FI80544C - Straolskyddsanordning foer kabelgenomfoering. - Google Patents

Description

1 80544 Säteilysuojalaite kaapelin läpivientiä varten Tämä keksintö koskee suojalaitetta, joka vähentää pulssimuotoisen, sähkömagneettisen suurtaajuussäteilyn kul-5 kua paloa vastaan suojaavan läpiviennin kautta metallivaipalla varustettujen sähkökaapeleiden sijoittamiseksi yhdessä vaipan ulkopuolella olevan eristeen kanssa metalliseinän aukon kautta, jolloin läpivienti käsittää metallikehyksen, jonka aukko on täytetty toisaalta moduulin mukaisesti mitoi-10 tetuilla tiivistyspaloilla, joista ainakin yhdessä on läpi-menoreikä kaapelin läpivientiä varten, toisaalta metalli-tukilevyillä, jotka on viety sisään tiivistyspalojen vaakasuorien rivien väliin tiivistyspalojen muodostaman lohkon jäykistämiseksi ja jotka on liitetty mekaanisesti kehykseen, 15 toisaalta laitteella, joka puristaa tämän lohkon kokoon.

Jo kauan on ollut tunnettua, että ukkosen aikana syntyvät ilmakehän purkaukset voivat tällöin syntyvän sähkömagneettisen säteilyn johdosta vaikuttaa lyhytaikaisen pulssin muodossa pahasti häiritsevästi sähkö-, tele- ja vies-20 tintäjärjestelmiin ja jopa estää herkkien osien toiminnan tai jopa rikkoa nämä. Viime vuosikymmenien aikana on kuitenkin kiinnitetty yhä enemmän huomiota niihin tuhoisiin vaikutuksiin, jotka syntyvät ydinpurkauksissa, jotka monessa suhteessa muistuttavat näitä ilmakehän purkauksia, mutta ai-25 heuttavat suurempia vahinkoja suuremman energiasisältönsä ja taajuutensa takia. Ydinpurkauksessa muodostuu sähkömagneettinen pulssi, lyhennettynä EMP, so. hyvin lyhytaikainen, ohimenevä suurtaajuusaalto, jonka seuruksena suuria virtoja ja siten jännitteitä indusoituu niissä johtojärjestelmissä, 30 joihin on ehkä liitetty elektronisia yksiköitä. Nämä yksi köt sisältävät puolijohdekomponentteja, jotka ovat erityisen herkkiä EMP:lie ja siksi voivat helposti mennä rikki. Ukkos-ilma esiintyy lähinnä paikallisesti, mutta EMP leviää hyvin suurille alueille, joten sen aiheuttama hävitys on paljon 35 laajempi.

2 80544

Siksi on eri tavoin yritetty kehittää suoja EMP-tyyppisiä sähkömagneettisia aaltoja vastaan, mm. upottamalla tiivistyspala-aineeseen esim. alumiiniin sähköä johtavia hiukkasia, joiden hiukkasten, kun tiivistyspalat puriste-5 taan kokoon ja niiden muoto muuttuu, annetun tiedon mukaan pitäisi siirtyä suhteessa toisiinsa ja muodostaa sähköä johtava suoja. Lähempiä tietoja ei kuitenkaan ole lainkaan hiukkasten muodosta, mitoista ja suuntauksesta, minkä vuoksi tämä suojan muodostava ominaisuus vaikuttaa epätodennököi-10 seltä. Sitä vastoin voisi toivon mukaan enintään muodostua verkko, jonka silmät ovat hyvin epäsäännölliset, mutta tämä ei suojaa mainittua EMP-pulssia vastaan.

Johdannossa mainituilla läpivienneillä, jotka tunnetaan mm. SE-patenttiselityksestä 152 815, ei ole mitään 15 suojaa kaikenlaista säteilyä, mm. EMP, vastaan.

Keksinnön tehtävänä on siksi kehittää tällaista läpivientiä varten suojalaite, joka johtaa tehokkaasti EMP:n kaapeleissa indusoimat virrat maahan ja pysäyttää suoran säteilyn kehyksen läpi ja jonka muotoilu on samalla helppo. 20 Suojalaite on erityisesti tarkoitettu käytettäväksi verraten ohuiden kaapelien läpivienneissä tele- ja viestitystar-koituksia varten.

Keksinnön mukaisesti tämä tehtävä ratkaistaan siten, että suojalaite koostuu metallisuojalevyistä, jotka on vie-25 ty kukin omaan tiivistyspalaansa kaikista paloista tiivis-tyspalalohkon kanssa yhdensuuntaisessa tasossa, jolloin jokainen reiälliseen tiivistyspalaan kuuluva suojalevy on varustettu kaapelivaipan ulkohalkaisijän mukaan sovitetulla aukolla, jonka reuna koskettaa sähköä johtavasti kaapeli-30 vaippaan, niin että suojalevyt yhdessä läpivietyjen kaapeleiden kanssa peittävät jokaisen tiivistyspalan koko poik-kileikkausalan ja lohkoa kokoonpuristettaessa ne muodostavat yhtenäisen metallisuojan, joka on liitetty sähköä johtavasti kehykseenr tukilevyihin ja kaapelivaippoihin.

35 Koska suojalaite muodostaa yhtenäisen metallisuojan, vältetään täysin mainittu haitallisen verkon muodostuminen,

II

3 80544 jossa on enemmän tai vähemmän suuria silmiä. Suoritetut kokeet osoittavat läpiviennin etu- eli palopuolella ja sen takapuolella vallitsevien jännitteiden välisen suhteen pienennystä, joka on noin 50 000;1 luokkaa, niin että saadaan 5 puolijohdekomponenteille täysin vaarattomat arvot.

Keksintöä kuvataan seuraavassa lähemmin oheisen piirustuksen avulla, jossa: kuvio 1 esittää kuvantoa edestä tunnetusta läpiviennistä, johon keksintöä on sovellettu; 10 kuvio 2 esittää poikkileikkauskuvantoa pitkin ku vion 1 viivaa II - II; kuvio 3 esittää kuvantoa pitkin kuvion 2 viivaa III - III; ja kuvio 4 esittää perspektiivikuvantoa tiivistys-15 palasta, jossa ei ole läpimenoreikää kaapelin sijoittamiseksi.

Kuvion 1 näyttämä läpivienti käsittää metallikehyksen 1, joka on esim. hitsaamalla kiinnitetty aukkoon, joka on kuvion 2 alaosassa hahmotetussa seinässä 2, joka 20 on esim. terästä, ja kehys itse rajoittaa aukkoa, joka on sinänsä tunnetulla tavalla täytetty toisaalta moduulimai-sesti mitoitetuilla tiivistyspaloilla 3, 4 toisaalta metal-litukilevyillä 5, jotka on sijoitettu tiivistyspalarivien väliin ja joiden tehtävä on jäykistää tiivistyspalojen 3, 25 4 muodostamaa lohkoa, ja toisaalta laitteella, joka puristaa tätä lohkoa ja joka koostuu sellaisista tunnetuista osista kuin puristuslevystä 6, puristimilla 8 varustetusta loppu-tiivisteestä 7 ja ei-näytetystä puristusruuvista, jolloin nämä kaikki osat ovat metallia.

30 Tiivistyspalat ovat joko n.s. nollamoduuleja 4, joiden läpi ei ole tarkoitus sijoittaa kaapeleita ja joissa siksi ei ole tähän tarvittavia reikiä, tai tiivistyspaloja 3, joissa on tällaisia reikiä. Kahden samanmuotoisen tiivis tyspalapuoliskon pinnassa olevat, puolilieriön muotoiset 35 koverrukset muodostavat nämä reiät. Kuvio 3 näyttää lähem- 4 80544 min erään tällaisen puoliskon, jossa on tällainen koverrus. Kaikki tiivistyspalat 3,. 4 ovat mieluiten sellaista ainetta, jota ehdotetaan esim. SE-patenttiselityksessä 176 057 ja jolla on erikoiset palosuojaominaisuudet.

5 Kuvioissa 1-3 näytetyt, läpivientiin tarkoitetut sähkökaapelit 9 on keksinnön mukaisesti varustettava yhtenäisellä, siis ei punotulla, metallivaipalla 10, joka tavallisesti on lyijyä tai alumiinia ja jonka ulkopuolella on normaalisti vahvistus- ja eristyskuoria.Nämä kaapelit 9 10 on lähinnä tarkoitettu ohjaus- ja tietosignaalien siirtämiseen, joten ne ovat verraten ohuet. Niissä tapauksissa, joissa piirustus näyttää paksumpia kaapeleita, nämä ovat ylimitoitettuja toteutusmuodon selventämiseksi.

Tukilevyjen 5 on sitä paitsi oltava messinkiä tai 15 muuta metallia, jolla on verraten hyvä johtamiskyky.

Johdannossa mainitun, pulssimaisen säteilyn suotavan vaimennuksen aikaansaamiseksi on keksinnön mukaisesti • viety metallisuojalevy 11 jokaiseen tiivistyspalaan 3, 4 tiivistyspalalohkon kanssa yhdensuuntaisessa tasossa siten, 20 että levy yhdessä kaapelin 9 kanssa, kun sellainen on, kattaa jokaisen tiivistyspalan 3, 4 koko poikkileikkausalan ja muodostaa yhtenäisen metallisuojan.

Jokainen suojalevy 11 on mieluiten messinkiä ja sen paksuus on kymmenesosa mm:n suuruusluokkaa ja sen on 25 oltava tasossa, joka on kehyksen 1 leveyden sisällä syvyys-suunnassa, so. suunnassa, jossa kaapelit 9 ulottuvat kehyksen aukon läpi.

Suojalevyn 11 viemiseksi nollamoduuliin 4 tämä jaetaan kahteen osaan tasoa pitkin, joka on kohtisuorasti suh-30 teesa kaapelien 9 suuntaan, minkä jälkeen levy 11 kiinnitetään toisen osan jakopintaan liimaamalla tms. tavalla ja toinen kiinnitetään samalla tavalla levyyn. Jos tiivistys-palojen pituus kaapelien suunnassa on pienempi kuin kehyksen 1 leveys syvyyssuunnassa, ei tällaista jakoa tietenkään 35 tarvita.

Il 5 80544

Kun kysymyksessä on reiällinen tiivistyspala 3, tämä kahden puoliskon muodostama tiivistyspala jaetaan samalla tavalla kuin nollamoduuli 4. Tässä tapauksessa varustetaan jokaiseen tiivistyspalapuoliskoon kuuluva suojalevy 5 11 tiivistyspalan koverruksen mukaan sovitetulla, puoli ympyrän muotoisella koverruksella, jonka säde on sellainen, että se ulottuu sisään tiivistyspalan 3 koverrukseen ja kaapelia 9 kohti oleva reuna on taivutettu, niin että muodostuu kaulus 13, joka on tarkoitettu koskettamaan sähköä 10 johtavasti kaapelin 9 metallivaippaan 10, kun mahdollinen eriste on poistettu. Tämä käy ilmi kuviosta 3.

Jotta saavutettaisiin varma sähköä johtava kosketus eri suojalevyjen 11 välillä ja kosketus tukilevyjen 5 ja kehyksen aukon sisäsivun kanssa, on näiden ulkoreunojen li-15 säksi taivutettu, niin että syntyy kehälaippa 12.

Hyvän kosketuksen varmistamiseksi paremmin on myös tiivistyspalan 3 kumpaankin puoliskoon kuuluva suojalevy 11 taivutettu reunansa kohdalla, joka on esim. kuvion 3 näyttämien laippojen 12, 13 välissä, laipan muodostamisek-20 si, joka, kun tiivistyspalapuoliskot asennetaan, tulee kosketukseen toiseen puoliskoon kuuluvan suojalevyn 11 vastaavan laipan kanssa.

Suojalevyjen 11 tämän muodon seurauksena saadaan yhtenäinen metallisuojus, joka on liitetty sähköä johtavas-25 ti kehykseen 1, tukilevyihin 5 ja kaapelien 9 metallivaippoihin 10. Esiintyvän sähkömagneettisen pulssin aiheuttama jännite johdetaan siis pois kehyksen 1 ja seinän 2 kautta maahan.

M.m. poisjohtamisteiden lyhentämiseksi voidaan yh-30 distää tukilevyt 5 yhden tai useamman yhdyskiskon 14 avulla kuvioiden 1 ja 2 mukaisesti.

Claims (4)

6 80544

1. Suojalaite, joka vähentää pulssimaisen, sähkömagneettisen suurtaajuussäteilyn kulkua palolta suojaavan 5 läpiviennin kautta, johon sijoitetaan metallivaipalla (10) varustetut sähkökaapelit (9), joiden vaipan ulkopuolella on eriste, metalliseinän (2) aukon kautta, jolloin läpivienti käsittää metallikehyksen (1), jonka aukko on täytetty toisaalta moduulimukaisesti mitoitetuilla tiivistyspa-10 loilla (3, 4), joista ainakin yhdessä on läpimenoreikä kaapelin (9) läpivientiä varten, toisaalta metallitukile-vyillä (5), jotka on viety sisään vaakasuorien tiivistys-palarivien (3, 4) väliin tiivistyspalojen muodostaman lohkon jäykistämiseksi ja jotka on yhdistetty mekaanisesti 15 kehykseen, ja toisaalta laitteella (6 - 8), joka puristaa tämän lohkon kokoon, tunnettu siitä, että metalli-suojalevyt (11) on viety kukin omaan tiivistyspalaansa (3, 4) tasossa, joka on yhdensuuntainen tiivistys-palalohkon kanssa, jolloin jokaisessa reiälliseen tiivis-20 tyspalaan (3) kuuluvassa suojalevyssä (11) on kaapelin vaipan (10) ulkohalkaisijän mukaan sovitettu aukko, jonka reuna koskettaa sähköä johtavasti kaapelin vaippaan (10), niin että suojalevyt (11) yhdessä läpivietyjen kaapeleiden (9) kanssa kattavat jokaisen tiivistyspalan koko poikki-25 leikkausalan ja lohkon kokoonpuristuksen yhteydessä ne muodostavat yhtenäisen metallisuojuksen, joka on yhdistetty sähköä johtavasti kehykseen (1), tukilevyihin (5) ja kaapelivaippoihin (10).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, t u n -30 n e t t u siitä, että jokainen suojalevy (11) on taivutettu ulkoreunojaan pitkin, niin että muodostuu laippa (12), joka tiivistyspalan (3, 4) ulkopuolella koskettaa sähköä johtavasti läheisten suojalevyjen vastaaviin laippoihin (12) ja tukilevyihin (5) sekä kehyksen (1) aukon 35 sisäseinään. Il 7 80544

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että jokaisen reiälliseen tiivisty spalaan (3) kuuluvan suojalevyn (11) aukon reuna ulottuu tähän reikään ja on taivutettu, niin että muodostuu kauluk- 5 sen muotoinen laippa (13), joka koskettaa sähköä johta- vasti kaapelivaippaan (10), kun on poistettu ulkopuolinen eriste.

4. Patenttivaatimusten 1, 2 tai 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että siinä on yksi tai useampia 10 metallisia yhdyskiskoja (14), jotka yhdistävät tukilevyt (5) keskenään sähköä johtavasti. e 80544