Кабель водоохлаждаемый – Кабели силовые водоохлаждаемые сечением 1600-6000 мм2 Кабели силовые изолированные водоохлаждаемые для дуговых электросталеплавильных печей

Водоохлаждаемый кабель

 

Конструкцию водоохлаждаемого кабеля относят к электротехническим изделиям. Кабеля данного типа применяют в роли гибких проводников электричества, передающих ток на нагревательные элементы электропечей большой мощности. В данный момент на производствах электротехнических изделий усиленно проводится усовершенствование полезных свойств кабеля. Первые результаты доработки продукции показывают существенные изменения в положительную сторону уровня механической надежности в зоне соединения контактов водоохлаждаемых кабелей.

 

Конструкция водоохлаждаемого кабеля

 

Кабель, применяемый на промышленных и производственных предприятиях в качестве гибкого проводника тока, состоит из сердечника полого типа, который с использованием винтовых путей оснащен тонкими проводами. Провода размещаются по всей площади сердечника. С наружной стороны изделия, прикрывая провода, оборудована, с целью защиты тонких элементов от механических и термических воздействий, защитная оболочка.

 

 

Медный провод, расположенный внутри диэлектрического рукава, регулярно получает охлаждение водой, что позволяет передавать силовое напряжение до 25 кА. Водоохлаждаемый кабель имеет гибкую структуру, которая предусматривает возможность снижения напряжений в местах сгиба. Данное свойство значительно продлевает срок эксплуатации изделия.

 

Особенности использования водоохлаждаемого кабеля

 

Под давлением высокого уровня водные ресурсы пропускаются через отверстие в центре сердечника кабеля. Перемещаясь по поверхности медного провода, они осуществляют процесс охлаждения. Охлаждается поверхность, что прилегает к наружной стороне сердечника. После наполнения полой части сердечника, жидкая масса перемещается через специальные отверстия в полую часть кольцевой зоны. Водоохлаждаемый кабель оборудован кольцевым пространством между сердечником в центре изделия и защитной оболочкой. В данной части изделия расположены витки, которые являются составляющей кабеля из тонкого провода.


Обтекание по всей площади водоохлаждаемого кабеля производится благодаря специальному размещению отверстий (вдоль винтовых путей) и эквидистантному проводу. Вследствие роста касательной силы водного напора, при выходе из винтовых направлений обеспечивается максимальная скорость перемешивания жидкости разной температуры, тем самым увеличивается передача тепловой энергии.


В пространстве между оболочкой и проводами, благодаря интенсивности обретаемой осевой скорости от наконечника к наконечнику, безпрепятственно перемещаются средства охлаждения. Давление, подаваемое на водный напор, водоохлаждаемый кабель поддерживает на одном уровне, как в кольцевой зоне, так и в отверстии центрального наконечника.

 

 

 

Водоохлаждаемый кабель обладает высокой скоростью теплового обмена благодаря уникальным свойствам конструкции, предусматривающей турбулентный тип перемещения водной массы. Оснащение поверхности винтовых путей специальными отверстиями при функционировании водоохлаждаемого кабеля снижает уровень давления вокруг сердечника, что, соответственно, увеличивает срок службы изделия.


Периферийная длина контактов кабеля в соединительной зоне медного провода с наконечником является самым уязвимым, малопрочным местом в конструкции изделия. В рабочем процессе кабель подвергается электродинамическому воздействию, что при многократном воспроизведении разрушает слабые, незащищенные участки.


Стоимость такого электротехнического изделия, как водоохлаждаемый кабель, определяется техническими характеристиками и свойствами сопротивления механическим, электрическим и техническим воздействиям.

promplace.ru

Кабель водоохлаждаемый | Продукция

Кабель водоохлаждаемый предназначен для передачи переменного электрического тока в коротких сетях к подвижным элементам электротермических печей и установок металлургических производств. Изготовляется в климатическом исполнении УХЛ категории 4 по ГОСТ 15150-69.


Кабели водоохлаждаемые для индукционных электропечей

Плотность тока в проводнике составляет от 8 до 30 А/мм2  и зависит от величины и частоты тока. Кабели выпускаются на сечения от 150 до 2000 мм2  с восемью типами наконечников (тип I – тип VIII). 
Строительная длина кабеля определяется особенностями короткой сети установки. 
В конструкции кабеля предусматривается специальный  непроводящий силиконовый сердечник. 
В ряде случаев, резинотканевый рукав защищается специальным огнестойким рукавом, обеспечивающим защиту кабеля от теплового излучения и воздействия брызг металла и шлака.

  

Кабели водоохлаждаемые для дуговых и руднотермических электропечей

Плотность тока составляет от 4,5 до 8 А/мм2  и более и зависит от типа печи, учитывает особенности работы электропечи при эксплуатационных коротких замыканиях.
Кабели выпускаются на сечения от 150 до 6000 мм2  с восемью типами наконечников (тип I – тип VIII). 
Строительная длина и присоединительные размеры определяются особенностями короткой сети установки, конструкцией подвижного и неподвижного башмаков. При сечениях 1000 мм2  и более, предусматривается специальный  непроводящий силиконовый сердечник. 
В ряде случаев, резинотканевый рукав дополнительно защищается специальным огнестойким рукавом от воздействия теплового излучения, дугового излучения, конвекции, раскалённых твердых и жидких брызг шихты.

Кабели водоохлаждаемые в составе коротких сетей

В отношении коротких сетей проводится обследование, с замером и последующим расчетом параметров. Выпускается проект модернизации, изготавливаются и устанавливаются медные шины для увеличения токовой нагрузки печи, новые гибкие кабели, шинопакеты, новый трансформатор, новая обвязка систем охлаждения, защита кабелей и шин — до полной замены короткой сети.


Кабели гибкие – один из наиболее часто заменяемых элементов руднотермической печи, работающий зачастую в горячей зоне, подверженный мощному тепловому облучению, воздействию абразивов, горячих газов. НПП ЭПОС выпускает как водоохлаждаемые, так и неводоохлаждаемые кабели. Наличие современной производственной базы обеспечивает полный цикл производства, включающего конструкторскую разработку, изготовление кабелей по индивидуальным заказам, с учетом особенностей эксплуатации у Потребителя, техническое обслуживание и консультации специалистов. На предприятии создан специальный участок, стенды, отработаны технологии производства и контроля качества охлаждаемых и неохлаждаемых кабелей собственной конструкции. Кабели нашего производства не имеют разрушений в штатной эксплуатации (в отсутствии внешних предельных механических воздействий и дуг) в течение срока эксплуатации, заявленного Производителем. В реальных условиях производства (печи РКО 14) кабели работают не менее 5 лет.

Для электропитания электротермического оборудования используются специальные кабели водяного или воздушного охлаждения, рассчитанные на пропускание токов значительных величин, а для индукционных электропечей дополнительно пропускаемый ток имеет повышенную частоту, что приводит к повышенным потерям в кабеле, эффекту вытеснения тока на поверхность, эффекту близости и эффекту паза.

Нами выпускаются как водоохлаждаемые, так и неводоохлаждаемые кабели.

Кабели водоохлаждаемые для дуговых и руднотермических электропечей

Дуговые электропечи характеризуются большими значениями токов в кабелях при выраженном поверхностном эффекте.

Плотность тока в водоохлаждаемом кабеле для дуговой или руднотермической электропечи составляет от 4,5 до 8 А/мм2 и зависит от типа печи, учитывает особенности работы электропечи при эксплуатационных коротких замыканиях, величин тока в кабеле.

Кабели выпускаются на сечения от 150 до 6000 мм2 с восемью типами наконечников (тип I – тип VIII) в стандартном варианте либо изговавливаются по требованиям заказчика.

Строительная длина кабеля и присоединительные размеры определяются особенностями короткой сети дуговой установки, конструкцией подвижного и неподвижного башмаков.

При сечениях 1000 мм2 и более в конструкции кабеля предусматривается специальный непроводящий силиконовый сердечник.

Для руднотермических электропечей, в ряде случаев, резинотканевый рукав защищается специальным огнестойким рукавом, обеспечивающим защиту кабеля от воздействия выбрасываемых с колошника раскалённых фрагментов шихты.

  

  

  

Кабели водоохлаждаемые для индукционных электропечей

Индукционные электропечи характеризуются большими значениями токов в кабелях при ярко выраженном поверхностном эффекте.

Плотность тока в водоохлаждаемом кабеле для индукционной электропечи составляет от 8 до 30 А/мм2 и зависит от величины тока и частоты тока.

Кабели выпускаются на сечения от 150 до 2000 мм2 с восемью типами наконечников (тип I – тип VIII).

Строительная длина кабеля определяется особенностями короткой сети установки.

При сечениях 1000 мм2 и более в конструкции кабеля предусматривается специальный непроводящий силиконовый сердечник.

 

Неводоохлаждаемые кабели

В ряде случаев промышленные электропечи комплектуются неводоохлаждаемыми кабелями.

Плотность тока в неводоохлаждаемом кабеле зависит от величины тока и частоты тока и значительно меньше, чем для водоохлаждаемого кабеля.

Кабели выпускаются на сечения от 25 до 4000 мм2 с разными типами наконечников.

Строительная длина кабеля определяется особенностями короткой сети установки.

При сечении 1000 мм2 в конструкции кабеля предусматривается специальный непроводящий силиконовый сердечник. При большем сечении применяется конструкция кабеля с параллельными жилами-проводами.

  

Трубошины

Жесткие участки вторичных токоподводов электропечей выполняются трубошинами или шинами.

При применении трубошин снижаются затраты меди на изготовления вторичных токоподводов, однако при этом несколько повышаются потери во вторичном токоподводе во время работы печи. Трубошины нами изготовляются из медных цельнотянутых труб М1 с применением сварки порошковой проволокой в среде гелия.

 

Шинные компенсаторы

Шинные компенсаторы в основном предназначены для обеспечения электрических связей шинопакетов короткой сети с выводами печного трансформатора.

Компенсаторы выполняются из пакета тонколистовой меди М1 приваренного к медным переходным плитам.

Сварка выполняется порошковой проволокой в среде гелия в специальной оснастке.

Для электропитания электротермического оборудования используются специальные кабели водяного или воздушного охлаждения, рассчитанные на пропускание токов значительных величин, а для индукционных электропечей дополнительно пропускаемый ток имеет повышенную частоту, что приводит к повышенным потерям в кабеле, эффекту вытеснения тока на поверхность, эффекту близости и эффекту паза.

Нами выпускаются как водоохлаждаемые, так и неводоохлаждаемые кабели.

Дуговые электропечи характеризуются большими значениями токов в кабелях при выраженном поверхностном эффекте.

Плотность тока в водоохлаждаемом кабеле для дуговой или руднотермической электропечи составляет от 4,5 до 8 А/мм2 и зависит от типа печи, учитывает особенности работы электропечи при эксплуатационных коротких замыканиях, величин тока в кабеле.

  

  

 

 

 

  

www.epos-nsk.ru

водоохлаждаемый кабель — патент РФ 2333560

Изобретение относится к электротехнике, преимущественно к кабельной технике, а именно к конструкциям водоохлаждаемых кабелей, используемых в качестве гибких токоподводов мощных электропечей. Задачей изобретения является повышение надежности и работоспособности водоохлаждаемого кабеля, улучшение циркуляции охлаждающей воды, увеличение скорости теплопередачи от элементов кабеля к рабочей жидкости, ускорение процесса перемешивания нагретой и холодной воды, однородности по температуре воды и снижение энергозатрат. Водоохлаждаемый кабель, содержащий наружный рукав и полый сердечник, в кольцевом пространстве между которыми располагаются скрученные вокруг сердечника провода, а сердечник имеет перфорацию в виде отверстий, отличается тем, что отверстия расположены по всей поверхности сердечника по линиям, расположенным между проводами и эквидистантно им. Такие линии являются цилиндрическими винтовыми линиями. Для гарантированного попадания отверстий в пространство между проводами число винтовых линий (заходов) не должно быть равно числу проводов, а отличаться в большую или меньшую сторону. Отверстия целесообразно располагать вдоль винтовых линий на расстоянии от трех до пяти диаметров. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Рисунки к патенту РФ 2333560

Изобретение относится к электротехнике, преимущественно к кабельной технике, а именно к конструкциям водоохлаждаемых кабелей, используемых в качестве гибких токоподводов мощных электропечей.

Известен (см., например, патент US 3551581, Н01В 7/34, 29.12.1970) водоохлаждаемый электрический кабель, включающий наружный рукав и полый сердечник, в кольцевом пространстве между которыми располагаются скрученные вокруг сердечника провода, а сердечник имеет перфорацию в виде отверстий, расположенных рядами вдоль образующих на некоторых участках сердечника, при этом число рядов отверстий вдвое превышает число проводов. Такая конструкция кабеля имеет затруднения в циркуляции воды, вызванные тем, что около 50% отверстий упираются в провода, что снижает скорость теплопередачи от проводов к охлаждающей жидкости, требует больших энергозатрат и в конечном итоге сказывается на снижении надежности работы кабеля.

Наиболее близкой конструкцией, принятой за прототип, является конструкция, описанная в изобретении «Желобковая сердцевина» — патент US 3604831, Н01В 7/34, 1971-09-14. Эта конструкция включает в себя наружный рукав и полый сердечник, в кольцевом пространстве между которыми располагаются скрученные вокруг сердечника провода, а сердечник имеет перфорацию в виде отверстий, расположенных рядами вдоль образующих на некоторых участках сердечника, при этом число рядов отверстий в 1,5 раза превышает число проводов, отверстия в рядах расположены в шахматном порядке. Такая конструкция кабеля также имеет затруднения в циркуляции воды, вызванные тем, что около 25% отверстий упираются в провода, что снижает скорость теплопередачи от проводов к охлаждающей жидкости, требует больших энергозатрат и в конечном итоге сказывается на снижении надежности работы кабеля.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности и работоспособности водоохлаждаемого кабеля, улучшение циркуляции охлаждающей воды, увеличение скорости теплопередачи от элементов кабеля к рабочей жидкости, ускорение процесса перемешивания нагретой и холодной воды, однородности по температуре воды и снижение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что известный водоохлаждаемый кабель, содержащий наружный рукав и полый сердечник, в кольцевом пространстве между которыми располагаются скрученные вокруг сердечника провода, а сердечник имеет перфорацию в виде отверстий, отличается тем, что отверстия расположены по всей поверхности сердечника по линиям, расположенным между проводами и эквидистантно им. Такие линии являются цилиндрическими винтовыми линиями. Для гарантированного попадания отверстий в пространство между проводами число винтовых линий (заходов) не должно быть равно числу проводов, а отличаться в большую или меньшую сторону. Отверстия целесообразно располагать вдоль винтовых линий на расстоянии «l», равном величине от трех до пяти диаметров отверстий друг от друга. Технический результат будет достигаться за счет гарантированного расположения подавляющего большинства или всех отверстий в пространстве между проводами.

На фиг.1 показано поперечное сечение кабеля, на фиг.2 — схема расположения проводов и отверстий, на фиг.3 показаны параметры винтовой линии. Позициями обозначены следующие элементы конструкции: 1 — наружный рукав, 2 — полый сердечник, 3 — провода, образующие кабель, 4 — отверстия в полом сердечнике.

Заявляемый водоохлаждаемый кабель состоит из полого сердечника 2, на который по винтовым линиям установлены провода 3, по всей поверхности сердечника 2 выполнены сквозные отверстия 4, расположенные таким образом, что они попадают в пространство между проводами 3. Поверх проводов установлен наружный рукав 1. На фиг.1 показано взаимное расположение отверстий и проводов для самого неблагоприятного случая — совпадения линии расположения отверстий с одним из проводов, при этом число проводов (12) на единицу больше числа заходов винтовой линии расположения отверстий (11). На фиг.2 для наглядности расположения отверстий эквидистантно расположению проводов показано только 2 провода.

Цилиндрическую винтовую линию расположения отверстий «L» можно рассматривать (фиг.3) как траекторию движения точки, равномерно вращающейся вокруг оси и одновременно равномерно перемещающейся в направлении этой оси. Как известно, винтовая линия однозначно определяется своей осью i, шагом Р и радиусом R. Величину Р перемещения точки в направлении оси, соответствующего одному полному обороту вокруг оси, называют шагом винтовой линии. Описываемая при этом точкой дуга называется витком. Радиус R цилиндрической поверхности, описываемой прямой m вращением вокруг оси i (i параллельно m), называется радиусом винтовой линии. Угол , составленный касательной t к винтовой линии с плоскостью, перпендикулярной оси i, постоянен для любой ее точки и называется углом подъема винтовой линии. Винтовые линии, имеющие разный радиус, будут эквидистантны в случае равенства углов подъема винтовой линии.

Расположение отверстий по винтовой линии с малым углом подъема не соответствует расположению пустот между проводами, то есть большая часть отверстий будет упираться в провод. Расположение отверстий по винтовой линии с большим углом подъема малоэффективно из-за малого количества отверстий. Только расположение отверстий по винтовым линиям с углом подъема, равным углу подъема линии центров проводов, обеспечивает попадание большинства отверстий в пространство между проводами. Для увеличения эффективности работы системы отверстий целесообразно располагать отверстия по нескольким винтовым линиям, то есть многозаходной винтовой линии, при этом количество заходов не должно соответствовать количеству скручиваемых проводов. В случае, когда число заходов винтовой линии расположения отверстий будет отличаться от числа проводов незначительно, число отверстий, упирающихся в провод, будет колебаться от нуля до 8-10% (в зависимости от числа проводов) от их общего количества.

Устройство работает следующим образом.

При подаче давления вода через каналы наконечника (не показаны) поступает в центральное отверстие центрального сердечника кабеля и охлаждает поверхность проводов, прилежащую к поверхности центрального сердечника. При заполнении полости сердечника вода нагнетается через отверстия в полость кольцевого пространства между наружным рукавом и центральным сердечником — месту расположения витков составляющих кабель проводов. При этом вследствие расположения отверстий по винтовым линиям, эквидистантным проводам, обеспечивается обтекание всей поверхности провода. Касательная составляющая силы струи, выходящей из отверстий, расположенных по винтовой линии, способствует более интенсивному перемешиванию во всем кольцевом пространстве и увеличению теплопередачи. Хладоагент под действием осевой составляющей скорости перемещается в межоболочечном пространстве к другому наконечнику и через каналы выходит. Вследствие выполнения отверстий по многозаходной винтовой линии давление воды в кольцевом пространстве расположения витков поддерживается одинаковым с давлением в центральном отверстии. При этом обеспечивается наряду с перемещением потока по оси кабеля и его одновременное тангенциальное перемещение и вращение в поперечном направлении. Такое перемещение водяных масс интенсифицирует процесс тепло- и массообмена и способствует повышению скорости теплопередачи.

Выполнение отверстий по многозаходной винтовой линии позволяет снизить перепад давлений с разных сторон полого сердечника, что способствует увеличению срока службы кабеля.

Турбулентный режим движения воды в кольцевом пространстве между наружным рукавом и полым сердечником интенсифицируют тепло- и массообмен без изменения давления в разных полостях кабеля.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Водоохлаждаемый кабель, включающий наружный рукав, полый сердечник, перфорированный отверстиями, и навитые на сердечник провода, отличающийся тем, что сквозные отверстия расположены по всей поверхности полого сердечника по винтовой линии, располагающейся между проводами и эквидистантно им.

2. Водоохлаждаемый кабель по п.1, отличающийся тем, что отверстия полого сердечника расположены на расстоянии 3d-5d вдоль винтовой линии, где d — диаметр отверстия.

3. Водоохлаждаемый кабель по п.1, отличающийся тем, что отверстия полого сердечника расположены по многозаходной винтовой линии, при этом число заходов на единицу меньше или больше числа скручиваемых проводов, составляющих кабель.

www.freepatent.ru

Водоохлаждаемый кабель

Изобретение относится к электротехнике, преимущественно к кабельной технике, а именно к конструкциям водоохлаждаемых кабелей, используемых в качестве гибких токоподводов мощных электропечей. Задачей изобретения является повышение надежности и работоспособности водоохлаждаемого кабеля, улучшение циркуляции охлаждающей воды, увеличение скорости теплопередачи от элементов кабеля к рабочей жидкости, ускорение процесса перемешивания нагретой и холодной воды, однородности по температуре воды и снижение энергозатрат. Водоохлаждаемый кабель, содержащий наружный рукав и полый сердечник, в кольцевом пространстве между которыми располагаются скрученные вокруг сердечника провода, а сердечник имеет перфорацию в виде отверстий, отличается тем, что отверстия расположены по всей поверхности сердечника по линиям, расположенным между проводами и эквидистантно им. Такие линии являются цилиндрическими винтовыми линиями. Для гарантированного попадания отверстий в пространство между проводами число винтовых линий (заходов) не должно быть равно числу проводов, а отличаться в большую или меньшую сторону. Отверстия целесообразно располагать вдоль винтовых линий на расстоянии от трех до пяти диаметров. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, преимущественно к кабельной технике, а именно к конструкциям водоохлаждаемых кабелей, используемых в качестве гибких токоподводов мощных электропечей.

Известен (см., например, патент US 3551581, Н01В 7/34, 29.12.1970) водоохлаждаемый электрический кабель, включающий наружный рукав и полый сердечник, в кольцевом пространстве между которыми располагаются скрученные вокруг сердечника провода, а сердечник имеет перфорацию в виде отверстий, расположенных рядами вдоль образующих на некоторых участках сердечника, при этом число рядов отверстий вдвое превышает число проводов. Такая конструкция кабеля имеет затруднения в циркуляции воды, вызванные тем, что около 50% отверстий упираются в провода, что снижает скорость теплопередачи от проводов к охлаждающей жидкости, требует больших энергозатрат и в конечном итоге сказывается на снижении надежности работы кабеля.

Наиболее близкой конструкцией, принятой за прототип, является конструкция, описанная в изобретении «Желобковая сердцевина» — патент US 3604831, Н01В 7/34, 1971-09-14. Эта конструкция включает в себя наружный рукав и полый сердечник, в кольцевом пространстве между которыми располагаются скрученные вокруг сердечника провода, а сердечник имеет перфорацию в виде отверстий, расположенных рядами вдоль образующих на некоторых участках сердечника, при этом число рядов отверстий в 1,5 раза превышает число проводов, отверстия в рядах расположены в шахматном порядке. Такая конструкция кабеля также имеет затруднения в циркуляции воды, вызванные тем, что около 25% отверстий упираются в провода, что снижает скорость теплопередачи от проводов к охлаждающей жидкости, требует больших энергозатрат и в конечном итоге сказывается на снижении надежности работы кабеля.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности и работоспособности водоохлаждаемого кабеля, улучшение циркуляции охлаждающей воды, увеличение скорости теплопередачи от элементов кабеля к рабочей жидкости, ускорение процесса перемешивания нагретой и холодной воды, однородности по температуре воды и снижение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что известный водоохлаждаемый кабель, содержащий наружный рукав и полый сердечник, в кольцевом пространстве между которыми располагаются скрученные вокруг сердечника провода, а сердечник имеет перфорацию в виде отверстий, отличается тем, что отверстия расположены по всей поверхности сердечника по линиям, расположенным между проводами и эквидистантно им. Такие линии являются цилиндрическими винтовыми линиями. Для гарантированного попадания отверстий в пространство между проводами число винтовых линий (заходов) не должно быть равно числу проводов, а отличаться в большую или меньшую сторону. Отверстия целесообразно располагать вдоль винтовых линий на расстоянии «l», равном величине от трех до пяти диаметров отверстий друг от друга. Технический результат будет достигаться за счет гарантированного расположения подавляющего большинства или всех отверстий в пространстве между проводами.

На фиг.1 показано поперечное сечение кабеля, на фиг.2 — схема расположения проводов и отверстий, на фиг.3 показаны параметры винтовой линии. Позициями обозначены следующие элементы конструкции: 1 — наружный рукав, 2 — полый сердечник, 3 — провода, образующие кабель, 4 — отверстия в полом сердечнике.

Заявляемый водоохлаждаемый кабель состоит из полого сердечника 2, на который по винтовым линиям установлены провода 3, по всей поверхности сердечника 2 выполнены сквозные отверстия 4, расположенные таким образом, что они попадают в пространство между проводами 3. Поверх проводов установлен наружный рукав 1. На фиг.1 показано взаимное расположение отверстий и проводов для самого неблагоприятного случая — совпадения линии расположения отверстий с одним из проводов, при этом число проводов (12) на единицу больше числа заходов винтовой линии расположения отверстий (11). На фиг.2 для наглядности расположения отверстий эквидистантно расположению проводов показано только 2 провода.

Цилиндрическую винтовую линию расположения отверстий «L» можно рассматривать (фиг.3) как траекторию движения точки, равномерно вращающейся вокруг оси и одновременно равномерно перемещающейся в направлении этой оси. Как известно, винтовая линия однозначно определяется своей осью i, шагом Р и радиусом R. Величину Р перемещения точки в направлении оси, соответствующего одному полному обороту вокруг оси, называют шагом винтовой линии. Описываемая при этом точкой дуга называется витком. Радиус R цилиндрической поверхности, описываемой прямой m вращением вокруг оси i (i параллельно m), называется радиусом винтовой линии. Угол α, составленный касательной t к винтовой линии с плоскостью, перпендикулярной оси i, постоянен для любой ее точки и называется углом подъема винтовой линии. Винтовые линии, имеющие разный радиус, будут эквидистантны в случае равенства углов подъема винтовой линии.

Расположение отверстий по винтовой линии с малым углом подъема не соответствует расположению пустот между проводами, то есть большая часть отверстий будет упираться в провод. Расположение отверстий по винтовой линии с большим углом подъема малоэффективно из-за малого количества отверстий. Только расположение отверстий по винтовым линиям с углом подъема, равным углу подъема линии центров проводов, обеспечивает попадание большинства отверстий в пространство между проводами. Для увеличения эффективности работы системы отверстий целесообразно располагать отверстия по нескольким винтовым линиям, то есть многозаходной винтовой линии, при этом количество заходов не должно соответствовать количеству скручиваемых проводов. В случае, когда число заходов винтовой линии расположения отверстий будет отличаться от числа проводов незначительно, число отверстий, упирающихся в провод, будет колебаться от нуля до 8-10% (в зависимости от числа проводов) от их общего количества.

Устройство работает следующим образом.

При подаче давления вода через каналы наконечника (не показаны) поступает в центральное отверстие центрального сердечника кабеля и охлаждает поверхность проводов, прилежащую к поверхности центрального сердечника. При заполнении полости сердечника вода нагнетается через отверстия в полость кольцевого пространства между наружным рукавом и центральным сердечником — месту расположения витков составляющих кабель проводов. При этом вследствие расположения отверстий по винтовым линиям, эквидистантным проводам, обеспечивается обтекание всей поверхности провода. Касательная составляющая силы струи, выходящей из отверстий, расположенных по винтовой линии, способствует более интенсивному перемешиванию во всем кольцевом пространстве и увеличению теплопередачи. Хладоагент под действием осевой составляющей скорости перемещается в межоболочечном пространстве к другому наконечнику и через каналы выходит. Вследствие выполнения отверстий по многозаходной винтовой линии давление воды в кольцевом пространстве расположения витков поддерживается одинаковым с давлением в центральном отверстии. При этом обеспечивается наряду с перемещением потока по оси кабеля и его одновременное тангенциальное перемещение и вращение в поперечном направлении. Такое перемещение водяных масс интенсифицирует процесс тепло- и массообмена и способствует повышению скорости теплопередачи.

Выполнение отверстий по многозаходной винтовой линии позволяет снизить перепад давлений с разных сторон полого сердечника, что способствует увеличению срока службы кабеля.

Турбулентный режим движения воды в кольцевом пространстве между наружным рукавом и полым сердечником интенсифицируют тепло- и массообмен без изменения давления в разных полостях кабеля.

1. Водоохлаждаемый кабель, включающий наружный рукав, полый сердечник, перфорированный отверстиями, и навитые на сердечник провода, отличающийся тем, что сквозные отверстия расположены по всей поверхности полого сердечника по винтовой линии, располагающейся между проводами и эквидистантно им.

2. Водоохлаждаемый кабель по п.1, отличающийся тем, что отверстия полого сердечника расположены на расстоянии 3d-5d вдоль винтовой линии, где d — диаметр отверстия.

3. Водоохлаждаемый кабель по п.1, отличающийся тем, что отверстия полого сердечника расположены по многозаходной винтовой линии, при этом число заходов на единицу меньше или больше числа скручиваемых проводов, составляющих кабель.

www.findpatent.ru

Изготовление водоохлаждаемых и неводоохлаждаемых кабелей для электротермического оборудования, трубошины, шины, компенсаторы

Для электропитания электротермического оборудования используются специальные кабели водяного или воздушного охлаждения, рассчитанные на пропускание токов значительных величин, а для индукционных электропечей дополнительно пропускаемый ток имеет повышенную частоту, что приводит к повышенным потерям в кабеле, эффекту вытеснения тока на поверхность, эффекту близости и эффекту паза.
Нами выпускаются как водоохлаждаемые, так и неводоохлаждаемые кабели.

ОБОРУДОВАНИЕ/Кабели водоохлаждаемые

 

Кабели водоохлаждаемые для дуговых и руднотермических электропечей

Дуговые электропечи характеризуются большими значениями токов в кабелях при выраженном поверхностном эффекте.

Плотность тока в водоохлаждаемом кабеле для дуговой или руднотермической электропечи составляет от 4,5 до 8 А/мм2 и зависит от типа печи, учитывает особенности работы электропечи при эксплуатационных коротких замыканиях, величин тока в кабеле.

Кабели выпускаются на сечения от 150 до 6000 мм2 с восемью типами наконечников (тип I – тип VIII) в стандартном варианте либо изговавливаются по требованиям заказчика.

Строительная длина кабеля и присоединительные размеры определяются особенностями короткой сети дуговой установки, конструкцией подвижного и неподвижного башмаков.

При сечениях 1000 мм2 и более в конструкции кабеля предусматривается специальный непроводящий силиконовый сердечник.

Для руднотермических электропечей, в ряде случаев, резинотканевый рукав защищается специальным огнестойким рукавом, обеспечивающим защиту кабеля от воздействия выбрасываемых с колошника раскалённых фрагментов шихты.

  

  

Кабели водоохлаждаемые для индукционных электропечей

Индукционные электропечи характеризуются большими значениями токов в кабелях при ярко выраженном поверхностном эффекте.

Плотность тока в водоохлаждаемом кабеле для индукционной электропечи составляет от 8 до 30 А/мм2 и зависит от величины тока и частоты тока.

Кабели выпускаются на сечения от 150 до 2000 мм2 с восемью типами наконечников (тип I – тип VIII).

Строительная длина кабеля определяется особенностями короткой сети установки.

При сечениях 1000 мм2 и более в конструкции кабеля предусматривается специальный непроводящий силиконовый сердечник.

 

   

Неводоохлаждаемые кабели

В ряде случаев промышленные электропечи комплектуются неводоохлаждаемыми кабелями.

Плотность тока в неводоохлаждаемом кабеле зависит от величины тока и частоты тока и значительно меньше, чем для водоохлаждаемого кабеля.

Кабели выпускаются на сечения от 25 до 4000 мм2 с разными типами наконечников.

Строительная длина кабеля определяется особенностями короткой сети установки.

При сечении 1000 мм2 в конструкции кабеля предусматривается специальный непроводящий силиконовый сердечник. При большем сечении применяется конструкция кабеля с параллельными жилами-проводами.

  

Трубошины

Жесткие участки вторичных токоподводов электропечей выполняются трубошинами или шинами.

При применении трубошин снижаются затраты меди на изготовления вторичных токоподводов, однако при этом несколько повышаются потери во вторичном токоподводе во время работы печи. Трубошины нами изготовляются из медных цельнотянутых труб М1 с применением сварки порошковой проволокой в среде гелия.

 

Шинные компенсаторы

Шинные компенсаторы в основном предназначены для обеспечения электрических связей шинопакетов короткой сети с выводами печного трансформатора.

Компенсаторы выполняются из пакета тонколистовой меди М1 приваренного к медным переходным плитам.

Сварка выполняется порошковой проволокой в среде гелия в специальной оснастке.

Для электропитания электротермического оборудования используются специальные кабели водяного или воздушного охлаждения, рассчитанные на пропускание токов значительных величин, а для индукционных электропечей дополнительно пропускаемый ток имеет повышенную частоту, что приводит к повышенным потерям в кабеле, эффекту вытеснения тока на поверхность, эффекту близости и эффекту паза.

Нами выпускаются как водоохлаждаемые, так и неводоохлаждаемые кабели.

Дуговые электропечи характеризуются большими значениями токов в кабелях при выраженном поверхностном эффекте.

Плотность тока в водоохлаждаемом кабеле для дуговой или руднотермической электропечи составляет от 4,5 до 8 А/мм2 и зависит от типа печи, учитывает особенности работы электропечи при эксплуатационных коротких замыканиях, величин тока в кабеле.

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

www.epos-nsk.ru

Водоохлаждаемый наконечник для водоохлаждаемых кабелей

 

О П И С А Н И Е 2762ОО

И ЗО БР ЕТ ЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 16.Х11.1961 (№ 755671/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 14.Vl 1.1970. Б!Оллстс!»ь ¹ 23

Дата опубликования описания 12.Х.1970

Кл. 21с, 23 01

Комитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров

СССР

МПК Н 02

УДК

Авторы изобретения Б. Г. Тарновский, А. Ф. Трегубенко, 0. В. Сухарев, В.

Л. П. Ольшанский, Д. Ф. Гладкий, Г. П. Велигодский, и М. И. Овсянников

А. Марин теттко;—

Г. П. Маликов.;, ! ! !

, Заявитель

ВОДООХЛАЖДАЕМЫЙ НАКОНЕЧНИК

ДЛЯ ВОДООХЛА)КДАЕМЫХ КАБЕЛЕЙ

Известны водоохлаждаемые иаконечш!ки для водоохлаждаемых кабелей, в частности для коротких сетей электропечей. Они име»от полый металлический корпус с токоведущим зажимом и штуцер для пропускания охлаждающей воды.

Известны также водоохлаждаемые наконечники для, полых кабелей, которые снабжены упругим элементом в виде пружины, помещенной во внутренней полости и упирающейся в 10 торец втулки кабельного наконечника.

Предлагаемый водоохлаждаемый наконечник с полой токоведущей жилой и упругим элементом в виде пружины, помещенной во 11 внутренней полости, имеет корпус с конусным отверстием для за>кима конца кабеля при помощи конусной втулки, накладную гайку для уплотнения и штуцер для пропускания охлаждающей воды. 20

Диаметр его самозаклинивающейся втулки меньше диаметра отверстия корпуса иа величину, соответствующую толщине полой токоведущей жилы. Это позволяет крепить кабель, вводя втулку в его полость и расклинивая втулкой токоведущую жилу. Такое выполнение наконечника обеспечивает надежный контакт между проводниками токоведущей >килы и корпусом наконечника. 30

Самозаклииива1ощаяся втулка наконечника может иметь длину, достато и1учо для упора в нее пружинного каркаса жилы.

Иа чертежe изображен оиисываем1.1Й нечник в продольном разрезе.

На 3aчищениый от изо7яции конец кабеля 1 надевается наконечник 2, причем оголенная токовед1.щая н(ила 8 Каое1я pactlo:Iагается в конусной полости наконечника. Изолированная часть кабеля располагается в цилиндрической полости корпуса наконечника.

Токоведущая жила 8 кабеля 1 закрепляется

В Kop It% ce наконечника конической самозаклииива!ощеисЯ вту,1кой 4. МестО соединения хвостовой части корпуса наконечника 2 с водоохлаждаемым кабелем 1 герметизируется caëüниковь:м уплотнением. Последнее состоит из резиновой прокладки а, мста.1лического иро» мсжуточпого кольца 6 и поджимающей гайки 7.

Электричсскии коlггакт между Оголеинои ToКО!»ед ще11 жи.10и 8 и корпусом наконечника создастся вследствие механических усилий, вознш(ающих при расклиниваиии токовсдущей жилы самозаклииивающсйся втулкой 4 и дополнительной проииткой се оловяиистым припоем в местах соединения контактной части.

К головной части корпуса наконечника ирипаивается штуltep 8 для подсоединения резиkloBbtx шлангов к коммуникациям подвода и

276200

Предмет изобретения

Корректоры; А. II. Васильева и T. А. Абрамова

Тскред T. П. Курилко

Рсдш 1ор Н. С. Коган аказ 2750у!9 Тираж 480 Подписное

1Я1!ИИ1!И Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )K-35, Раушская паб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2 ствода воды. Корпус водоохлаждаемого наконечника имеет клеммну|о плоскость для подсоединения к токоподводу; частично охлажд

Водоохлаждаемый наконечник рассчитан на токовую нагрузку примерно до 10000 а (известные наконечники допуска|от TQI

Наконечник сохраняет постоянство переходного сопротивления в местах его соединения с 1О токоподводом.

1. Водоохлаждаемый наконечник для водо- 15 охлаждаемых кабелей (в частности, для коротких сетей электропечей) с полой токоведушей жилой и уГ|ругим элементом в виде пружипы, помещенной . во внутреш|ей полости, име|ощий корпус с конусным отверстием для зажима конца кабеля прп помощи конусной втулки, накладну|о гайку для уплотнения и штуцер для пропускапия охлаждающей воды, огли|а|ои1ийся тем, что для обеспечения надежного контакта между проводниками токоведущей жилы и корпусом наконечника, самозаклинивающаяся втулка имеет меньший диаметр чем диаметр отверстия корпуса, на вели и!ну, соответств юlцу|0 толщине полой токоведущей жилы, с тем, чтобы крепление кабеля осуществить путем введения втулки в полость кабеля и расклинивания токоведущей жилы втулкой.

2. Наконечник по п. 1, отли LLLLoLL(LLLLcsl тем, что втулка имеет длину, достаточную для упора в нее пружинного каркаса жилы.

  

www.findpatent.ru

Водоохлаждаемый кабель с усиленным наружным рукавом заказать

Кабели силовые сечением 1600-6000 мм2

 

Цилиндрическое утолщение, усиленное дополнительными кордными слоями, или без них, конусообразно переходящее к базовому диаметру рукава.

Длина утолщения, толщина стенки и силовые свойства дополнительных кордных слоев рассчитываются индивидуально.

I степень — усиление только резиновым утолщением;

II степень — один кордный слой;

III степень — два и более кордных слоев;

Конус изготавливается без усиления кордными слоями.

 


   Усиление I степени     Усиление II степени     Усиление III степени

 

Кабели сечением 240-1000мм2

Защита водоохлаждаемых кабелей сечением до 1000 мм. кв. от излома вблизи наконечников технически не обеспечивается установкой внутренних конструкционных элементов, ограничивающих разрушающее действие механических нагрузок, возникающих в процессе эксплуатации.
Усиление I степени      Усиление II степени        Усиление III степени

 

Применение рукавов, усиленных вблизи наконечников, не ведет к увеличению радиуса изгиба и является наиболее эффективной мерой для увеличения срока службы кабелей.

 

Особенности применения УСИЛЕННЫХ рукавов



Произвольное усиление наружного рукава по всей длине (кордными слоями, резиной) категорически недопустимо потому, что оно ведет к увеличению радиуса изгиба, нарушающего положение кабеля в пространстве (грушевидная форма) и, как следствие, к неизбежному преждевременному излому вблизи наконечника.

В конструкции с усилением вблизи наконечников в сочетании с применением узких (с одним хомутом) кольцевых бамперов, не увеличивающих радиус изгиба, достигается оптимальный режим эксплуатации кабеля, не нарушающий изначальной конструкции печи.

 


2. Водоохлаждаемый кабель с наружным рукавом, оснащенным кольцевыми бамперами

 

Защита наружного рукава от истирания традиционно осуществляется применением индивидуально закрепленных кольцевых бамперов.При старой конструкции бамперов на рукаве задерживались капли расплавленного шлака.

Разработана конструкция таких бамперов со скошенными краями, которые позволяют избежать задержки расплавленного шлака на рукаве.

Они изготовлены укороченными по длине и закрепляются одним хомутом. Их установка на кабеле небольшой длины не увеличивает радиус его изгиба. Установка бамперов попарно, через небольшое расстояние, существенно увеличивает общую длину бампера, что не влияет на радиус изгиба кабеля и, в то же время, значительно снижает точечную ударную нагрузку на рукав.

 


3. Водоохлаждаемый кабель с наружным рукавом, оснащенным спиральным бампером

 

 

Спиральный бампер представляет собой навитую на рукав резиновую ленту трапециевидного сечения с кордным слоем или без него, монолитно закрепленную на рукаве.

Ширина и высота бампера, а также шаг повива рассчитываются индивидуально. 

Применение спирального бампера, кроме механической защиты рукава от повреждения, позволяет уменьшить амплитуду колебаний кабеля вследствие равномерного распределения нагрузки по всей его длине.

4. Керамическая ткань

 

Повышение термостойкости наружного рукава на сегодняшний день реализуется за счет оснащения наружных рукавов самыми современными типами наружных покрытий.

Наружный слой из керамической ткани является собственной инновационной разработкой наших поставщиков, не имеющей аналогов в России.

Рукава с рабочим давлением 1,0 МПа применяются в условиях кратковременного воздействия теплового излучения и брызг расплавленного металла при температуре до 1100° С.
Возможно использование керамической ткани только на определенном участке рукава, например, в непосредственной близости к наконечнику со стороны печи.

5. Обрезиненная кремнеземная сетка

 

 Повышение термостойкости наружного рукава на сегодняшний день реализуется за счет оснащения наружных рукавов самыми современными типами наружных покрытий.

Рукава с рабочим давлением 1,0 МПа применяются в условиях длительного теплового излучения и брызг расплавленного металла при температуре до 1000 °С.

Кремнеземные материалы имеют низкую теплопроводность, высокую стойкость к тепловому удару, не ухудшают высокие диэлектрические свойства при высоких температурах, могут длительно использоваться без изменения свойств при температуре 1000°С и кратковременно при более высоких температурах (не плавятся, не испаряются при температурах до 1700°С).

www.termocabel.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.