RU170702U1

RU170702U1 - Вибрационный трибоэлектрический кабель

Info

Publication number: RU170702U1
Application number: RU2016139816U
Authority: RU
Inventors: Алексей Валерьевич Прыщак; Владимир Эристович Иванов; Александр Николаевич Егоров; Вадим Петрович Шевченко; Александр Иванович Диянов
Priority date: 2016-10-10
Filing date: 2016-10-10
Publication date: 2017-05-03

Abstract

Полезная модель относится к области охранной сигнализации и может быть использована в составе систем безопасности, использующих сигнализационные заграждения, оснащенные кабельными чувствительными элементами вибрационного принципа действия. Вибрационный трибоэлектрический кабель состоит из внутреннего проводника, выполненного в виде спирали, свитой из двух медных проволок, полого диэлектрического изоляционного слоя, двух экранов из фольгированной алюминием полимерной ленты или алюминиевой фольги и двух внешних проводников, выполненных в виде продольно уложенных нескольких контактных луженых проволок, пленочного слоя и защитной оболочки. Технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается в создании вибрационного трибоэлектрического кабеля, обеспечивающего дополнительную защиту от электромагнитных наводок. 1 ил.

Description

Полезная модель относится к области охранной сигнализации и может быть использована в составе систем безопасности, использующих сигнализационные заграждения, оснащаемые кабельными чувствительными элементами вибрационного принципа действия.

Известна конструкция трибоэлектрического кабельного чувствительного элемента с центральным проводником в форме пружины, волнообразно расположенной по всей длине в отверстии диэлектрической трубки кабеля, которая описана в патенте на изобретение «Способ охранной сигнализации» RU №2053562, МПК G08B 13/02, опубл. 1996 г. Конструктивно данный кабельный чувствительный элемент состоит из медной пружины, коаксиального отверстия в диэлектрической трубке, экрана и защитного полиэтиленового покрытия. Кабельный чувствительный элемент обеспечивает преобразование механических колебаний в электрические сигналы за счет трибоэлектрического эффекта, возникающего при трении медной пружины об внутреннюю поверхность диэлектрической трубки.

Общими существенными признаками с заявляемым техническим решением являются: медная пружина, коаксиальное отверстие в диэлектрической трубке, экран и защитное полиэтиленовое покрытие.

Недостатками данного кабельного чувствительного элемента является отсутствие дополнительной защиты от электромагнитных наводок.

Наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели является «Преобразователь вибрационный трибоэлектрический» (прототип), описанный в патенте на полезную модель RU №104694, МПК G01B 7/00, опубл. 2011 г. Этот преобразователь используется в качестве виброчувствительного элемента и применяется для приема и преобразования различного рода вибраций и механических перемещений подвижных механических систем и конструкций в системах тревожной сигнализации.

Преобразователь состоит из внутреннего проводника, выполненного в виде спирали, состоящей из одной или нескольких металлических проволок, полого диэлектрического изоляционного слоя, экрана из фольгированной алюминием полимерной ленты, внешнего проводника, выполненного в виде одного или нескольких луженых медных проводников и защитной оболочки, выполненной из светостабилизированного полимера. Работа преобразователя основана на трибоэлектрическом эффекте.

Общими существенными признаками с заявляемым техническим решениями являются: внутренний проводник, полый диэлектрический изоляционный слой, внешний проводник, экран и защитная оболочка. Внутренний проводник свободно размещен во внутреннем воздушном зазоре полого диэлектрического изоляционного слоя.

Недостатком данного преобразователя вибрационного трибоэлектрического является отсутствие дополнительной защиты от электромагнитных наводок.

Технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается в создании вибрационного трибоэлектрического кабеля, обладающего дополнительной защитой от электромагнитных наводок. Создание вибрационного трибоэлектрического кабеля обеспечивается путем прокладки дополнительного экранирующего элемента в процессе изготовления кабеля. В кабеле, в отличие от прототипа, прокладывается второй внешний проводник, поверх которого накладывается второй экран для защиты кабеля от электромагнитных наводок.

Для достижения технического результата в вибрационном трибоэлектрическом кабеле, содержащем: внутренний проводник, выполненный в виде спирали, свитой из двух медных проволок и свободно размещенной внутри полого диэлектрического изоляционного слоя, поверх которого наложен первый экран из фольгированной алюминием полимерной ленты или алюминиевой фольги; между первым экраном и полым диэлектрическим изоляционным слоем размещен первый внешний проводник, выполненный в виде продольно уложенных нескольких контактных медных луженых проволок; и защитную оболочку из светостабилизированного полиэтилена или полимерного негорючего, галогенонесодержащего материала с пониженным газо- и дымовыделением, в кабеле поверх первого экрана наложен пленочный слой с положительным перекрытием, поверх которого наложен второй внешний проводник, выполненный в виде продольно уложенных нескольких контактных медных луженых проволок, поверх пленочного слоя и второго внешнего проводника наложен второй экран из фольгированной алюминием полимерной ленты или алюминиевой фольги, поверх которого расположена защитная оболочка.

На фиг. 1 приведена конструкция вибрационного трибоэлектрического кабеля, где введены обозначения: внутренний проводник - 1, полый диэлектрический изоляционный слой - 2, первый экран из фольгированной алюминием полимерной ленты или алюминиевой фольги - 3, первый внешний проводник, выполненный в виде продольно уложенных нескольких контактных медных луженых проволок - 4, защитная оболочка - 5, пленочный слой - 6, второй внешний проводник, выполненный в виде продольно уложенных нескольких контактных медных луженых проволок - 7, второй экран из фольгированной алюминием полимерной ленты или алюминиевой фольги - 8.

Для контроля охраняемой территории обычно используются физические заграждения в виде сетчатых и решетчатых барьеров, железобетонных заборов, заграждений из плоской или объемной режущей ленты (или спирали) типа АКЛ (АСКЛ). Для обнаружения факта вторжения нарушителя совместно с физическими заграждениями используют устройства тревожной сигнализации с протяженными кабельными виброчувствительными элементами, жестко закрепляемыми на полотне заграждения. Использование предлагаемого вибрационного трибоэлектрического кабеля, обладающего дополнительной защитой от электромагнитных наводок, позволяет повысить помехоустойчивость кабеля (повысить отношение сигнал/шум). Новые дополнительные свойства кабеля позволят использовать его в энергонасыщенных зонах с большим уровнем напряженности электромагнитных полей, таких как электрические подстанции, ТЭЦ, ГЭС, ГРЭС, АЭС и т.п.

Предлагаемый вибрационный трибоэлектрический кабель имеет следующую конструкцию (см. фиг. 1).

В кабеле внутренний проводник 1 свободно размещен во внутреннем воздушном зазоре полого диэлектрического изоляционного слоя 2. Внутренний проводник 1 выполнен в виде двойной спирали, свитой виток к витку из двух медных проволок. Данное техническое решение обеспечивает трибоэлектрический эффект за счет многочисленной точечной контактной электризации металлом диэлектрика, что существенно увеличивает эффективность процесса сигналообразования в кабеле. Использование двойной спирали, с одной стороны, увеличивает количество контактируемых участков, что увеличивает чувствительность кабеля, а с другой стороны, увеличивает надежность кабеля за счет дублирования внутреннего проводника и сохранения работоспособности при возможном обрыве одной из спиралей. В качестве материала полого диэлектрического изоляционного слоя 2 используется полиэтилен, фторопласт или лавсан. Экран 3 выполнен из фольгированной алюминием полимерной ленты или алюминиевой фольги, причем с целью ее электрической непрерывности и, как следствие, улучшения надежности работы кабеля, по металлизированной поверхности полимерной ленты или по поверхности алюминиевой фольги продольно уложены несколько контактных медных луженых проволок, которые образуют первый внешний проводник 4. Первый экран 3 наложен по спирали с положительным перекрытием металлизированных поверхностей. Поверх первого экрана 3 наложен пленочный слой 6 с положительным перекрытием. Защитная оболочка 5 кабеля предназначена для защиты от влаги, кислотной среды, воздействия солнечной радиации и механических воздействий и выполнена из светостабилизированного полиэтилена или из полимерного негорючего, галогенонесодержащего материала с пониженным газо- и дымовыделением.

В вибрационном трибоэлектрическом кабеле формируется электрический сигнал за счет трибоэлектрического эффекта.

Опытные образцы вибрационного трибоэлектрического кабеля подвергались всесезонным испытаниям в течение одного года. Была подтверждена устойчивая работоспособность кабеля и достижение заявленного технического результата в соответствии с заявляемой полезной моделью.

Claims

Вибрационный трибоэлектрический кабель, содержащий: внутренний проводник, выполненный в виде спирали, свитой из двух медных проволок и свободно размещённой внутри полого диэлектрического изоляционного слоя, поверх которого наложен первый экран из фольгированной алюминием полимерной ленты или алюминиевой фольги; между первым экраном и полым диэлектрическим изоляционным слоем размещён первый внешний проводник, выполненный в виде продольно уложенных нескольких контактных медных луженых проволок; и защитную оболочку из светостабилизированного полиэтилена или полимерного негорючего, галогенонесодержащего материала с пониженным газо- и дымовыделением, отличающийся тем, что поверх первого экрана наложен плёночный слой с положительным перекрытием, поверх которого наложен второй внешний проводник, выполненный в виде продольно уложенных нескольких контактных медных луженых проволок, поверх плёночного слоя и второго внешнего проводника наложен второй экран из фольгированной алюминием полимерной ленты или алюминиевой фольги, поверх которого расположена защитная оболочка.