175494. lajstromszámú szabadalom • Árnyékolt erősáramú kábel
3 175494 4 gokból. Ez a kábel - hasonlóan a megelőzően ismertetett kettőhöz - kedvező gyártási költséggel állítható elő. Az ismertetett megoldások közös hátránya az, hogy a kábel műanyagköpenye gyanánt szolgáló félvezető árnyékolás korrózió ellen nem nyújt kielégítő védelmet. Elektrolitikus korrózió veszélye esetén például ilyen szerkezetben alumínium földelővezető egyáltalában nem alkalmazható. További hátránya az, hogy a szigetelő réteg és a félvezető árnyékolás között részkisülésektől mentes szoros kapcsolat csak meghatározott szigetelő és félvezető anyagok párosításával érhető el, ami korlátozza a szigetelő és félvezető anyagok együtt való alkalmazásának lehetőségét. Végül hátránya az ismert megoldásoknak az is, hogy a félvezető anyagok általában költségesebbek, mint a nem vezető köpenyanyagok. Jelen találmány célja olyan, az eddigieknél gazdaságosabban gyártható erősáramú kábelszerkezet kialakítása, amely lehetővé teszi a kedvezőbb szigetelőnyagok és nem fém köpeny alkalmazását. Amennyiben a nem fém köpeny villamosán szigetelő anyagból készül, az esetben korrózió veszélyének kitett környezetben is használható alumínium földelővezető, ami jelentős költségcsökkenést eredményez. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy szigetelés hatékonyan árnyékolható félvezető keverékeknek a szigetelés köré való extrudálása nélkül is, ha nagy villamos vezetőképességű anyagot a szigetelés felületére vékony rétegben viszünk fel. Ilyen réteget lehet kialakítani például púdergrafit feldörzsölésével, kolloidgrafit vagy akril-ezüst festék felhordásával. A púdergrafit-réteg ellenállása 104 —105 ohm/m, míg az akril-ezüst festékréteg ellenállása ennél lényegesen kisebb: 10—102 ohm/m lehet. Ezzel az eljárással tehát előállíthatok olyan, a szigetelés árnyékolásának célját szolgáló félvezető rétegek, amelyek az extrudált félvezető rétegeknek a 3 794 752 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásban ismertetett hatását biztosítják. Célunkat olyan árnyékolt erősáramú kábel kidolgozásával érjük el, amely vezetőt, segédvezetőt, a vezetőhöz viszonyítva koncentrikusan elhelyezett szigetelést, félvezető réteget és a kábel anyagára rugalmasan rányomódó köpenyt tartalmaz, amelyben a találmány szerint a szigetelésre felvitt félvezető réteg vastagsága legfeljebb 0,2 mm és a félvezető réteggel a köpeny alatt egy vagy több segédvezető érintkezik. A találmány szerinti kábel egy előnyös kiviteli alakjában a segédvezető keresztmetszete kör, téglalap, ellipszis vagy körszelet alakú. A találmány szerinti kábel egy másik előnyös kiviteli alakjában a félvezető réteghez illeszkedő segédvezetőt úgy alakítjuk ki, hogy az őt körülvevő köpeny alkalmas legyen az egész kábel felfüggesztésére. A találmány szerinti kábel félvezető rétegét jó vezetőképességű anyag vékony rétegeként alakítjuk ki. Ezzel a megoldással olcsóbb anyagok vékony rétegben való alkalmazása révén csökken az előállítás költsége, lehetővé válik a rugalmas anyagú köpeny szigetelő tulajdonságú anyagból való előállítása és így segédvezetőként a viszonylag olcsó alumínium alkalmazása. A találmány szerinti kábel a korrózióval szemben sokkal nagyobb mértékben ellenálló, mint az ismert kábelek. A továbbiakban a találmány tárgyát példakénti kiviteli alakok kapcsán, a csatolt rajz alapján ismertetjük részletesen. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti erősáramú kábel felépítése, a 2. ábra a találmány szerinti erősáramú kábel kiviteli alakja téglalap keresztmetszetű segédvezetővel, a 3. ábra a találmány szerinti erősáramú kábel légvezetékben való felhasználásra alkalmas kiviteli alakja, a 4. ábra a találmány szerinti kábel kisfeszültségű hálózatban való alkalmazásra alkalmas kiviteli alakban, az 5. ábra a 4. ábra szerinti kábel egy más védelmi rendszerre kialakított változata, míg a 6. ábra a 4. ábra szerinti kábel egy további változata. A találmány szerinti erősáramú kábel (1. ábra) közepén 1 vezető helyezkedik el, amelyet általában árnyékolással látnak el. Az 1 vezető anyaga lehet sodrott réz vagy alumínium, továbbá tömör alumínium stb. Az 1 vezetőt szilárd anyagú 2 szigetelés veszi körül, amely célszerűen műanyagból, vagy szintetikus kaucsuk alapú keverékből készül. A szigetelés felületét legfeljebb 0,2 mm vastag 3 félvezető réteg borítja, amelynek anyaga például kolloidgrafit. A 3 félvezető réteg hengerfelületnek egy, két, vagy szükség szerint több — célszerűen a hengerfelület körszelvényébe írható szabályos sokszög csúcspontjainak megfelelő helyzetű - alkotója mentén egy vagy több 4 segédvezető helyezkedik el. A segédvezetők összecsapó sodrással készült, a kábel tengelyével párhuzamos fémsodratok, amelyeket nemfémes anyagból, célszerűen műanyagból, vagy szintetikus kaucsuk alapú keverékből készült rugalmas 5 köpeny vesz körül. Az 5 köpeny a 4 segédvezető(ke)t rugalmassága következtében a 3 félvezető réteggel érintkező helyzetben tartja. Szükség esetén például a kábelelemek jobb érintkezésének és a kábel kisebb radiális méreteinek biztosítására a 4 segédvezető körtől eltérő, lapított szelvénnyel is kialakítható (2. ábra). Ha a 4 segédvezető nagy mechanikai szilárdságú anyagból - célszerűen acélból, vagy ötvözött alumíniumból - készül, és az 5 köpenynek a 4 segédvezetőt burkoló része a 4 segédvezető és a 3 félvezető réteg érintkezési helyén kisebb méretű, mint a 4 segédvezetőt fedő átmérője (3. ábra), vagyis az 5 köpeny beszűkülően van kialakítva. A 4 segédvezető tartókötélként, a kábel pedig légkábelként alkalmazható. Kisfeszültségű hálózatban alkalmazható kiviteli alakokat mutat be a 4. ábra, 5. ábra és a 6. ábra. Ezek esetében az 1 vezető a fázisvezető, a 4 segédvezető a nullavezető szerepét látja el. A 4. ábra szerinti kiviteli alakban a 4 segédvezető keresztmetszete a védelmi rendszernek megfelelően az 1 vezető keresztmetszetének 1/6-a, eset-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
