Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10509
.pdf
323,038) Описан диэлектрический материал, состоящий из резины и воска, свойства которого значительно
улучшены.
Согласно одному из аспектов изобретения, улучшенный диэлектрик получают в виде вулканизированной
смеси воска и натурального или искусственного каучука, причем воск составляет не менее 25% от общей
массы.
Согласно еще одной особенности изобретения, диэлектрический материал изготавливается вручную.
Фрактированный из плотной смеси воска, предпочтительно, но не обязательно углеводородного
происхождения (например, церезина, парафинового воска, монтанового воска или другого подходящего воска
или их смеси), и каучука, будь то светлый креп, копченый лист или другая форма каутеха, как в сыром, так и в
технически очищенном виде, т.е. депротеинизированном, дерезинированном или с коагулированными
белками или их смесями, с добавлением вулканизирующего агента вместе с эффективным ускорителем и
активатором, таким как оксид цинка, а также антиоксидантов, если необходимо, так что можно получить
вулканизируемую смесь, которая после вулканизации является прочной, обладает высокой прочностью на
разрыв, низким водопоглощением и имеет желаемые электрические свойства.
Такой диэлектрик обладает очень низким коэффициентом мощности [-.3 340,302], низким сопротивлением
утечки и низкой диэлектрической постоянной. Этот материал особенно хорошо подходит для использования в
качестве диэлектрика в подводных кабелях.
Предпочтительно, плотное смешивание воска и резины достигается следующими способами: (а)
измельчением воска или восков и резины на горячих валках.
(б) Жевание в жевательном аппарате.
(c) Путем расплавления воска или восков и последующего пропитывания или набухания резины в них, а затем
придания массе однородности путем последующего измельчения на резиновых валках.
(d) Предварительно набухая резину в подходящем растворителе, таком как бензин, толуол, ксилол,
сероуглерод или подобный растворитель, который также растворяет воск, а затем смешивая воск и резину
вместе.
Активатор (обычно оксид цинка) может вводиться либо непосредственно в резину до образования плотной
смеси с воском, либо после образования плотной смеси. Вулканизирующий агент (т.е.
Сера) и соответствующий ей ускоритель (например, диэтилдиаминодиэтилдитиокарбамат и т. д., или их
смеси) тщательно смешиваются и вводятся в смесь воска, резины и оксида цинка при максимально низкой
температуре, обеспечивающей эффективное перемешивание, чтобы предотвратить преждевременную
вулканизацию на шнековых валках. Полученный таким образом материал затем наносится на металлический
проводник путем экструзии через экструзионную головку, при этом температура поддерживается на
максимально низком, но стабильном уровне, обеспечивающем эффективную экструзию. Затем проводник с
нанесенным на него диэлектриком вулканизируют любым подходящим известным в данной области методом,
например, нанесением ткани в виде ленты и нагреванием в кастрюле с открытым паром и т. д. Соотношение
ингредиентов, признанных подходящими для эффективного диэлектрического диапазона, следующее: воск,
каучук, ускоритель серы, оксид цинка - 80%, от 0 до 50%, от 20% до 0%, от 0% до 0%, от 0,1% до 20%, от
1/10% до 4%, от 0% до 5%. 55 Дата подачи заявки: сентябрь. 25, 1929. № 29, 029/29.
Завершено: Декабрь. 29, 1930.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Диэлектрический материал.
--- --- - - - 3.10M32 0_ Указанные выше проценты рассчитаны по весу на основе общей диэлектрической смеси.
Вулканизация проводится при давлении пара около 0,5 фунта на квадратный дюйм, а необходимое время S
будет зависеть от процента добавленного ускорителя. Как правило, это занимает от десяти минут до двух
часов. Указанные выше пропорции ингредиентов, время вулканизации и температура вулканизации не
являются строгими, но могут быть изменены в зависимости от обстоятельств, если это будет сочтено
целесообразным. При необходимости воск (или воски) может быть подвергнут методам очистки, таким как
дистилляция, экстракция растворителем или перекристаллизация из растворителя, кислотная очистка или
очистка активированным углем, с целью получения улучшенных электрических характеристик.
В другом варианте осуществления изобретения натуральный каучук заменяется синтетическим каучуком или
подобными веществами (их смесями), полученными путем полимеризации углеводородов, содержащих
сопряженную связь или аналогичную систему двойных связей, такую как в бутадиене, изопрене или
диметилбутадиене, стироле и т. д., при этом полимеризация осуществляется одним из известных в данной
области методов.
В качестве дополнительной альтернативы часть резины (натуральной или искусственной) может быть
заменена добавлением чистой сухой гуттаперчи, балаты или другого подобного материала, встречающегося в
природе (их смесей).
Эти вещества могут быть предварительно очищены технически путем дерезинирования или другими
способами очистки, если это окажется целесообразным с помощью механических или электрических методов.
В качестве конкретного примера производства диэлектрика согласно настоящему изобретению может быть
использована следующая процедура: 60 весовых частей очищенного церезинового воска расплавляются в
емкости с весовыми частями сухого светлого крепированного каучука.
Каучук предпочтительно добавляют к церезиновому воску в виде мелких кусочков – в виде тонких листов.
Полученную таким образом смесь оставляют при температуре от 80 до 1000 °C на 4-5 часов, в течение
которых смесь перемешивают непрерывно или периодически. По истечении этого времени смесь
подвергается трению на резиновых валках, чтобы сделать полученную из этой смеси массу более
однородной. Массу снова нагревают в контейнере в течение двух-трех часов до температуры от -800 до 1000
°C, при этом предпочтительно не превышать эту последнюю температуру. Масса подвергается повторному
измельчению на резиновых валках для придания ей однородности. Затем добавляют две части
мелкодисперсного сухого чистого оксида цинка (65%) и перемешивают в восково-резиновой массе на
мельнице. Примерно 1 часть подходящего ускорителя, такого как диэтил-диаминодиэтил-дитиокарбамат,
добавляется и тщательно перемешивается с массой. Этот ускоритель может быть добавлен к массе либо до,
либо после оксида цинка.
Описанный выше процесс проводится на нагретых валках (температура которых составляет около 700 °C).
После добавления ускорителя и до добавления серы температура валков значительно снижается до
достаточно низкой температуры, чтобы избежать последующего «пригорания», то есть преждевременной
вулканизации массы.
Когда валки достаточно охладятся, две или три части мелкодисперсной серы, например, цветки серы или
осажденная 85% бескислотная сера, добавляются в массу на мельнице.
Теперь масса извлекается из мельницы и может быть, например, экструдирована на руду с помощью любой
известной экструзионной машины типа 90, при этом температура экструзии поддерживается как можно ниже,
но при этом обеспечивается высокая эффективность экструзии.
Резиновый сердечник теперь обматывается лентой в порядке 95, чтобы удерживать диэлектрик на
сердечнике во время его вулканизации. Окончательная вулканизация диэлектрика предпочтительно
проводится открытым паром при низком давлении. Хотя в описанном выше процессе диэлектрик наносится на
сердечник методом экструзии, его также можно наносить другими методами, например, путем спиральной
намотки диэлектрика, превращенного в ленточную форму, причем лента изготавливается из диэлектрика,
полученного методом каландрирования. Описанные выше составы следует рассматривать как типичные
диэлектрические композиции, которые могут быть получены в соответствии с настоящим изобретением;
указанные композиции особенно подходят для использования в качестве диэлектрика подводных кабелей, но
могут быть использованы в любом случае, когда требуется эффективный диэлектрик; указанный диэлектрик
может быть получен либо в виде каландрированных листов, либо в виде формованной массы и затем может
быть использован для формирования изоляторов для электрических целей или тому подобного.
В следующей таблице представлены результаты, полученные для типичных смесей (как описано выше) для
удельной индуктивной способности, а также механические испытания.
Результаты были получены на образцах, экструдированных на медных проводниках и измеренных после
длительного погружения в рассол 125 3i. I' L_ 340,302 Состав диэлектрика.
Температура 00.
Специфический индуктивный конденсатор.
Коэффициент мощности 2400 Гц.
60% твердая белая цедра- + 20 2.43.005 240 кг.
синусоидальный воск 40%, крепированный каучук 70%, твердый белый церезин + 17 2.4.0031 230 кг.
30% Светлый креп 75% твердого белого церезина + 15 2.4.0024 920 кг.
25% Светлый креп. Следует понимать, что приведенные выше результаты являются лишь типичными
примерами, и изобретение не ограничивается указанными конкретными примерами, которые приведены лишь
в иллюстративных целях.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_340303.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=340303&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB340303A
[]
[Второе издание.] ]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: сентябрь. 25, 1929. En 29,030/ 29.
1 января 1930 г. № 56I30S, Один полностью сохранившийся левый: 25 апреля 1930 г.
Завершено: Декабрь. 29, 1930.
340,303 ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 29030, 1929 г. н.э.
Усовершенствования в области электрических кабелей.
Мы, компания STANDARD TELI;PEONxS AND CABLES, LIMPTED, британская компания, и Томас Робертсон
Скотт, подданный Великобритании, оба проживающие по адресу: Columbia House, Aldwych, London, W.C. 2,
Англия, настоящим заявляем, что данное изобретение относится к высоковольтным кабелям.
В сверхвысоковольтных кабелях, работающих при очень высоких напряжениях, независимо от толщины
используемой изоляции, необходимо довести диаметр проводника до определенного значения, чтобы
максимальное напряжение (на его поверхности) не превышало безопасного значения. Как правило,
увеличение диаметра за счет наращивания сечения медного провода нерентабельно, поэтому обычно
проводник изготавливают в виде концентрических слоев проволоки, расположенных вокруг поддерживающей
среды. Таким образом, в кабеле с полой сердцевиной в качестве среды может выступать спиральная
пружина, а в других типах кабелей центральная среда может быть выполнена из джута или бумаги.
Настоящее изобретение предлагает модифицированную форму кабеля, которая преодолевает указанную
трудность новым способом.
Согласно изобретению, кабель состоит из проводящего сердечника, вокруг которого нанесен
металлизированный слой, предпочтительно в виде металлизированной бумажной ленты, имеющей тот же
потенциал, что и сердечник, и тем самым увеличивающей его эффективный диаметр. Металлизированный
слой предпочтительно имеет форму капиллярного резервуара типа, описанного в заявке № 22 978/29
(серийный номер 337 042).
Таким образом достигается необходимый металлический диаметр, а также предусмотрено место для
пропиточного масла, находящееся в непосредственном контакте с активной изоляцией. Для соединения
резервуара с активной изоляцией посредством складок металлизированной бумаги, образующих границу
между резервуаром и активной изоляцией, могут использоваться фитили типа, описанного в заявке №
22978/29 (серийный номер 337042). Граница между резервуаром и медным проводником может быть
образована металлической лентой или сложенной металлизированной бумажной лентой. В последнем случае
лента будет сложена таким образом, чтобы с обеих сторон была металлизированная поверхность,
контактирующая с сердечником с одной стороны и резервуаром с другой.
Снаружи указанного резервуара наносится основной диэлектрик, обычно из бумаги, а вокруг него
располагается второй слой металлизированной бумаги, образующий второй резервуар в соответствии с
принципом, раскрытым в заявке № 291 871.
Свинцовая пластина может располагаться непосредственно вокруг внешнего резервуара.
При изменении температуры пропитывающее масло, содержащееся в основном диэлектрике, может
расширяться наружу во внешний резервуар и внутрь во внутренний резервуар, при этом относительная
пористость материала резервуаров и основной изоляции выбирается в соответствии с принципом указанного
патента. При охлаждении кабеля резервуары отводят пропитывающее масло, которое они получили от
основного диэлектрика в нагретом состоянии.
Наличие пустот или неполной пропитки внутреннего резервуара не влияет на точку пробоя кабеля, поскольку
все точки этого резервуара в любом поперечном сечении находятся под одним и тем же потенциалом.
В сверхвысоковольтных кабелях, работающих при очень высоких напряжениях и имеющих очень большую
толщину изоляции, может быть целесообразно использовать один или несколько капиллярных резервуаров в
точках, расположенных между проводником и оболочкой. В этом случае активная изоляция будет
заканчиваться с обеих сторон металлизированной бумагой, металлическая поверхность которой будет
контактировать с резервуаром типа, описанного в заявке № 22978/29 (серийный номер 337042).
Состояние резервуара будет определяться потребностями в быстром капиллярном пополнении за счет потока
соединения в диэлектрике во время циклов нагрева и охлаждения.
В общем случае резервуар будет действовать как «плавающая» межслойная оболочка, несущая нулевой
зарядный ток, но при соответствующей конструкции резервуар может быть приспособлен для пропускания
умеренного тока, причем суммарный зарядный ток будет равен току на эквипотенциальной поверхности,
занимаемой резервуаром, и при желании может быть закреплен потенциалом, приложенным к концу линии
(например, отводом на обмотке питающего трансформатора). Резервуар также может использоваться в
качестве испытательной оболочки для периодического определения состояния диэлектрика.
Изобретение также применимо к многожильным кабелям. В так называемом кабеле U-типа, в котором
диэлектрик жил и контакт с свинцовой оболочкой окружены эквипотенциальными экранами при потенциале
земли, использование металлизированного слоя, непосредственно окружающего жилу каждого проводника,
улучшит характеристики кабеля, а также может быть целесообразно использовать одну или несколько
промежуточных оболочек в виде металлизированных слоев, построенных по принципу резервуара.
Изобретение также применимо к так называемому кабелю типа С.Л., в котором три жилы в отдельных
оболочках окружены общей броней. В таком кабеле внутренний или основной резервуар, а также внутренняя
оболочка и внешняя оболочка или резервуар могут использоваться по отдельности или совместно.
В кабеле, в котором три изолированных жилы снабжены эквипотенциальными экранами, каждая из которых
заключена в свинцовую оболочку треугольного сечения, большая поверхность эквипотенциальных экранов
контактирует с внутренней поверхностью свинцовой оболочки, и поэтому в этих частях кабеля эффект
накопления напряжения от червячных нитей минимален, а эффективность кабеля может быть значительно
повышена за счет использования накопительного слоя на внешней стороне обычных металлизированных
экранов. В этом кабеле при желании также может использоваться внутренний или основной резервуар и
промежуточный резервуар.
В так называемом кабеле с ленточной изоляцией, в котором каждый жила окружен индивидуальной
изоляцией, а затем изолированная таким образом жила покрыта общей лентой изоляции, могут
использоваться описанные выше накопительные слои.
Датировано 25 сентября 1929 года.
Эрнест Хей, дипломированный патентный поверенный, представитель заявителей, Телефонное здание,
Хайд, Хендон, северо-западный район 9.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 56, 1930 г.
Усовершенствования в области электрических кабелей.
— Мы, компания STANDARD TELEPHONES AND CABLES, LnTITED, британская компания, и Томас Робертсон
Скотт, подданный Великобритании, оба проживающие по адресу: Columbia House, Aldwych, London, W.C. 2,
Англия, настоящим заявляем, что данное изобретение относится к высоковольтным кабелям и, в частности, к
кабелям.
использование резервуарных слоев, подобных описанным в описании патента.
№ 291871 и в сопутствующих заявлениях № 22978 и 29030 от 1929 года (серийные номера 337042 и 340303
соответственно).
Было установлено, что в определенные периоды срока службы кабеля, когда резервуары активны, например,
во время охлаждения, в масле, которым пропитан диэлектрик, возникают силы притяжения, которые
стремятся притянуть масло к медному проводнику. В кабеле, в котором резервуар расположен между
промежуточной оболочкой и внешней свинцовой оболочкой, как в британском патенте № 291871, эти силы
притяжения помогают или дополняют капиллярные силы, но в кабеле, использующем центральный резервуар
и один или несколько промежуточных резервуаров в точках между проводником и внешней оболочкой, эти
силы стремятся удалить 90% пропиточной среды из тех частей основного диэлектрика, которые прилегают к
внешним поверхностям резервуаров (эти части далее именуются «внутренними слоями»), в результате чего
при 95%.
На этом этапе соседние резервуары заполняются в приоритетном порядке по сравнению с внутренними
слоями.
По мере затухания тепловых сил, то есть по мере снижения скорости охлаждения, вступает в действие
капиллярное притяжение бумаги, составляющей внутренние слои основного диэлектрика, и оно стремится
вернуть пропитывающую среду или масло из резервуаров во внутренние слои -340,303. Главная цель
настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить средства, с помощью которых капиллярное
притяжение во внутренних слоях может быть увеличено таким образом, чтобы тепловые силы притяжения
выравнивались на как можно более ранней стадии процесса охлаждения.
Согласно изобретению, капилляр-.
Сила притяжения усиливается за счет введения полосы из высокоабсорбирующей бумаги или другого
подходящего диэлектрического материала в область или области, из которых пропитывающая среда во время
охлаждения стремится покинуть основной диэлектрик и попасть в резервуар.
Впитывающая способность бумаги, используемой в силовых кабелях, ограничена требуемыми значениями
диэлектрической и механической прочности, и обычно впитывающую способность можно увеличить только в
том случае, если допустимо снижение диэлектрической и/или механической прочности диэлектрического
материала.
Хотя невозможно полностью изготовить основной диэлектрик из бумаги, обладающей механической
прочностью, сравнимой с той, которая достигается при желаемой впитывающей способности для увеличения
капиллярного притяжения, установлено, что относительно узкий слой такой бумаги может быть введен без
существенного ослабления кабеля. Иными словами, за счет незначительного снижения механической
прочности бумаги в области максимального электрического напряжения, то есть во внутреннем слое или
слоях, капиллярное притяжение может быть увеличено без существенного влияния на однородность
диэлектрической прочности кабеля.
В некоторых случаях может потребоваться вставить один или два листа бумаги обычной плотности поверх
резервуара или резервуаров перед применением более слабого или более впитывающего пояса. Однако это
не окажет существенного влияния на эффективность ленты, хотя следует помнить, что эффективность будет
снижаться по мере увеличения расстояния между внутренними слоями более впитывающей ленты и
резервуаром. Однако в обычных условиях металлизированная бумага, окружающая резервуар, делает
ненужным использование одной или нескольких промежуточных бумаг обычной прочности.
При желании, лента с повышенной впитываемостью может быть изготовлена из отдельных листов бумаги с
очень высокой впитываемостью и очень низкой механической прочностью, скрепленных между собой скотчем
из аналогичной бумаги в форме, подобной той, которая используется для изготовления резервуара, но без
каких-либо металлизированных поверхностей.
Датировано 1 января 1930 года.
Эрнест Хей, дипломированный патентный поверенный, представитель заявителей, Телефонное здание,
Хайд, Хендон, северо-западный район 9.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области электрических кабелей.
Мы, компания STANDAND TELEPHONES AND CABLES, LIMITED, британская компания, и Томас Робертсон
Скотт, подданный Великобритании, оба проживающие по адресу: Columbia House, Aldwych, London, W.C. 2,
Англия, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к высоковольтным кабелям.
В сверхвысоковольтных кабелях, работающих при очень высоких напряжениях, независимо от толщины
используемой изоляции, необходимо довести диаметр проводника до определенного значения, чтобы
максимальное напряжение (на его поверхности) не превышало безопасного значения. Как правило,
увеличение диаметра за счет наращивания сечения медного провода нерентабельно, поэтому обычно
проводник изготавливают в виде концентрических слоев проволоки, расположенных вокруг поддерживающей
среды. Таким образом, в кабеле с полой сердцевиной в качестве среды может выступать спиральная
пружина, а в других типах кабелей центральная среда может состоять из джута или бумаги.
Еще одна проблема, с которой сталкиваются при производстве высоковольтных кабелей, — это расширение
пропиточной жидкости в рабочих условиях, которое, если не принять меры предосторожности, может
растянуть свинцовую оболочку, так что при последующем сжатии в диэлектрике могут образоваться пустоты.
95 Подобные пустоты вызывают концентрацию напряжений и могут привести к разрыву кабеля. В нашем
предыдущем патенте № 291871 мы описали кабель, в котором в непосредственной близости от активного
диэлектрика располагался слой материала, имеющий металлизированную поверхность и являющийся
пористым, но менее пористым, чем активный диэлектрик, так что он действовал как резервуар для
пропитывающей жидкости, образующейся в избытке из-за расширения, 105 но способной возвращать свой
заряд этой жидкости при охлаждении кабеля.
Металлизированная поверхность резервуара обеспечивала минимизацию электрического напряжения в
полупустотах, образующихся внутри резервуара в результате такого сжатия.
Было предложено увеличить эффективный диаметр сердечника высоковольтного кабеля путем обмотки
металлической лентой очень пористой бумаги, расположенной непосредственно вокруг сердечника. В
результате образуется резервуар, который при любых условиях стремится всасывать пропитывающую
жидкость из основного диэлектрика и, следовательно, будет способствовать образованию пустот в этой
области, которая, являясь зоной максимального напряжения, может привести к пробою кабеля.
В другом предложенном ранее варианте металлизированный слой, непосредственно окружающий сердечник,
был сконструирован таким образом, чтобы проводить электричество в радиальном направлении, например,
путем пропитки мелкими частицами проводящего материала, причем этот слой действовал как резервуар.
Настоящее изобретение решает проблемы путем нанесения металлизированного слоя на сердечник, который
выполняет двойную функцию: увеличивает эффективный диаметр сердечника и одновременно обладает
такой пористостью по отношению к активному диэлектрику, что работает по принципу, описанному в нашем
вышеупомянутом патенте.
Согласно одной из особенностей настоящего изобретения, эффективный диаметр сердечника увеличивается
за счет нанесения на него одного или нескольких металлизированных слоев, которые отделены от сердечника
абсорбирующим слоем, не обладающим радиальной проводимостью и поглощение которым пропиточной
жидкости меньше, чем у окружающего диэлектрика.
Согласно еще одной особенности изобретения, электрический кабель имеет капиллярный резервуар для
диэлектрической пропитки.
среда, расположенная между сердечником и корпусом диэлектрического материала:
и между последовательными участками изоляции, образующей диэлектрик, резервуар имеет
металлизированную поверхность.
Капиллярные резервуары могут иметь различные формы, и некоторые из форм, подходящих для этой цели,
описаны в спецификации британского патента № 291871 и в спецификации британского патента № 1.
337,042. Могут использоваться фитили типа, описанного в патенте № 337042. Например, «фитили» состояли
из пористого материала, нанесенного в виде открытой спирали на металлизированную поверхность или
«внутриоболочку», и:
В пространство между соседними витками указанной спирали был помещен электропроводящий материал
для обеспечения контакта между указанным межвитковым слоем и металлизированной поверхностью,
расположенной снаружи спирали. Аналогичное решение может быть использовано в настоящем изобретении
для соединения резервуаров с активной изоляцией посредством изгибов металлизированной бумаги,
образующих границы между резервуарами и активной изоляцией. Граница между резервуаром и медным
проводником может быть образована металлической лентой или сложенной металлизированной бумажной
лентой. В последнем случае лента будет сложена таким образом, чтобы с обеих сторон оказалась
металлизированная поверхность 75.
таким образом, чтобы он соприкасался с ядром с одной стороны и с резервуаром с другой.
- На внешней стороне указанного резервуара наносится основной диэлектрик, обычно из бумаги, а вокруг него
может быть предусмотрен второй слой металлизированной бумаги, образующий второй резервуар, в
соответствии с принципом, раскрытым в описании патента № 291871.
Непосредственно вокруг внешнего резервуара может располагаться свинцовая оболочка.
- При изменении температуры пропитывающее масло, содержащееся в основном диэлектрике, может
расширяться наружу во внешний резервуар и внутрь на 90 градусов во внутренний резервуар, при этом
относительная пористость материала резервуаров и основной изоляции выбирается в соответствии с
принципом указанного патента таким образом, чтобы при охлаждении кабеля резервуары отдавали
пропитывающее масло, которое они получили от основного диэлектрика в нагретом состоянии.
Наличие пустот или неполной пропитки внутреннего резервуара не влияет на точку пробоя кабеля, поскольку
все точки этого резервуара в любом поперечном сечении находятся под одним и тем же потенциалом.
В сверхвысоковольтных кабелях, работающих при очень высоких напряжениях (105 В), где толщина изоляции
значительна, может быть целесообразно использовать один или несколько капиллярных резервуаров в
точках, расположенных между проводником и оболочкой. В этом случае активная изоляция будет
заканчиваться с обеих сторон металлизированной бумагой, металлическая поверхность которой контактирует
с капиллярным резервуаром типа, описанного, например, в патенте № 337042. Состояние резервуара будет
определяться потребностями в быстром капиллярном пополнении за счет потока соединения в диэлектрике
во время циклов нагрева и охлаждения. Кабель такого типа показан, в качестве примера, на прилагаемом
чертеже, где a — жила, b и bl — два участка диэлектрика, а c — свинцовая оболочка. 125 Как показано на
рисунке, внутренний резервуар d расположен между сердечником и внутренней секцией b1 диэлектрика, а
промежуточный резервуар e расположен между двумя секциями диэлектрика и 130 340,303. Обычно
поглощение может быть увеличено только в том случае, если допустимо уменьшение диэлектрической и/или
механической прочности диэлектрического материала.
Хотя невозможно полностью изготовить основной диэлектрик 70 из бумаги, обладающей механической
прочностью, сравнимой с той, которая достигается при желаемой впитывающей способности для увеличения
капиллярного притяжения, было обнаружено, что относительно узкий пояс из этой бумаги 75 может быть
введен без существенного ослабления кабеля. Иными словами, за счет небольшого снижения механической
прочности бумаги в области максимального электрического напряжения, 80, то есть в части g, капиллярное
притяжение может быть увеличено без существенного влияния на равномерность диэлектрической прочности
кабеля.
В некоторых случаях может потребоваться (85) вставить один или два листа бумаги обычной механической
прочности поверх резервуара или резервуаров перед применением более слабого или более впитывающего
пояса. Однако это не окажет существенного влияния на эффективность ленты с углом 90 градусов, хотя
следует учитывать, что эффективность будет снижаться по мере увеличения расстояния между внутренними
слоями более впитывающей ленты и резервуаром. Однако в обычных условиях 95 металлизированная
бумага, окружающая резервуар, делает ненужным использование одной или нескольких промежуточных
бумаг обычной прочности.
При желании, лента с повышенной впитываемостью (100%) может быть изготовлена из отдельных листов
бумаги с очень высокой впитываемостью и очень низкой механической прочностью, скрепленных между собой
скотчем, образуя форму, аналогичную той, которая используется для создания резервуара (105), но без
каких-либо металлизированных поверхностей.
Настоящее изобретение может применяться как к одножильным, так и к многожильным кабелям.
В так называемом кабеле H-типа, в котором 110 эквипотенциальных экранов, находящихся на потенциале
земли, окружают диэлектрик жил и контактируют с свинцовой оболочкой, использование металлизированного
слоя, непосредственно окружающего жилу каждого проводника, в 115 сочетании с одной или несколькими
промежуточными оболочками в виде металлизированных слоев, построенных по принципу резервуара,
улучшило бы характеристики кабеля. 120 Изобретение также применимо к так называемому кабелю типа S.L.,
в котором три отдельных жилы в оболочке окружены общей броней. В таком кабеле будут использоваться
совместно внутренний или основной резервуар, промежуточный резервуар 125 и внешний резервуар.
В кабеле, в котором три изолированных жилы снабжены эквипотенциальным экраном, жилы с внешним
резервуаром f расположены между изоляцией и свинцовой оболочкой.
В общем случае промежуточный резервуар будет действовать как «плавающая» межслойная оболочка,
несущая нулевой зарядный ток, но при соответствующей конструкции резервуар может быть приспособлен
для пропускания умеренного тока, причем суммарный зарядный ток будет равен току на эквипотенциальной
поверхности, занимаемой резервуаром, и при желании может быть закреплен потенциалом, приложенным на
конце линии (например, отводом на обмотке питающего трансформатора). Резервуар также может
использоваться в качестве испытательной оболочки для периодического определения состояния диэлектрика.
В кабелях, использующих накопительные слои описанного выше типа, обнаружено, что в определенные
периоды срока службы кабеля, когда накопительные слои активны, например, во время охлаждения, в масле,
которым пропитан диэлектрик, возникают силы притяжения, которые стремятся притянуть масло к медным
проводникам. В кабеле, в котором резервуар расположен между промежуточной оболочкой и внешней
свинцовой оболочкой, как в британском патенте № 291871, эти силы притяжения усиливают или дополняют
капиллярные силы, но в кабеле, использующем центральный резервуар и один или несколько промежуточных
резервуаров в точках между проводником и внешней оболочкой, эти силы стремятся удалить пропитывающую
среду из тех частей основного диэлектрика, которые примыкают к внешним поверхностям резервуаров, в
результате чего на этом этапе заполняются скорее соседние резервуары, чем прилегающие слои.
Иными словами, наблюдается тенденция к лишению пропитывающей среды участков, обозначенных точкой g
между пунктирными линиями h и внешними поверхностями резервуаров.
По мере затухания тепловых сил, то есть по мере снижения скорости охлаждения, вступает в действие
капиллярное притяжение бумаги, составляющей части g, которое будет стремиться вернуть пропитывающую
среду или нефть из резервуаров в эти части. Поэтому предпочтительно предусмотреть средства,
позволяющие увеличить капиллярное притяжение в деталях g, чтобы, т.е., выравнивать силы теплового
притяжения на как можно более ранней стадии процесса охлаждения. Этого можно добиться, вставив полосу
из высокоабсорбирующей бумаги или подобного диэлектрического материала в область или области, из
которых пропитывающая среда во время охлаждения стремится покинуть основной диэлектрик и попасть в
резервуар.
Впитывающая способность бумаги, используемой в силовых кабелях, ограничена требуемыми значениями
диэлектрической и механической прочности, и 340,303 340,303 заключенные в свинцовую оболочку
треугольного сечения, большая поверхность эквипотенциальных экранов соприкасается с внутренней
стороной свинцовой оболочки, и поэтому в этих частях кабеля очень мало эффекта накопления энергии от
червячных нитей, и эффективность кабеля может быть значительно улучшена за счет использования слоя
накопления энергии на внешней стороне обычных металлизированных экранов и внутреннего масляного
сердечника, а также одного или нескольких промежуточных резервуаров.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы заявляем, является 1. Электрический кабель, имеющий капиллярный резервуар для
диэлектрической пропиточной среды, расположенный между жилой и корпусом диэлектрического материала,
и один или несколько таких резервуаров, расположенных между последовательными участками изоляции,
образующими диэлектрик, или на внешней стороне диэлектрика, причем указанные резервуары ограничены
металлизированной поверхностью.
2.
Электрический кабель, включающий проводящий сердечник, окруженный корпусом из диэлектрического
материала, внутренний капиллярный резервуар 3@, расположенный между сердечником и диэлектрическим
материалом, один или несколько промежуточных капиллярных резервуаров, расположенных внутри корпуса
из диэлектрического материала, и внешний капиллярный резервуар, расположенный между диэлектриком и
внешней оболочкой или свинцовой оболочкой, причем указанные резервуары 1 имеют металлизированную
поверхность для указанных целей.
3.
Электрический кабель согласно п. 1 или 2, в котором потенциал подается на один или несколько
промежуточных резервуаров.
4.
Электрический кабель, как указано в любом из предшествующих пунктов, в котором граница между
капиллярным резервуаром и диэлектриком образована металлизированной бумагой.
5.
Электрический кабель, как указано в любом из предшествующих пунктов, в котором граница между
внутренним капиллярным резервуаром и проводником выполнена из металлической ленты или сложенной
металлизированной бумаги. B. Электрический кабель, как указано в любом из предшествующих пунктов, в
котором относительно узкая полоса из высокоабсорбирующей бумаги или подобного диэлектрического
материала расположена вокруг внешней стороны одного или нескольких капиллярных резервуаров.
7.
Электрический кабель, в котором эффективный диаметр жилы увеличен за счет нанесения на него одного или
нескольких металлизированных слоев, которые отделены от жилы поглощающим слоем, не обладающим
радиальной проводимостью и поглощение которым пропитывающей жидкости меньше, чем у окружающего
диэлектрика.
8.
Соседние файлы в папке патенты