Результат интеллектуальной деятельности: МОНТАЖНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРОВОД

Заявляемое изобретение относится к одной из отраслей электротехнической промышленности - кабельной технике, более конкретно к монтажным теплостойким электрическим проводам, предназначенным для использования в радиоэлектронной аппаратуре.

Из уровня техники известен провод монтажный по описанию к патенту на полезную модель РФ №50336, МПК Н01В 7/02, содержащий, по меньшей мере, одну жилу, покрытую полимерной изоляцией, отличающийся тем, что жила выполнена из скрученных в стренгу проволок из алюмомеди или алюминиевого сплава. В одном частном случае исполнения каждая проволока указанного известного монтажного провода покрыта материалом, выбранным из группы серебро, никель, олово, сплав из олова и свинца, сплав на основе висмута. Также в стренгу может быть введена по меньшей мере одна медная или серебряная проволока или по меньшей мере одна упрочняющая нить из синтетического материала. Изоляция может быть выполнена из фторопласта, или из полиимидной пленки, или из полиимидфторопластовой пленки. Известный монтажный провод может быть дополнительно снабжен экраном в виде металлической оплетки, наложенной на изолированный провод. Экран может быть выполнен из медной проволоки или из медной проволоки, покрытой серебром. Проволока экрана может быть выполнена в виде спирали. Также экран может быть выполнен из синтетической нити, обмотанной медной или медно-серебряной плющеной проволокой. Поверх экрана может быть наложена оболочка, выполненная из фторопласта, или полиимидной пленки, или полиимидфторопластовой пленки.

К недостаткам известного из уровня техники вышеупомянутого провода монтажного по патенту РФ на полезную модель №50336 следует отнести недостаточный срок службы.

По уровню техники прототипом предлагаемого изобретения является провод монтажный одножильный или многожильный с изоляцией из спекаемой пленки по ТУ 16-505.083-78 (копия прилагается), предназначенный для работы при номинальном переменном напряжении 100, 200 и 500 В частоты до 10000 Гц и соответственно постоянном напряжении 150, 350 и 700 В и температуре от минус 60 до плюс 155°C с экраном из медных луженых проволок и от минус 60 до плюс 200°С для провода с экраном из медных посеребренных проволок и неэкранированный.

Токопроводящая жила известного провода монтажного по ТУ 16-505.083-78 изготовлена из медных посеребренных проволок, изолирована пленкой из фторопласта-4Д, наложенной в виде обмотки. Изолированные токопроводящие жилы скручены в пару. Поверх скрученных жил может быть наложена с перекрытием пленка из фторопласта-4. Поверх изоляции одножильного провода или поверх скрученных изолированных жил многожильного провода может быть наложен экран в виде оплетки из медных луженых оловом или медных посеребренных проволок. Поверх экрана может быть наложена защитная оболочка в виде обмотки пленками из фторопласта-4Д.

К недостаткам известного провода монтажного по ТУ 16-505.083-78 следует отнести установленный срок службы не более 20-ти лет, а также недостаточную минимальную наработку 10000 часов в условиях повышенных температур, например в условиях температуры 200°С, что обусловлено снижением механических свойств и электропроводности токопроводящих жил из медной посеребренной проволоки.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание монтажного электрического провода с повышенным сроком службы, с повышенной минимальной наработкой в часах в условиях повышенных температур, в том числе в условиях температуры 200°С.

Техническим результатом заявляемого изобретения является стабильно высокий уровень механических характеристик монтажного электрического провода при длительном воздействии повышенных температур до 200°С, сохранение проводимости токопроводящих жил при эксплуатации и хранении, и, как следствие, увеличение срока службы провода до 35-ти лет.

Сущность заявляемого изобретения состоит в том, что монтажный электрический провод содержит, по меньшей мере, одну жилу, покрытую полимерной изоляцией, где жила выполнена из, по меньшей мере, одной медной посеребренной проволоки с промежуточным слоем из никеля.

В одном из частных случаев исполнения монтажного электрического провода жила покрыта изоляцией из фторопласта.

В другом частном случаев исполнения монтажного электрического провода жила покрыта изоляцией из спекаемых пленок, термосвариваемых между собой.

В третьем частном случаев исполнения монтажного электрического провода он дополнительно содержит экран, накладываемый, по меньшей мере, на одну жилу.

В четвертом частном случаев исполнения монтажного электрического провода с экраном его экран может быть выполнен из медных посеребренных проволок с промежуточным слоем из никеля.

В пятом частном случаев исполнения монтажного электрического провода он дополнительно содержит внешнюю защитную оболочку.

В шестом частном случае исполнения монтажного электрического провода с внешней защитной оболочкой его внешняя защитная оболочка выполнена из спекаемых фторопластовых или полиимидно-фторопластовых пленок, термосвариваемых между собой.

В седьмом частном случаев исполнения монтажного электрического провода промежуточный слой из никеля в медной посеребренной проволоке имеет толщину в пределах от одного до трех микрометров.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежом, на котором изображен заявляемый монтажный электрический провод в поперечном сечении.

Провод содержит многопроволочную токопроводящую жилу 1 из медной посеребренной проволоки с промежуточным слоем из никеля (Cu-Ni-Ag), которая покрыта изоляцией 2, состоящей, например, из двух или из четырех слоев (в зависимости от сечения и номинального напряжения) фторопластовых пленок, термосвариваемых между собой путем термообработки.

Из заявленных проводов можно изготавливать одножильные и многожильные провода, экранированные, а также экранированные в защитной оболочке, например, из спекаемых пленок фторопласта.

В случае выполнения провода экранированным, экран может быть выполнен из медных посеребренных проволок с промежуточным слоем из никеля.

Внешняя защитная оболочка может быть выполнена, например, из спекаемых фторопластовых или полиимидно-фторопластовых пленок, термосвариваемых между собой.

По результатам испытаний толщина промежуточного слоя из никеля может находиться в пределах от одного до трех микрометров.

Использование промежуточного слоя из никеля в медной посеребренной проволоке в сочетании с фторопластовой изоляцией позволяет увеличить срок службы провода до 35-ти лет при длительном воздействии повышенных температур до 200°С, позволяет сохранить проводимость токопроводящих жил при эксплуатации и хранении, обеспечить стабильно высокий уровень механических характеристик токопроводящих жил и экрана провода.

В качестве дополнительного технического результата заявляемого изобретения следует отметить также и повышенную коррозионную стойкость провода относительно прототипа.

Ниже в таблице приводятся результаты испытаний заявляемого провода в сравнении с прототипом, в которых исследовались такие характеристики, как предел прочности при растяжении (σ_в, Мпа), относительное удлинение (δ, %), удельное электрическое сопротивление (ρ, Ом мм²/м) на примере проводов с жилой диаметра 0,12 мм после воздействия температуры 200°С в течение 5000 и 10000 часов.

Испытания показали, что при воздействии температуры 200°С на провод из медной посеребренной проволоки с промежуточным слоем из никеля (Cu-Ni-Ag) в отличие от прототипа - провода из медной посеребренной проволоки (Cu-Ag) - снижение относительного удлинения (δ, %), а также предела прочности при растяжении (σ_в, Мпа) является существенно меньшим. Это позволяет сохранять механические характеристики в диапазонах, обеспечивающих работоспособность провода, в том числе и при знакопеременных нагрузках, что приводит к возможности повышения безотказного срока службы провода.

В результате испытаний было выявлено, что оптимальная толщина промежуточного слоя из никеля в медной посеребренной проволоке жилы заявляемого провода должна составлять приблизительно от одного до трех микрометров. При толщине промежуточного слоя из никеля менее одного микрометра будут проявляться недостатки, свойственные прототипу.

Для изготовления провода используют промышленно выпускаемые материалы, соответствующие нормативной документации. Изготавливают провод по традиционной для данного типа изделий технологии. В качестве примера жила 1 может быть изготовлена скруткой проволоки на крутильной машине, наложение изоляции 2 может быть осуществлено путем намотки пленки на обмоточной машине. Экран может быть изготовлен на оплеточной машине. Оболочка может быть нанесена намоткой пленки на обмоточной машине (на чертеже не показано).

Таким образом, заявляемый монтажный электрический провод за счет своих повышенных характеристик по сроку службы может найти широкое применение в кабельной технике, в том числе предназначенной для использования в радиоэлектронной аппаратуре.