпочтительно отожженную медь или свинец.
12. Силовой кабель по любому из предыдущих пунктов, дополнительно включающий свинцовую оболочку, окружающую внешнюю оболочку (9).
13. Способ изготовления силового кабеля по любому из предыдущих пунктов, включающий этап, на котором экструдируют первый полимерный изоляционный слой (3) на натяжной элемент (1) и один или несколько проводников (4) за один этап.
14. Способ изготовления силового кабеля по п. 13, в котором второй изоляционный слой (3’) экструдируют на первый изоляционный слой (3) и один или несколько вторых алюминиевых проводников (4’).
15. Способ изготовления силового кабеля по п. 14, в котором второй изоляционный слой (3’) экструдируют совместно с первым изоляционным слоем (3).
16. Способ изготовления силового кабеля по п. 14, в котором первый изоляционный слой (3) и второй изоляционный слой (3’) экструдируют последовательно.
17. Применение силового кабеля по любому из предыдущих пунктов под водой при напряжениях от среднего до высокого, например, в кабельной инфраструктуре морской ветряной мельницы или в приводе подводных насосов.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20190358 | 2019-03-18 | ||
| NO20190358A NO345275B1 (en) | 2019-03-18 | 2019-03-18 | Power cable, method for production and use thereof |
| PCT/NO2020/050076 WO2020190149A1 (en) | 2019-03-18 | 2020-03-18 | Power cable, method for production and use thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2767303C1 true RU2767303C1 (ru) | 2022-03-17 |
Family
ID=70465214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021129612A RU2767303C1 (ru) | 2019-03-18 | 2020-03-18 | Силовой кабель, способ его изготовления и применение |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US11562833B2 (ru) |
| EP (1) | EP3924983B1 (ru) |
| JP (1) | JP7162939B2 (ru) |
| KR (1) | KR102410783B1 (ru) |
| CN (1) | CN113614857B (ru) |
| AU (1) | AU2020240976B2 (ru) |
| CA (1) | CA3134024C (ru) |
| DK (1) | DK3924983T3 (ru) |
| ES (1) | ES2938476T3 (ru) |
| FI (1) | FI3924983T3 (ru) |
| NO (1) | NO345275B1 (ru) |
| PT (1) | PT3924983T (ru) |
| RU (1) | RU2767303C1 (ru) |
| SG (1) | SG11202110133WA (ru) |
| WO (1) | WO2020190149A1 (ru) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022075269A (ja) * | 2020-11-06 | 2022-05-18 | 株式会社三ツ星 | ケーブル |
| CN116052957B (zh) * | 2023-01-31 | 2024-03-01 | 江苏亨通华海科技股份有限公司 | 一种防滑移的光电复合缆芳纶铠装制造工艺 |
| KR20250097423A (ko) * | 2023-12-21 | 2025-06-30 | 이현 | 전기자동차 초급속 충전 능동 냉각 시스템용 케이블 |
| CN118098688B (zh) * | 2024-04-28 | 2024-06-28 | 四川新东方电缆集团有限公司 | 一种抗曲挠铝合金电缆 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1579123A (en) * | 1976-04-27 | 1980-11-12 | Standard Telephones Cables Ltd | Cables |
| US4275262A (en) * | 1975-12-04 | 1981-06-23 | International Standard Electric Corporation | Submarine cable |
| US20070237469A1 (en) * | 2006-02-17 | 2007-10-11 | Olsen Espen | Electric submarine power cable and system for direct electric heating |
| WO2015005857A1 (en) * | 2013-07-09 | 2015-01-15 | Habia Cable Ab | Medium/high-voltage cable comprising fluoropolymer layers |
| RU2618674C2 (ru) * | 2010-09-17 | 2017-05-10 | 3М Инновейтив Пропертиз Компани | Армированные волокнами, заполненные наночастицами термоусаживаемые полимерно-композитные провода и кабели и способы |
| CN109192372A (zh) * | 2018-08-06 | 2019-01-11 | 安徽海纳电缆集团有限公司 | 一种适用于高压强环境的电缆 |
Family Cites Families (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4079190A (en) * | 1977-02-03 | 1978-03-14 | International Standard Electric Corporation | Submarine coaxial cable |
| US4275272A (en) | 1979-11-05 | 1981-06-23 | Gte Automatic Electric Laboratories Incorporated | Remote time and charge system |
| GB2101798B (en) * | 1981-04-23 | 1985-03-27 | Bicc Plc | Electric cable |
| JPS6032205A (ja) | 1983-08-02 | 1985-02-19 | 日本電信電話株式会社 | 光ケ−ブル |
| KR200177486Y1 (ko) | 1999-06-30 | 2000-04-15 | 서울전선주식회사 | 절연케이블 |
| NO320590B1 (no) * | 2003-08-13 | 2005-12-27 | Nexans | Fleksibel langstrakt elektrisk anordning for bruk i en omgivelse med stor mekanisk belastning |
| DE102006015878B4 (de) | 2006-04-05 | 2015-12-17 | Nexans | Flexible elektrische Steuerleitung |
| WO2011008568A2 (en) * | 2009-07-16 | 2011-01-20 | 3M Innovative Properties Company | Submersible composite cable and methods |
| PT2312591T (pt) | 2009-08-31 | 2020-04-23 | Nexans | Barreira metálica anti-humidade resistente à fadiga em cabo elétrico submarino |
| ES2395709T3 (es) * | 2010-03-18 | 2013-02-14 | Nexans | Cable eléctrico y boquilla de extrusión para su fabricación |
| KR101687794B1 (ko) | 2010-03-26 | 2016-12-20 | 엘에스전선 주식회사 | 전계강도가 강화된 절연체를 구비한 풍력 발전기용 전력 케이블 |
| KR20110135173A (ko) | 2010-06-10 | 2011-12-16 | 엘에스전선 주식회사 | 비가교 열가소성 고분자로 제조되는 전선 |
| NO333569B1 (no) * | 2011-03-15 | 2013-07-08 | Nexans | Navlestreng-kraftkabel |
| JP6425539B2 (ja) * | 2011-05-04 | 2018-11-21 | ボレアリス エージー | 電気デバイスのためのポリマー組成物 |
| CN202258511U (zh) | 2011-09-29 | 2012-05-30 | 宜昌联邦电缆有限公司 | 高压、超高压直流交联聚乙烯绝缘海底电力电缆 |
| CN103093875A (zh) | 2011-10-27 | 2013-05-08 | 王震 | 一种非交联聚乙烯绝缘高压电缆 |
| KR101441085B1 (ko) * | 2012-03-26 | 2014-09-23 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 전력케이블용 비 가교 폴리에틸렌 조성물 |
| KR102003565B1 (ko) * | 2013-01-21 | 2019-07-24 | 한국전력공사 | 전력 케이블 |
| JP5669924B1 (ja) * | 2013-12-04 | 2015-02-18 | 株式会社フジクラ | 難燃性樹脂組成物、及び、これを用いたケーブル |
| MX389853B (es) | 2014-03-18 | 2025-03-20 | Corning Optical Communications LLC | Envoltura para cable de fibra óptica. |
| JP2015222627A (ja) * | 2014-05-22 | 2015-12-10 | 日立金属株式会社 | 電線、ハーネス、電気回路、布地、衣服及びシート |
| US9530532B2 (en) * | 2014-08-22 | 2016-12-27 | Abb Schweiz Ag | Hybrid conductor with circumferential conducting layers |
| WO2017084709A1 (en) | 2015-11-19 | 2017-05-26 | Abb Hv Cables (Switzerland) Gmbh | Electric power cable and process for the production of electric power cable |
| CN205230639U (zh) | 2015-12-23 | 2016-05-11 | 万光电缆有限公司 | 耐压防水电缆 |
| US11398322B2 (en) * | 2017-06-11 | 2022-07-26 | Schlumberger Technology Corporation | Alternate deployed electric submersible pumping system cable |
| EP3679589A1 (en) * | 2017-09-06 | 2020-07-15 | Union Carbide Corporation | Polymeric compositions for optical fiber cable components |
| CN112292507A (zh) * | 2018-05-31 | 2021-01-29 | 斯伦贝谢技术有限公司 | 用于测井电缆的导电外护套 |
-
2019
- 2019-03-18 NO NO20190358A patent/NO345275B1/en unknown
-
2020
- 2020-03-18 WO PCT/NO2020/050076 patent/WO2020190149A1/en not_active Ceased
- 2020-03-18 DK DK20721841.3T patent/DK3924983T3/da active
- 2020-03-18 CA CA3134024A patent/CA3134024C/en active Active
- 2020-03-18 US US17/439,524 patent/US11562833B2/en active Active
- 2020-03-18 ES ES20721841T patent/ES2938476T3/es active Active
- 2020-03-18 CN CN202080022679.8A patent/CN113614857B/zh active Active
- 2020-03-18 RU RU2021129612A patent/RU2767303C1/ru active
- 2020-03-18 AU AU2020240976A patent/AU2020240976B2/en active Active
- 2020-03-18 JP JP2021568849A patent/JP7162939B2/ja active Active
- 2020-03-18 EP EP20721841.3A patent/EP3924983B1/en active Active
- 2020-03-18 KR KR1020217033165A patent/KR102410783B1/ko active Active
- 2020-03-18 FI FIEP20721841.3T patent/FI3924983T3/fi active
- 2020-03-18 SG SG11202110133WA patent/SG11202110133WA/en unknown
- 2020-03-18 PT PT207218413T patent/PT3924983T/pt unknown
-
2022
- 2022-12-19 US US18/084,220 patent/US12119145B2/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4275262A (en) * | 1975-12-04 | 1981-06-23 | International Standard Electric Corporation | Submarine cable |
| GB1579123A (en) * | 1976-04-27 | 1980-11-12 | Standard Telephones Cables Ltd | Cables |
| US20070237469A1 (en) * | 2006-02-17 | 2007-10-11 | Olsen Espen | Electric submarine power cable and system for direct electric heating |
| RU2618674C2 (ru) * | 2010-09-17 | 2017-05-10 | 3М Инновейтив Пропертиз Компани | Армированные волокнами, заполненные наночастицами термоусаживаемые полимерно-композитные провода и кабели и способы |
| WO2015005857A1 (en) * | 2013-07-09 | 2015-01-15 | Habia Cable Ab | Medium/high-voltage cable comprising fluoropolymer layers |
| CN109192372A (zh) * | 2018-08-06 | 2019-01-11 | 安徽海纳电缆集团有限公司 | 一种适用于高压强环境的电缆 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022517880A (ja) | 2022-03-10 |
| DK3924983T3 (da) | 2023-02-13 |
| US20230126536A1 (en) | 2023-04-27 |
| ES2938476T3 (es) | 2023-04-11 |
| US11562833B2 (en) | 2023-01-24 |
| US12119145B2 (en) | 2024-10-15 |
| NO20190358A1 (en) | 2020-09-21 |
| FI3924983T3 (fi) | 2023-03-07 |
| KR102410783B1 (ko) | 2022-06-22 |
| CA3134024A1 (en) | 2020-09-24 |
| AU2020240976B2 (en) | 2022-06-30 |
| CN113614857B (zh) | 2023-01-24 |
| CA3134024C (en) | 2023-08-15 |
| US20220157490A1 (en) | 2022-05-19 |
| NO345275B1 (en) | 2020-11-23 |
| AU2020240976A1 (en) | 2021-11-04 |
| EP3924983B1 (en) | 2022-11-09 |
| CN113614857A (zh) | 2021-11-05 |
| SG11202110133WA (en) | 2021-10-28 |
| BR112021018399A2 (pt) | 2021-11-23 |
| JP7162939B2 (ja) | 2022-10-31 |
| KR20210132717A (ko) | 2021-11-04 |
| PT3924983T (pt) | 2023-02-20 |
| WO2020190149A1 (en) | 2020-09-24 |
| EP3924983A1 (en) | 2021-12-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2767303C1 (ru) | Силовой кабель, способ его изготовления и применение | |
| US5495546A (en) | Fiber optic groundwire with coated fiber enclosures | |
| RU2550251C2 (ru) | Интегрированный составной кабель высокой мощности | |
| CN101681697B (zh) | 电力线缆 | |
| US4944570A (en) | Fiber optic cable having an extended elongation window | |
| US10388430B1 (en) | Hybrid cable for use in aerial applications | |
| CA2940604C (en) | Electrical cables with strength elements | |
| EP1691378B1 (en) | Deep water signal cable | |
| AU2009275328B2 (en) | Umbilical | |
| GB2552370A (en) | Insulated cable | |
| EP4651158A1 (en) | Dynamic submarine optical cable | |
| HK40060134B (en) | Power cable, method for production and use thereof | |
| HK40060134A (en) | Power cable, method for production and use thereof | |
| CN116110642B (zh) | 脐带缆及其制备方法 | |
| CN220731212U (zh) | 一种单芯非磁性金属带铠装动力电缆 | |
| EP4614529A1 (en) | Submarine dc power cable | |
| KR102186584B1 (ko) | 가공 케이블용 구리-마일라 테이프 및 그 제조 방법 | |
| KR20250120919A (ko) | 수분 완충 구역을 갖는 해저 전력 케이블 시스템 | |
| SE2151093A1 (en) | Armoured direct current submarine power cable | |
| CN120748819A (zh) | 集束海缆 |