Спосіб виготовлення силових кабелів з паперовою ізоляцією, просоченої нестікаючим складом

Використання: винахід відноситься до кабельній техніці, зокрема до технології виготовлення силових кабелів з паперовою ізоляцією, використовуваних для передачі електроенергії. Технічний результат - підвищення експлуатаційних характеристик кабелю, якості кабелю, Скорочення витрат на виготовлення і прискорення процесу виготовлення кабелю. Суть винаходу: спосіб виготовлення силового кабелю включає підготовку паперу, варіння просочувального складу, що містить технічне ізоляційне масло і каніфоль, накладення на жили паперової ізоляції, сушку, просочення нагрітим просочувальним складом в вакуумному котлі в два етапи - під вакуумом і атмосферним тиском, слив просочувального складу з котла, охолодження і подальше накладення оболонки, броні і захисних покривів. У процесі варіння просочувального складу в нього додатково додають поліетиленовий віск в кількості 0,8 - 20% від загальної маси просочувального складу, а каніфоль - в кількості 2 - 8% від загальної маси просочувального складу, технічне ізоляційне масло - інше, просочення ведуть протягом 20 -30 год при температурі 120 - 180 o C, причому етап просочування під вакуумом здійснюють при 5 - 10 мм рт.ст. до повного припинення піноутворення, а слив просочувального складу з котла виробляють при температурі вище температури плавлення поліетиленового воску. 1 мул.

Винахід відноситься до кабельній техніці, зокрема до технології виготовлення силових кабелів з паперовою ізоляцією, використовуваних для передачі електроенергії.

Відомий спосіб виготовлення силових кабелів з міді і алюмінію, що включає підготовчий процес, який передбачає різку паперу, варіння масло-каніфольного просочувального складу, накладення паперової ізоляції, сушку, просочення і охолодження, накладення оболонки з броні і захисних покривів [1] Недолік цього технологічного процесу полягає в тому, що ускладнюється контроль якості готового кабелю, просочення в масло-каніфольного складі призводить до обмежень в експлуатації.

Технічний результат, який досягається винаходом на спосіб виготовлення силового кабелю, полягає в тому, щоби підвищити експлуатаційні характеристики, зокрема допустиму робочу температуру і якість продукції, скоротити витрати на виготовлення кабелю і прискорити процес виготовлення кабелю.

Це досягається, відповідно до винаходу, тим, що в способі виготовлення силові кабелі, включає процеси різання паперу, виготовлення паперових джгутів, варіння масло-каніфольного просочувального складу, накладення паперової ізоляції, загальну скрутку, сушку, просочення і охолодження, накладення оболонки з алюмінію або свинцю , броні і захисних покривів, просочувальний склад містить поліетиленовий віск низький тиск, одержуваний як відходи у виробництві поліетилену в кількості 0,8 30% каніфоль 2 8% інше - масло КМ-22 або П-28, а просочення здійс ствляется шляхом витримки кабелю в просочувальному складі під вакуумом в межах 5 10 мм з температурою в межах від 120 до 180 o C протягом 20 -30 год.

При температурі просочувального складу нижче 120 o C якість просочення кабелю буде гірше, ніж у прототипу, а при температурі понад 180 o C погіршується якість паперу: з'являється крихкість, ламкість, відбувається перегрів паперової ізоляції.

Зміна рецептури просочувального складу і режиму просочення дозволяє замінити дорогі загусники дешевшим воском поліетиленовим, підвищити тривало допустиму робочу температуру з 65 o C до 80 o C і струмові навантаження на струмопровідні жили.

На фіг.1 зображена схема способу виготовлення силові кабелі з паперовою ізоляцією.

1. Приготування травильного розчину.

2. Приготування розчину нейтралізації.

3. Травлення мідної катанки.

4. Приготування волочильний емульсії.

5. Волочіння і отжиг мідного дроту.

6. Скручування і ущільнення мідних жил.

7. Волочіння алюмінієвої жили.

8. Відпал алюмінієвої жили.

10. Накладення паперової ізоляції на мідні і алюмінієві жили.

11. Виготовлення паперових джгутів.

12. Загальна скручування.

13. Варка просочувального складу.

14. Сушка, просочення і охолодження кабелю.

15. Накладення алюмінієвої або свинцевою оболонки.

16. Накладення броні і захисних покривів.

Виготовлення силові кабелі з паперовою просоченою ізоляцією проводиться таким чином.

У спеціальній ємності готується травильний розчин, який представляє собою розбавлену сірчану кислоту концентрацією в межах 5 14% Розчин готується шляхом заливання води в концентровану сірчану кислоту, температура травильного розчину повинна бути 40 60 o C і підтримується в процесі травлення.

В інший ємності готується розчин нейтралізації, що представляє собою мильно-лужний розчин лужністю 0,03 0,15% Розчин готується шляхом розчинення 12 кг 60% -ного господарського мила і твердого їдкого натру в кількості 2,5 кг на 100 л води. Суміш підігрівається гострою парою до кипіння і доводиться до однорідності шляхом перемішування. Температура розчину нейтралізації вибирається в межах 60 70 o C.

Після цього пакет бухт піднімається над ванною і протягом 0,5 1 хв відбувається стік розчину, далі пакет подається в ванну активної промивання від залишків травильного розчину і мідної пилу. Час промивання 2 5 хв. Тиск води 3 5 атм.

Після закінчення промивання пакет бухт занурюється у ванну нейтралізації на 0,5 -2 хв для видалення залишків розчину сірчаної кислоти з поверхні катанки. Після закінчення процесу нейтралізації катанка надходить до волочильним машинам.

Для волочіння мідного дроту використовується волочильна емульсія, вона є водним розчином кореандрового масла і їдкого натру.

Для приготування волочильний емульсії спочатку готується компаунд шляхом додавання на 100 кг масла 10 л води. Суміш активно перемішується, підігрівається до кипіння "гострим паром". В отриману суміш тонким струменем вливається їдкий натр в кількості 18 кг. Тривалість зливу 1 2 ч. Після закінчення зливу їдкого натру включити обігрів і при включеній мішалці продовжувати варити суміш протягом 25 30 хв.

Отриманий компаунд в кількості 120 кг розбавляється водою в співвідношення 1: 1. Жирність розведеного компаунда повинна бути 40 45% лужність 6% Компаунд на волочильних машинах розбавляється до отримання емульсії жирністю 4 6% і лужністю 0,2 -0,6% В волочильний машині попередньо протравлена ​​мідна катанка діаметром 8 0,2 мм, проходячи через систему фильер, згідно маршруту: 8,00-7,50-6,50-5,50-4,40-4,10-3,66-3,25-2,87-2,55-2,24 витягується дріт діаметром 2,24 0,2 мм.

В процесі волочіння дріт безперервно віджигається до відносного подовження не менше 30% при струмі відпалу 1150 А і напрузі 30 В. Лінійна швидкість волочіння 270 м / хв. Дріт приймається на барабан з діаметром щоки 500 мм. Вага дроту на барабані 350 10 кг.

Волочіння алюмінію виробляється на волочильний машині. Волочильна мастило приготовлене безпосередньо на машині шляхом додавання в масло циліндрове "Вапор" сірки в кількості 2 3% Залежно від виготовляється перетину використовується катанка діаметром 14 0,5, 19 0,8, 20 0,9 мм. Лінійна швидкість волочіння 30 м / хв. Віддає тара бухта алюмінієва вагою 1200 - 1500 кг. Жила приймається на барабан з діаметром щоки 1200 мм. Вага жили в барабані 700 900 кг.

Сухий отжиг алюмінієвою жили проводиться з метою зняття нагартовки, отриманої в процесі волочіння, в шахтної печі прямокутної форми потужністю 100 кВт. Відпалу піддається алюмінієва жила перетином понад 70 кв. мм за такою технологією: температура 420 15 o C, часом відпалу, в залежності від перетину, 7 9 ч. Час охолодження 20год. Відпалений дріт повинна мати тимчасовий опір 6,5 кгс / кв.мм і відносне подовження не менше 32% після волочіння з відпалом мідні дроту скручуються в секторну жилу з ущільненням до необхідного розміру. Лінійна швидкість скручування 17 м / хв. Довжина жили на приймальному барабані в залежності від перетину 2,5 3,0 км.

Для ізолювання жив на паперорізальної машині проводиться різання рулонів кабельного паперу шириною 500 1000 мм. Ширина нарізаються роликів в залежності від ізолюються перетину знаходиться в межах від 18 до 32 мм. Швидкість нарізання 300 м / хв.

Для заповнення межжельного простору в кабелі скручуються паперові джгути зі швидкістю 300 м / хв.

На алюмінієві або скорочення ущільнені мідні жили накладається ізоляція з паперових стрічок шириною в залежності від перетину від 18 до 22 мм. Товщина ізоляції в залежності від напруги кабелю знаходиться в межах від 2,0 до 2,75 мм. Швидкість ізолювання знаходиться в межах 7 8 м / хв. Довжина ізольованої жили в залежності від ізолюються перетину 1,5 4 км.

Ізольовані паперовими стрічками алюмінієві або ущільнені скорочення мідні жили скручуються в кабель на машині загальної скрутки. Одночасно зі скручуванням укладаються паперовий джгут, поясна ізоляція і екран з електропровідного паперу, паперові стрічки поясної ізоляції накладаються з зазором, ширина стрічок, в залежності від перетину кабелю, від 24 до 30 мм. Лінійна швидкість скручування від 7 до 13 м / хв залежно від перетину кабелю. Скручена заготівля кабелю укладається в просочувальну кошик діаметром 3,0 мм. Довжина скрутки від 1,5 до 4 км.

Істотно поліпшена технологія приготування просочувального складу, до якої внесені зміни, полягає в наступному. У массоварочний котел заливається масло та нагрівається до 125 10 o C. Витримується протягом 3 ч до повного зникнення утворення піни. Каніфоль соснова подрібнюється на шматки, завантажується в массоварочний котел і перемішується при температурі 125 10 o C до повного розчинення каніфолі, але не менше 0,5 год. Потім завантажується поліетиленовий віск і перемішується до повного розчинення і припинення утворення піни. Загальний час варіння при атмосферному тиску не менше 12 ч. Потім маса завантажується в дегазатор. Сушіння та просочування з охолодженням кабелю ведуться в режимі, істотно покращує якість кабелю. Скручений кабель у кошику завантажується в просочувальний вакуумний котел. Розігрів проводиться за рахунок обігріву котла паром і електричним розігрівом жил кабелю до температури ізоляції 125 -5 o C, при одночасному вакуумуванні котла до залишкового тиску не більше 10 мм рт.ст.

Струм сушіння не повинен перевищувати на алюмінієвих жилах перетин 35 мм 210 А, 50 300 А 70 і вище 360 А. Для мідних жил 25 мм 115 А, 70 мм і вище 360 А. З'єднання жил кабелів перетином до 150 кв.мм паралельне, 185 і 240 кв. мм послідовне. Загальний час сушіння кабелю під вакуумом не менше 5 ч. Після досягнення вакуумного розрідження 5 -10 мм рт.ст. виробляється витримка 4 ч і заливка розігрітій просочувальною масою протягом 1 ч. Потім проводиться просочення під вакуумом протягом 4 год до повного припинення піноутворення і просочення під атмосферним тиском протягом 7 9 год. Потрібну температуру складу підтримують в процесі просочення. Температура не повинна знижуватися нижче 120 o C, але й не повинна підніматися вище 180 o C. Загальний час просочування кабелю повинно знаходитися в межах 10 30 год. Злив просочувальну масу з котла рекомендується здійснювати при температурі 118 o C, тобто перед зливом просочувальну масу припиняють підтримувати її температуру і при досягненні 118 o C виробляють слив.

Після закінчення циклу сушки і просочення проводиться охолодження кабелю і слив маси при температурі вище температури каплепадения (плавлення) воску поліетиленового.

Просочений кабель надходить в залежності від пропонованих вимог на накладення алюмінієвої або свинцевою оболонки. Накладення алюмінієву оболонку живильного проводиться на гідравлічному пресі, свинцевою на черв'ячному. Швидкість пресування алюмінієву оболонку живильного залежно від перетину кабелю від 14 до 31 м / хв, свинцевою від 7 до 15 м / хв.

На кабель з оболонкою наноситься шар бітуму, синтетичних і паперових стрічок, накладаються броня зі сталевих стрічок або дротів і зовнішні захисні покриви. Зовнішній покрив складається з шарів бітуму і ниток стеклопряжи. Швидкість накладення броні і захисних покривів в залежності від перетину кабелю від 7 до 12,5 м / хв.

Зміна просочувального складу в сукупності з режимом просочення, охолодження і зливу дозволяють збільшити термін служби при більш високих температурах його експлуатації.

Спосіб виготовлення силових кабелів з паперовою ізоляцією включає підготовку паперу, варіння просочувального складу, що містить технічне ізоляційне масло і каніфоль, накладення на жили паперової ізоляції, сушку, просочення нагрітою просочувальним складом в вакуумному котлі у два етапи під вакуумом і атмосферному тиску, слив просочувального складу з котла, охолодження і подальше накладення оболонки, броні і захисних покривів, що відрізняється тим, що в процесі варіння просочувального складу в нього додатково додають поліетиленовий віск в кількості 0,8 30,0% від загальної маси просочувального складу, а каніфоль в кількості 2 8% від загальної маси просочувального складу, технічне ізоляційне масло інше, просочення ведуть протягом 10 30 год при 120 180 o С, причому етап просочення під вакуумом здійснюють при 5 10 мм рт.ст. до повного припинення піноутворення, а слив просочувального складу з котла виробляють при температурі вище температури плавлення поліетиленового воску.