ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРОВОД
(51) 7 H01B7/02, H01B13/16
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Статус: по данным на 27.03.2008 - действует
(21) Заявка: 99101515/09
(22) Дата подачи заявки: 1999.01.26
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1999.01.26
(45) Опубликовано: 2000.08.20
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: АСТАХИН В.В. и др. Электроизоляционные лаки. - М.: Химия, 1981, с.97 - 106. SU 1405590 A1, 20.05.1995. SU 1775734 A1, 15.11.1992. US 4401845 A, 30.08.1983. PCT WO 89/00758 A1, 26.01.1989. DE 3643351 A1, 25.06.1987.
(71) Заявитель(и): Открытое акционерное общество "Чебоксарский завод кабельных изделий "Чувашкабель"
(72) Автор(ы): Загребаева Н.А.; Степанов А.В.; Демидов В.Г.; Седов Г.К.; Немыкин Ф.С.; Турук В.К.
(73) Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество "Чебоксарский завод кабельных изделий "Чувашкабель"
Адрес для переписки: 428015, г.Чебоксары, Московский просп., д.15, Чув.ГУ, отдел интеллектуал.собств., Шалуновой Н.Б.
(54) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРОВОД
Изобретение относится к кабельной технике, а именно к конструкциям монтажных проводов. Технический результат заключается в повышении стойкости к распространению электрической дуги и облегчении снятия изоляции при монтаже при высокой механической и радиационной стойкости. В электрическом проводе, содержащем токопроводящую жилу и изоляцию в виде слоя на полиимидной основе, изоляция дополнительно содержит внутренний слой, предварительно сформированный на токопроводящей жиле при пропускании ее через водную суспензию фторопласта и последующей термообработке, причем соотношение толщин внутреннего слоя изоляции к внешнему на полиимидной основе составляет 1:25-1:6. 2 табл., 1 ил.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к кабельной технике, в частности к конструкциям монтажных проводов, предназначенных для работы в условиях большого перепада температур и повышенной радиации.
В кабельной технике широко применяются провода, содержащие токопроводящую жилу и изоляцию, которую в зависимости от того, в каких целях используют провод, выполняют из различных материалов. Как правило, это должны быть термоустойчивые, эластичные материалы с высокой изолирующей способностью [1, 2].
Известен электрический провод, содержащий токопроводящую жилу и изоляцию в виде внутреннего слоя, образованного лентами фторопласта, а именно политетрафторэтилена, и наружного слоя из плавкого сополимера тетрафторэтилена с перфтор(алкил)виниловыми эфирами [3]. Такой провод надежен в работе при повышенной температуре до +250oC, циклическом воздействии и электрическом напряжении 100 В, 50 Гц. Однако провода с такой изоляцией имеют низкую радиационную стойкость, низкую механическую прочность, непригодны для условий работы при низких температурах вследствие своей хладотекучести. Хладотекучесть приводит к продавливанию изоляционного слоя под воздействием механических нагрузок даже при низких температурах, а низкая механическая прочность - к необходимости применения изоляционного слоя толщиной не менее 0,2 - 0,3 мм, что увеличивает габариты и массу провода.
Наиболее близким устройством, решающим задачу создания электрического провода с малой толщиной изоляции и небольшими габаритами и массой при высокой разрешающей способности, высокой механической прочности, является электрический провод, содержащий токопроводящую жилу и изоляцию, представляющую собой полиимидную пленку [4], например, в виде нанесенного на жилу электроизоляционного полиимидного лака АД-9103 по ТУ 6-19.283-85. Известно, что изоляция из полиимида имеет высокие радиационную стойкость, механическую прочность и твердость, не размягчается вплоть до температуры разложения (400oC), благодаря высокой механической прочности может использоваться для изоляции проводов в виде очень тонких слоев (0,05 - 0,1 мм), благодаря чему провода имеют небольшие габариты и массу, что особенно ценно для космической и авиационной техники.
Однако эти провода обладают низкой стойкостью к распространению электрической дуги по длине жгута при ее образовании вследствие повреждения изоляции расположенных рядом проводов. Образующиеся под действием высокой температуры токопроводящие коксообразные и газообразные продукты разложения (пиролиза) способствуют поддержанию дуги и ее распространению по длине собранных в жгут проводов, что может вызвать пожар в электрической сети. Дуга распространяется при напряжении выше 12В, что ограничивает рабочее напряжение при применении таких проводов несмотря на высокую электрическую прочность изоляции. Кроме того, при зачистке в процессе монтажа полиимидная изоляция, которая, как правило, наносится путем нанесения полиимидного лака на поверхность токопроводящей жилы с последующей термообработкой, трудно снимается с токопроводящей жилы вследствие высокой адгезии.
Техническим результатом, достигаемым при использовании заявляемого изобретения, является повышение стойкости к распространению электрической дуги, облегчение снятия изоляции при монтаже при сохранении всех остальных положительных свойств проводов, включая радиационную стойкость и механическую прочность.
Этот технический результат достигается тем, что в электрическом проводе, содержащем токопроводящую жилу и изоляцию в виде нанесенного на жилу слоя на полиимидной основе, изоляция дополнительно содержит внутренний слой, предварительно сформированный на токопроводящей жиле при пропускании ее через водную суспензию фторопласта и последующей термообработке, при соотношении толщины внутреннего слоя к толщине слоя на полиимидной основе 1:25 - 1:6.
На чертеже изображен предлагаемый электрический провод, где 1 - токопроводящие жилы, 2 - внутренний слой изоляции, сформированный на токопроводящей жиле при пропускании ее через водную суспензию фторопласта и последующей термообработке, 3 - внешний слой на полиимидной основе. В зависимости от условий работы электрического провода и требований к радиационной стойкости, механической прочности соотношение толщины слоя 2 к толщине слоя 3 равно 1: 25 - 1:6.
Для изготовления электрического провода токопроводящую жилу пропускают через установку с водной суспензией фторопласта, например Ф-4Д по ТУ 6-05-1246-81, после чего подвергают термообработке при температуре 330-360oC. Толщина получаемого при этом внутреннего слоя, как правило, соответствует 0,01 - 0,015 мм, но может достигать 0,04 мм и регулируется количеством проходов токопроводящей жилы через ванну с суспензией фторопласта и печь для термообработки. Затем токопроводящую жилу с уже нанесенным на нее слоем фторопласта пропускают через камеру эмальпечи, где на ее поверхность наносят слой на полимерной основе, например лак электроизоляционный полиимидный марки АД-9103 по ТУ 6-19.283-85. Толщина изоляции проводов такой конструкции получается 0,07 - 0,1 мм. Поскольку толщина внутреннего слоя почти на порядок меньше толщины внешнего полиимидного слоя, внутренний фторопластовый слой не оказывает существенного влияния на прочностные и механические характеристики, в том числе и стойкость к радиации, электрического провода предлагаемой конструкции, не увеличивает массу и габариты проводов, что особенно важно при использовании их в качестве монтажных проводов в космической и авиационной технике.
Использование провода предлагаемой конструкции позволяет расширить диапазон сечений проводов до 0,5 мм (тогда как в прототипе - до 0,35 мм), так как значительно увеличивается напряжение распространения дуги. Все вышеизложенное подтверждается данными испытаний, представленными в таблице 1.
В зависимости от того, в каких условиях предполагают использовать электрический провод, а также геометрических размеров провода отношение толщины слоев (внутреннего фторопластового к внешнему полиимидному) при этом выбирают от 1: 25 до 1:6. В таблице 2 представлены характеристики проводов предлагаемой конструкции в зависимости от соотношения толщины слоев. Из таблицы видно, что выполнение внешнего слоя изоляции толщиной меньше, чем в 6 раз превышающей толщину внутреннего слоя, нецелесообразно, так как ухудшаются механические характеристики изолированного провода вследствие недостаточной толщины полиимидного слоя. Выполнение внешнего слоя толще чем в 25 раз внутреннего ведет к неоправданному увеличению массы и габаритов провода.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Авторское свидетельство СССР 1362917, кл. H 01 В 7/02, 1987 г.
2. Авторское свидетельство СССР 1775734, кл. H 01 В 7/02, 1992 г.
3. Авторское свидетельство СССР 1405590, кл. H 01 В 7/02, 1995 г.
4. Астахин В. В. и др. "Электроизоляционные лаки", М.Химия, 1981, с. 97-106.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Электрический провод, содержащий токопроводящую жилу и изоляцию в виде нанесенного на жилу слоя на полиимидной основе, отличающийся тем, что изоляция дополнительно содержит внутренний слой, предварительно сформированный на токопроводящей жиле при пропускании ее через водную суспензию фторопласта с последующей термообработкой, при соотношении толщины внутреннего слоя к толщине слоя на полиимидной основе 1 : 25 - 1 : 6.
Независимый научно технический портал
На главную страницу раздела
