Способ наложения полимерной изоляции и устройство для его осуществления

Способ наложения полимерной изоляции и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(») 65500I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

ЕГ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.10.76 (21) 2413120/24-07 (51) М. Кл. -

Н 02G 1/14

Н 02G 1/16 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.79. Бюллетень J¹ 12 (53) УДК 621.315 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 30.03.79 (72) Авторы изобретения

1О. В. Образцов, А. Г. Мирзоев, А. 3. Ромашкин, О. В. Аносов, Н. П. Анциферова, Л. А. Панкратова, Т. Б. Коротаева и Н. Д. Ионова (71) Заявитель (54) СПОСОБ НАЛОЖЕНИЯ ПОЛИМЕРНОЙ ИЗОЛЯЦИИ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к технологии наложения полимерной изоляции в местах соединения или оконцевания кабелей и может применяться как для восстановления (ремонта) изоляции, так и для се усиления. 5

В кабельной промышленности применяют различные способы наложения полимерной изоляции при ремонте или сращивании кабелей (11.

Известен способ, заключающийся в обмот- lo кс подготовленного участка кабеля лентой с подклеивающим слоем с перекрытием порядка 50%.

Известен также способ, включающий обмотку подготовленного участка лентой, но 15 из того же материала, что и оболочка или изоляция кабеля, с последующим помещением обмотанного участка в пресс-форму с электрообогревом. Обмотку осуществляют до диаметра, несколько большего, чем диа- 20 метр изоляции или оболочки, для уплотнения наложенных лент на участке ремонта или сращивания.

Однако для получения качественной изоляции необходим персонал высокой квали- 25 фикации. Кроме того, диаметр изоляции на участке восстановления имеет обычно больший размер, чем диаметр сращиваемого кабеля.

Известен способ, предусматривающий по- з0 мсщение сращивасмого или ремонтируемого участка кабеля в пресс-форму. Изоляционный материал подают непосредственно в пресс-форму с помощью пресса.

Такой способ требует примснешгя относительно сложного оборудования (пресса), причем в этом случае трудно избежать дефектов, например пузырей, в накладывас„»oi изоляции.

Для восстановления изоляции используют также тсрмоусаживасмые трубки (2J.

Однако эти трубки не могут быть налажсны при ремонте уже проложенного кабеля.

Кроме того, тсрмоусажпваемые трубки дефицитны и не охватывают всего ассортимента полимерных материалов, применяемых для изоляции кабелей.

Наиболее близким к изобретению является способ наложения полимерной изоляции, осуществляемый при изготовлении самонесущих сварных полиэтиленовых муфт

j3), основанный на наложении на жилу кабеля предварительно отформованных деталей из полимерного материала, последующего прогрева изделия в пресс-форме, внутренние размеры которой соответствуют размерам отформованных деталей, и охлаждения изделия в пресс-форме.

При осуществлении этого способа качество изоляции снижается вследствие пере655001

3 мсщения участков изоляции при нагреве и повреждения изоляции при последующем охлаждении в пресс-форме из-за разных коэффициентов теплового расширения жилы и изоляции.

Цель изобретения — повышение качества изоляции.

Поставленная цель достигается тем, что по предлагаемому способу отформованные детали нагревают до температуры (0,8—

1,4) Т, на участках сращивания со смсщением от концов отформованной детали в сторону основной изоляции кабеля на расстоянии Л1= (0,1 — 0,4) 6 образуют облои, а на участках основной изоляции кабеля длиt но" l= — 0,14 от мест сращивания обес100 К печивают перепад температур вдоль оси кабеля в пределах 100 †8 С/м длины, где

Т вЂ” температура плавления полимера, С;

Лl — расстояние от конца отформованной детали до облоя, м; б — толщина изоляции кабеля, м; 1 — длина участка основной изоляции кабеля, м; t — максимальная температура нагрева, С; К вЂ” перепад температур на концевых участках изоляции, С/м.

Для осуществления способа используют устройство, выполненное в виде пресс-формы с каналом, средний участок которого соответствует размерам отформованной дстали, а концевые участки длиной l=

100 К

0,14 соответствуют размерам основной изоляции кабеля, в которых на внутренней поверхности концевых участков канала выполнены кольцевые выточки, примыкающие к торцам среднего участка.

Пример 1. На жилы 1 и 2 кабелей 3 и 4 с изоляцией 5 из полиэтилена марки

153 — 01К, ГОСТ 16336 — 70, имеющей внутренний диаметр 0,022 м и наружный диаметр 0,064 м, на участке 6 сращивания кабелей длиной 0,2 м накладывают два полукольца 7 с внутренним диаметром 0,022 м, наружным диаметром 0,064 м и длиной

0,2 м, предварительно отформованных из полиэтилена той же марки, что и изоляция кабелей, и обезжиренных бензином. Участок сращивания кабелей вместе с полукольцами помещают в металлическую разъемную пресс-форму 8, внутренние размеры которой соответствуют размерам полуколсц, имеющую кольцевые выточки 9 на внутренней поверхности на расстоянии 0,005 м от концов отформованной детали в сторону основной изоляции кабеля и концевые участки 10, расположенные с внешних сторон выточек. Для предотвращения прилипания полиэтилена к стенкам пресс-формы применяют прокладку из целлофановой или полиэтилентерефталатной пленки. С помощью электрообогрева пресс-форму в течение 1 ч нагревают до 120 — 140 С в средней ее части (между кольцевыми выточками), т. е. до температуры, равной 1,1 — 1,3 темпера5

00 туры плавления полиэтилена, и выдерживают участок сращивания с полукольцами при этой температуре в пресс-форме в течение

2 ч.

На концевых участках пресс-формы, соприкасающихся с изоляцией сращиваемых кабелей, на длине 0,14 м обеспечивают перепад температур вдоль оси кабеля порядка 500 С/м от 120 — 140 СС до 50 — 70 С. Послс охлаждения пресс-форму снимают. Такой способ позволяет получить качественнуio изоляцию на всем участке сращивания.

Пример 2. На жилы 1 и 2 кабелей 3 и 4 с изоляцией 5 из изоляционного поливинилхлоридного пластиката марки И-40-14, ГОСТ 5960 — 72 накладывают полукольца 7 из того же материала. Размеры изоляции, полуколец и пресс-формы соответствуют указанным в примере 1. Последовательность операций при сращивании кабелей аналогична описанной в примере 1. При этом среднюю часть пресс-формы нагревают в течение 1 ч до 145 — 160 С, т. е. до температуры, равной 0,9 — 1,0 температуры плавления поливинилхлорида. Время выдержки участка сращивания с полукольцами в пресс-форме при этой температуре составляет 3 ч. Перепад температуры на концевых участках пресс-формы при этом равен 600 С/м, а температура у концов прессформы 60 — 80 С. После охлаждения прессформу снимают. Такой способ позволяет получить качественное сращивание изоляции из поливинилхлорида.

Пример 3. На жилы 1 и 2 кабелей 3 и 4 с изоляцией 5 из полиэтилена марки

153 — 01К, ГОСТ 16336 — 70 накладывают полукольца 7 из того же материала. Размеры изоляции, полуколец и пресс-формы соответствуют указанным в примере 1. Последовательность операций при сращивании кабелей аналогична описанной в примере 1.

Кольцевые выточки 9 расположены на расстоянии 0,001 м от концов отформованной детали в сторону основной изоляции кабеля. При этом среднюю часть пресс-формы нагревают в течение 1 ч до 70 — 100 С в средней ее части, т. е. до температуры, равной 0,6 — 0,9 от температуры плавления полиэтилена. Время выдержки участка сращивания с полукольцами в пресс-форме при этой температуре 3 ч. Перепад температуры на концевых участках пресс-формы при этом равен 400 С/м, а температура у концов пресс-формы 20 — 40 С. Полученная таким образом изоляция не имеет полного сращивания отформованных деталей с изоляцией кабеля из-за недостаточной температуры нагрева и давления внутри прессформы.

Пример 4. Последовательность операций при сращивании кабелей, размеры изоляции, полуколец и пресс-формы аналогичны описанным в примере 1. Кольцевые выточки 9 расположены на расстоянии 0,015 м

655001

55 от концов отформованной детали в сторону основной изоляции кабеля. При этом среднюю часть пресс-формы нагревают в течение 1 ч до 150 †1 С в средней ее части, т. е. до температуры, равной 1,4 — 1,6 температуры плавления полиэтилена. Время выдержки участка сращивания с полукольцами в пресс-форме при этой температуре составляет 2 ч. Перепад температуры на концевых участках пресс-формы при этом равен 7000 С/м, а температура у концов пресс-формы 50 — 70 С. После охлаждения пресс-формы получено некачественное сращивание полуколец с изоляцией кабеля.

Изоляция внутри имеет воздушные включения, а на поверхности — углубления. При этом происходит выдавливание полимерного материала из пресс-формы из-за повышенной температуры нагрева и избыточного давления внутри пресс-формы.

Устройство для осуществления сращивания отформованных деталей с изоляцией кабеля выполнено в виде металлической разъемной пресс-формы 8 с каналом, средний участок 11 которого соответствует размерам отформованной детали 7, а концевые

t участки 10 длиной l= — — 0,14 соответст

100 К вуют размерам основной изоляции кабеля, где t — максимальная температура нагрева пресс-формы, С; К вЂ” перепад температур на концевых участках пресс-формы, C/м.

На внутренней поверхности концевых участков канала выполнены кольцевые выточки 9, примыкающие к торцам среднего участка. Крепление пресс-формы осуществлено с помощью болтов 12.

Подобным образом можно восстанавливать и усиливать изоляцию в концевых кабельных муфтах. При этом отформованная изоляционная деталь может изготавливаться не в виде полукольца, а в виде полого цилиндра с конической поверхностью на одном или обоих торцах.

Предложенный способ наложения полимерной изоляции использован при разработке технологии монтажа соединительных и концевых муфт силовых кабелей напряжением 10, 35 и 110 кВ с изоляцией из полиэтилена, а также был опробован для восстановления поливинилхлоридной изоляции кабелей марки АВВГ на напряжение 10 кВ.

Испытания макетных образцов подтвердили высокое качество и стабильность ка5

15 0

35 бельных изделий с изоляцией, наложенной предложенным способом.

Формула изобретения

1. Способ наложения полимерной изоляции на участок изолированного кабельного изделия, при котором на упомянутый участок накладывают предварительно отформованные детали пз полимерного материала и сращивают их с основной изоляцией путем нагрева, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения качества изоляции, отформованные детали нагревают до температуры (0,8 — 0,4) Т, на участках сращивания образуют облои со смещением от концов отформованной детали в сторону основной изоляции кабеля на расстоянии Л/=

= (0,1 — 0,4) б, а на участках основной пзо1 ляции кабеля длиной 1= — 0,14 от мест

100 К сращивания обеспечивают перепад температур вдоль оси кабеля в пределах 100—

800 С/м длины, где Т вЂ” температура плавления полимера, OC.

Л1 — расстояние от конца отформованной детали до облоя, м;

6 — толщина изоляции кабеля, м;

l — длина участка основной изоляции кабеля, м;

f — максимальная температура нагрева, С;

К вЂ” перепад температур на концевых участках изоляции, C/ì.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, выполненное в виде пресс-формы с каналом, средний участок которого соответствует размерам отформованной детали, а

1 концевые участки длиной l= — 0,14 со100 К ответствуют размерам основной изоляции кабеля, в которых на внутренней поверхности концевых участков канала выполнены кольцевые выточки, примыкающие к торцам среднего участка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Белоруссов Н. И., Федосеева Е. Г. Производство кабелей и проводов с пластмассовой изоляцией, М.— Л., «Энергия», 1966, с. 81 — 83.

2. Патент Франции № 2086837. кл. 1102д

1/00, опублик. 1971.

3. Патент ГДР ¹ 32987, кл. 21с 23/07, опубчик 1964

И001

Редактор T. Рыбалова

Заказ 303!5 Изд. ¹ 230 Тираж 865 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Л. Бибергаль

Текред А. Камышникова

Корректоры; P. Беркович и E. Осипова