Коллектив авторов - История электротехники

В последние годы в мире интенсивно развивается производство оптических кабелей, применяемых для подвески на линиях электропередачи. Эти кабели имеют различную конструкцию, но чаще всего используется ввод оптического кабеля в грозотрос (рис. 10.8). Однако в ряде диапазонов частот продолжают широко применяться традиционные кабели связи и передачи информации, и замена их на волоконно-оптические кабели либо планируется в будущем, либо проблематична.

Так, в конце 70-х годов ВНИИКП была создана серия гофрированных эллиптических волноводов для передачи электромагнитной энергии СВЧ-диапазона частот, производство было организовано на заводе «Экспокабель» [10.41]. Такие металлические гофрированные волноводы (рис. 10.9) применяются в различных радиотехнических устройствах, в системах радиорелейной, космической и тропосферной связи. Применение гибких эллиптических волноводов позволило существенно улучшить параметры фидерных трактов дециметрового, сантиметрового и миллиметрового диапазонов волн. Гибкие эллиптические волноводы продолжают выпускаться АО «Экспокабель» в г. Подольске.

Важное место среди различных типов кабельной продукции занимают до сих пор радиочастотные кабели, начало создания которых было положено в 1938–1940 гг., когда на заводе «Севкабель» впервые были изготовлены коаксиальные кабели с изоляцией из фарфоровых колпачков. Появление новых электроизоляционных материалов, таких как полиэтилен, обладающий высокими диэлектрическими и технологическими характеристиками, знаменовало своего рода революционный переворот в области производства коаксиальных кабелей. Уже в годы Великой Отечественной войны была разработана первая серия радиочастотных кабелей с полиэтиленовой изоляцией для радиолокационных установок, а после окончания войны в ОКБ КП под руководством Т.М. Орловича была создана широкая гамма радиочастотных кабелей, в том числе нагревостойких, миниатюрных, нагревостойких импульсных и т.д. Отдельную группу радиочастотных кабелей составили фазостабильные кабели, которые сохраняют свои характеристики как при тепловых воздействиях, так и при воздействии других эксплуатационных факторов. Важным моментом в усовершенствовании радиочастотных кабелей явилось применение для их изоляции фторопластов, позволяющих эксплуатировать кабели вплоть до температур порядка 250 °С.

Одним из наиболее старых производств в кабельной промышленности является производство гибких кабелей и проводов с применением резин. Такие производства существовали на всех кабельных заводах еще до революции, а затем после появления новых классов каучуков и других ингредиентов резиновых смесей заняли постоянные позиции в промышленности. Кабели с резиновой изоляцией и оболочкой незаменимы в угольной и горнорудной промышленности, судостроении, в бытовой технике, медицине, при проведении строительных работ, в сельском хозяйстве. Первые кабели такого типа основывались на использовании натурального каучука, а по мере создания синтетических каучуков происходила не только замена ими натурального каучука, но и существенно расширялась номенклатура выпускаемой продукции.

Особое внимание уделялось созданию шахтных кабелей, и пионером в этой области является киевский завод «Укркабель». Затем уже после окончания войны центр работ по шахтным кабелям переместился в Сибирь, где Томский НИИКП (сейчас ТомНИКИ) и завод «Том-кабель» создали новые серии кабелей для бурильного инструмента и для опережающего отключения. Внедрение в производство кабелей с использованием гибких электропроводящих экранов привело к существенному повышению уровня электробезопасности в шахтах.

На заводе «Камкабель» выпускаются высоковольтные экскаваторные кабели с изоляцией на основе этилен-пропиленовой резины на напряжение 6 кВ. Эти кабели имеют экраны, жилы больших сечений, обладают повышенным сроком службы в тяжелых условиях эксплуатации, например при добыче угля открытым способом.

В судостроении, несмотря на появление в последние годы широкой гаммы кабелей с пластмассовой изоляцией и оболочкой, кабели с применением резины во многих случаях остаются неизменными, и их выпуск успешно освоен на таких крупнейших заводах, как «Азовкабель», «Амуркабель», «Рыбинсккабель». Применение для изоляции судовых кабелей кремнийорганической резины, не распространяющей горение, позволило резко снизить вероятность возникновения пожаров на судах. Особо следует отметить исключительную надежность судовых кабелей с такой изоляцией: даже в случае возникновения пожара кабели позволяют энергетической системе на судне функционировать в течение 6 ч, что дает возможность ликвидировать очаг загорания и доставить судно в ближайший порт [10.42].

Существенным моментом в развитии производства кабелей и проводов с применением резин стала принципиально новая технология их производства, объединяющая в одном агрегате целый ряд технологических операций: наложение резиновой смеси на токопроводящие жилы, вулканизация резиновой смеси, непрерывное испытание резиновой изоляции или оболочек. Первый агрегат непрерывной вулканизации был пущен в эксплуатацию в 1950 г. на заводе «Севкабель», затем такие агрегаты были установлены на заводе «Электропровод». В настоящее время на кабельных заводах бывшего СССР эксплуатируется более 200 агрегатов (кабельных линий) непрерывной вулканизации.

Важную роль сыграли кабели с применением резин в освоении нефтегазового комплекса (страны. Эти кабели являются неотъемлемой частью систем, используемых для поиска нефти и газа и геофизической разведки, бурения скважин, добычи нефти и газа. С 1948 г. эти работы были сосредоточены в Ташкентском отделении НИИКП (сейчас НПО «Электросигнал») и на заводе «Ташкенткабель». В 80-е годы центр исследовательских работ переместился во ВНИИКП [10.43]. Вплоть до 1983–1984 гг. на отдельных скважинах продолжалась эксплуатация кабелей с резиновой изоляцией и оболочкой, применяемых для питания погружных нефтенасосов. Однако по мере расширения районов нефтедобычи, в том числе с повышенным содержанием газа и высокоагрессивных элементов в нефти, начали проявляться и существенные недостатки таких кабелей: повышенная скорость старения изоляции и разрывы оболочек при десорбции поглощенного газа. Поэтому начали выпускать кабели с изоляцией из полиэтилена высокой плотности («Подольсккабель», «Ереванкабель», «Ташкент-кабель»). Были созданы новые производства этих кабелей на заводах «Кавказкабель» (г. Прохладный) и в АО «Сибкабель», а также на ряде специализированных предприятий у конечных потребителей кабелей для питания погружных нефтенасосов.