RU170627U1 - Гибкий грузонесущий кабель - Google Patents
Гибкий грузонесущий кабель Download PDFInfo
- Publication number
- RU170627U1 RU170627U1 RU2016146259U RU2016146259U RU170627U1 RU 170627 U1 RU170627 U1 RU 170627U1 RU 2016146259 U RU2016146259 U RU 2016146259U RU 2016146259 U RU2016146259 U RU 2016146259U RU 170627 U1 RU170627 U1 RU 170627U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- load
- cable
- bearing
- threads
- elements
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B11/00—Communication cables or conductors
- H01B11/02—Cables with twisted pairs or quads
Landscapes
- Communication Cables (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в конструкции гибких грузонесущих кабелей, применяемых в полевой связи, робототехнике, в различных спускоподъемных устройствах и системах буксировки и прочих областях, где кабель испытывает многократные перегибы, в том числе под нагрузкой.Целью предлагаемой полезной модели является улучшение эксплуатационных характеристик гибких грузонесущих кабелей и повышение их надежности путем компоновки сердечника кабеля и применения современных грузонесущих материалов.Поставленная цель достигается тем, что в гибком грузонесущем кабеле, содержащем металлические изолированные и/или неизолированные проводники в виде одиночных проводов, витых или коаксиальных пар, оптические модули, проволочные экраны, промежуточные оболочки, хотя бы часть нитей грузонесущих элементов наложена методом оплетки или обмотки непосредственно на проводники или оптические модули, при этом нити грузонесущих элементов кроме своей непосредственной функции могут выполнять роль диэлектрика или проводника.За счет изоляционных и диэлектрических свойств грузонесущие нити из СВМПЭ могут быть применены в кабеле на только как грузонесущий элемент, но и диэлектрик в коаксиальных или симметричных парах, а углеродное волокно за счет своей проводимости может быть применено в качестве экрана вышеуказанных элементов кабеля.Совмещение нескольких функций в одном элементе кабелей позволяет увеличить их ресурс, повысить надежность и минимизировать массогабаритные показатели.
Description
Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в конструкции гибких грузонесущих кабелей, применяемых в полевой связи, робототехнике, в различных спускоподъемных устройствах и системах буксировки и прочих областях, где кабель испытывает многократные перегибы, в том числе под нагрузкой.
Известно очень большое количество конструкций гибких грузонесущих кабелей. Подобные кабели, как правило, содержат металлические изолированные и неизолированные проводники в виде одиночных проводов, витых или коаксиальных пар, оптические модули, проволочные экраны, т.е. элементы, передающие сигнал или электрическую мощность, а также грузонесущие элементы и полимерные материалы изоляции и оболочки, обеспечивающие механическую прочность, защиту и герметизацию внутренних элементов кабеля.
Предметом рассмотрения предлагаемой полезной модели является особенность исполнения грузонесущих элементов кабеля и их взаимной компоновки с проводниками и/или оптическими модулями.
Известны патенты №55200 от 28.07.2005, №71471 от 01.11.2007, в которых грузонесущие элементы в виде двух взаимно противоположных повивов высокопрочных нитей наложены на сердечник кабеля, причем в последнем патенте между пучками нитей первого повива размещены токопроводящие жилы электрического питания.
Известен также патент №139699 от 06.08.2013, в котором грузонесущий элемент выполнен в виде обмотки или оплетки и размещен непосредственно под внешней оболочкой кабеля.
Известны патенты №113608 от 26.04.2014, №103663 от 25.11.2010, №127996 от 31.07.2012, в которых грузонесущие элементы выполнены в виде одного или нескольких пучков из высокомодульных технических нитей и размещены в элементах сердечника кабеля, либо непосредственно в сердечнике кабеля между токопроводящими проводниками.
Общим недостатком приведенных конструкций кабелей является низкая надежность и малый эксплуатационный ресурс при многократных перемотках под нагрузкой через систему роликов и даже статическом растяжении. Низкие показатели надежности определяются непосредственно компоновкой кабеля, объединяющего в одной структуре элементы с отличающимися на несколько порядков модулями упругости и показателями упругой и пластической деформации.
Из практики известно, что применяемые в качестве грузонесущих элементов высокомодульные нити имеют относительное удлинение до 3,5% и работают во всем диапазоне растягивающих нагрузок в зоне упругой деформации. Проводники же изготавливаются из мягкой меди, имеющей относительное удлинение до 30%, а зона упругой деформации составляет менее 0,5% от разрывного усилия.
Соответственно, при расположении грузонесущих элементов и медных проводников в одном повиве при приложении растягивающей нагрузки и перемотках через ролики будет происходить следующее:
- элементы повива, находящиеся в момент прохождения по окружности ролика снаружи, будут подвергаться растяжению, а элементы, находящиеся на внутренней к ролику поверхности, сжатию, или меньшей нагрузке, причем в зависимости от диаметра ролика разница в нагрузках может отличаться в несколько раз;
- грузонесущие нити, как упругие элементы, перераспределяют локальные удлинения, вызванные переменной нагрузкой, по своей длине, т.к. работают в пределах упругой деформации и после снятия нагрузки возвращаются в исходное состояние;
- к медным проводникам также прикладывается переменная растягивающая нагрузка, но вследствие малой зоны упругой деформации медный проводник удлиняется и в исходное состояние не возвращается.
- грузонесущие нити, как элементы, воспринимающие основную осевую нагрузку кабеля, всегда стремятся занять такое положение, где нагрузка меньше, а этим положением является часть кабеля, прилегающая к ролику, а проводники при этом вытесняются на внешнюю от ролика сторону кабеля и удлиняются больше, чем грузонесущие нити.
Эти факторы приводят к тому, что после снятия нагрузки, или даже во время перемотки накопившаяся избыточная длина проводника приводит к так называемому зигу или Z-дефекту и повреждению токопроводящей жилы.
Кроме того, конечное оптимальное положение с точки зрения грузонесущих нитей достигается при их сведении в один прямой пучок, а проводниковые элементы сердечника кабеля выдавливаются наружу и кабель приобретает следующий вид: вокруг прямого пучка грузонесущих нитей по спирали навиты остальные элементы кабеля. То есть кабель приобретает необратимый дефект.
Известна конструкция модели кабеля по заявке №2001122563 от 30.07.2001, в котором центральный сердечник выполнен в виде одной изолированной токопроводящей жилы, поверх которой последовательно выполнены электроизоляционная оболочка, затем оплетка из технических нитей СВМ.
Преимуществом этой конструкции является оплетка токопроводящей жилы грузонесущими нитями, что исключает возможные дефекты кабеля, приведенные выше, однако недостаток данного кабеля в том, что он содержит только одну изолированную жилу.
Любая из перечисленных моделей может служить прототипом предлагаемой конструкции гибких грузонесущих кабелей.
Целью предлагаемой полезной модели является улучшение эксплуатационных характеристик гибких грузонесущих кабелей и повышение их надежности путем компоновки сердечника кабеля и применения современных грузонесущих материалов.
Поставленная цель достигается тем, что в гибком грузонесущем кабеле, содержащем металлические изолированные и/или неизолированные проводники в виде одиночных проводов, витых или коаксиальных пар, оптические модули, проволочные экраны, промежуточные оболочки, хотя бы часть нитей грузонесущих элементов наложены методом оплетки или обмотки непосредственно на проводники или оптические модули, при этом нити грузонесущих элементов кроме своей непосредственной функции могут выполнять роль диэлектрика или проводника.
Среди разработок последнего времени интерес для кабельной промышленности представляют высокопрочные нити из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ). Данные нити имеют большую удельную разрывную нагрузку по сравнению с традиционно применяемыми арамидными нитями (зарубежное название Кевлар). У арамидных нитей этот показатель равен 1,8 Н/текс. У СВМПЭ 2,3 Н/текс. Кроме того, экспериментально установлено, что нити из СВМПЭ имеют в 8-10 раз лучшую стойкость к перемоткам и изгибам по сравнению с арамидными волокнами. Кроме того основу СВМПЭ нитей составляет полиэтилен, а этот материал является прекрасным изолятором и диэлектриком. Диэлектрическая проницаемость нитей СВМПЭ аналогична полиэтилену низкого давления, а тангенс угла потерь равен аналогичному показателю физически вспененного полиэтилена. Таким образом, грузонесущие нити из СВМПЭ могут успешно применяться и качестве изолятора для обычных проводников, и в качестве диэлектрика с низкими потерями для коаксиальных и витых пар.
Также в последнее время на рынке появилось углеродное (карбоновое) волокно, имеющее уникальные характеристики. Так в части разрывного усилия это волокно превосходит самые высокопрочные стали и традиционно применяемое арамидное волокно, а относительное удлинение чуть меньше, чем у высокоуглеродистой стальной проволоки и в три раза меньше, чем у арамидного волокна. Кроме того, углеродное волокно является проводящим материалом и это его свойство тоже может быть использовано в конструкции кабелей, например для экранирования витых симметричных или коаксиальных пар.
На фиг. 1 изображена конструкция кабеля, состоящего из коаксильного проводника, имеющего центральный провод 1, экран 2, выполненные из медных проволок, оболочку экрана 3 и повив грузонесущих элементов 4. Часть грузонесущих элементов в повиве заменена симметричными парами, имеющими центральный медный проводник 5 и оплетку из грузонесущих нитей СВМПЭ 6, являющихся одновременно и изолятором для проводников симметричных пар. Сердечник кабеля имеет внешнюю оболочку 7. В такой конструкции медные проволоки симметричных пар защищены нитями СВМПЭ от чрезмерного растяжения при работе кабеля под нагрузкой. Кабели такой конструкции успешно применяются в подводных линиях связи, приема и передачи информации.
На фиг. 2 изображена конструкция силового трехжильного грузонесущего кабеля с тремя оптическими модулями. На каждый силовой проводник, состоящий из медного изолированного сердечника 8, наложены два повива грузонесущих нитей 9, а каждый оптический модуль 10 имеет оплетку из грузонесущих нитей 11. Кабель имеет внешнюю оболочку 12. Предлагаемая конструкция кабеля используется в динамических системах, имеет очень высокий ресурс на пробег по роликам, высокое разрывное усилие, но при этом грузонесущие элементы рассредоточены по элементам кабеля - проводникам и оптическим модулям.
На фиг. 3 изображена конструкция грузонесущего коаксиального кабеля, у которого центральный медный проводник 13 имеет изоляцию 14 из грузонесущих нитей СВМПЭ, являющихся одновременно высокочастотным диэлектриком с низкими потерями, а экран 15 выполнен из грузонесущего проводящего углеродного волокна. Кабель имеет общую оболочку 16.
Предлагаемые конструкции кабелей позволяют увеличить их ресурс, повысить надежность и минимизировать массогабаритные показатели за счет совмещения нескольких функций в одном элементе.
Claims (4)
1. Гибкий грузонесущий кабель, содержащий металлические изолированные и/или неизолированные проводники в виде одиночных проводов, симметричных, витых или коаксиальных пар, оптические модули, проволочные экраны, промежуточные оболочки, грузонесущие элементы, отличающийся тем, хотя бы часть нитей грузонесущих элементов наложены методом оплетки или обмотки непосредственно на изолированные или неизолированные проводники или оптические модули.
2. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что в качестве изоляции одиночных проводов или симметричных пар применены применены грузонесущие нити из сверхвысокомолекулярного полиэтилена.
3. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что в качестве диэлектрика коаксиальных пар применены грузонесущие нити из сверхвысокомолекулярного полиэтилена.
4. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что в качестве проводящего экрана коаксиальных и/или симметричных пар применены грузонесущие нити из углеродного волокна.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016146259U RU170627U1 (ru) | 2016-11-24 | 2016-11-24 | Гибкий грузонесущий кабель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016146259U RU170627U1 (ru) | 2016-11-24 | 2016-11-24 | Гибкий грузонесущий кабель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU170627U1 true RU170627U1 (ru) | 2017-05-03 |
Family
ID=58697151
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016146259U RU170627U1 (ru) | 2016-11-24 | 2016-11-24 | Гибкий грузонесущий кабель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU170627U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109300581A (zh) * | 2017-07-24 | 2019-02-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种单芯电力电缆 |
RU2763164C1 (ru) * | 2021-04-15 | 2021-12-28 | Открытое акционерное общество Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности | Кабель грузонесущий комбинированный для подводного применения |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1377922A1 (ru) * | 1986-01-03 | 1988-02-28 | Научно-Исследовательский,Проектно-Конструкторский И Технологический Кабельный Институт | Гибкий грузонесущий кабель |
UA5118U (ru) * | 2004-07-07 | 2005-02-15 | Відкрите Акціонерне Товариство "Український Науково-Дослідний Інститут Кабельної Промисловості" | Гибкий грузонесущий кабель |
RU52247U1 (ru) * | 2005-06-14 | 2006-03-10 | Открытое акционерное общество "Украинский научно-исследовательский институт кабельной промышленности" | Гибкий грузонесущий кабель |
RU127996U1 (ru) * | 2012-07-31 | 2013-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Рыбинский кабельный завод" | Кабель полевой связи |
-
2016
- 2016-11-24 RU RU2016146259U patent/RU170627U1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1377922A1 (ru) * | 1986-01-03 | 1988-02-28 | Научно-Исследовательский,Проектно-Конструкторский И Технологический Кабельный Институт | Гибкий грузонесущий кабель |
UA5118U (ru) * | 2004-07-07 | 2005-02-15 | Відкрите Акціонерне Товариство "Український Науково-Дослідний Інститут Кабельної Промисловості" | Гибкий грузонесущий кабель |
RU52247U1 (ru) * | 2005-06-14 | 2006-03-10 | Открытое акционерное общество "Украинский научно-исследовательский институт кабельной промышленности" | Гибкий грузонесущий кабель |
RU127996U1 (ru) * | 2012-07-31 | 2013-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Рыбинский кабельный завод" | Кабель полевой связи |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109300581A (zh) * | 2017-07-24 | 2019-02-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种单芯电力电缆 |
CN109300581B (zh) * | 2017-07-24 | 2020-02-14 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种单芯电力电缆 |
RU2763164C1 (ru) * | 2021-04-15 | 2021-12-28 | Открытое акционерное общество Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности | Кабель грузонесущий комбинированный для подводного применения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9378865B2 (en) | High strength tether for transmitting power and communications signals | |
US5120905A (en) | Electrocarrier cable | |
US10249407B2 (en) | Power supply cable for planes on the ground | |
US10109392B2 (en) | Electrical cables with strength elements | |
CN102543288A (zh) | 包括加强型接地检查导体的电力和/或远程通信电缆 | |
WO2014164707A2 (en) | Hybrid conductor core | |
RU170627U1 (ru) | Гибкий грузонесущий кабель | |
CN206451526U (zh) | 抗拉高柔性拖链电缆 | |
CN104036852B (zh) | 机械臂用耐疲劳高速数据线缆 | |
KR20190062105A (ko) | 편조실드 부착 케이블 | |
CN104036870A (zh) | 抗弯曲柔软型数据传输缆 | |
CN104036869A (zh) | 抗拉伸耐疲劳型屏蔽软数据缆 | |
CN104036874B (zh) | 机器人用屏蔽型软电缆 | |
CN105161175A (zh) | 抗扭加强移动电缆及其加强层的制备方法 | |
CN205810417U (zh) | 一种抗拉柔韧型动控复合卷筒扁电缆 | |
CN212181953U (zh) | 一种光电复合柔性拖令电缆 | |
CN213025453U (zh) | 光电复合中压岸电电缆 | |
CN211150124U (zh) | 一种多功能高抗拉超柔软电缆 | |
RU90253U1 (ru) | Электрический провод или кабель (варианты) | |
CN203882718U (zh) | 抗拉伸耐疲劳型屏蔽软数据缆 | |
CN203882723U (zh) | 适合反复弯曲的屏蔽数据线缆 | |
RU217369U1 (ru) | Высокочастотный комбинированный кабель для подводных объектов | |
CN205751582U (zh) | 一种加强型防风晃吊具电缆 | |
CN220065209U (zh) | 抗冲击型纤维编织屏蔽盾构机橡套软电缆 | |
CN111564250B (zh) | 光电复合缆 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20171125 |
|
NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20200417 |
|
PC91 | Official registration of the transfer of exclusive right (utility model) |
Effective date: 20210803 |