RU192247U1 - Электрический кабель для цепей управления и контроля - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к токопроводящему оборудованию. Кабель содержит сердечник 4, снаружи которого последовательно расположены поясная изоляция 6, экран 7 и оболочка 9 из термопластичного материала. Сердечник 4 выполнен в виде скрученных между собой че-тырехпарных пучков 3. Каждый из пучков 3 образован скрученными в пары и снабженными изоляцией 2 токопроводящими жилами 1. Технический результат: повышение надежности.

Description

Область техники, к которой относится полезная модель

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к конструкции электрических кабелей преимущественно для цепей управления, контроля и передачи данных в сооружениях промышленного, транспортного и энергетического назначения, в частности, в объектах атомной энергетики.

Уровень техники

Из уровня техники известно большое число конструкций электрических кабелей.

В качестве наиболее близкого аналога выбран известный электрический кабель содержащий сердечник, снаружи которого последовательно расположены поясная изоляция, экран и оболочка из термопластичного материала, упомянутый сердечник выполнен в виде скрученных пучков, каждый из которых образован скрученными в пары и снабженными изоляцией токопроводящими жилами (RU 83875, опубликовано 03.02.2009). Недостатком данного известного кабеля является недостаточность стабильность функциональных и механических параметров в условиях высокой сейсмической активности.

Раскрытие сущности полезной модели

Техническая задача, решаемая настоящей полезной моделью, состоит в создании слаботочного электрического кабеля, обладающего высокой эксплуатационной надежностью в условиях интенсивных динамических нагрузок.

Достигаемый технический результат состоит в улучшении работоспособности кабеля за счет повышения стабильности электромеханических параметров, в частности переходного затухания, и пожаробезопасности кабеля в условиях продолжительных высокоинтенсивных динамических нагрузок, вызванных, например, сейсмической активностью.

Указанный технический результат достигается тем, что электрический кабель для цепей управления и контроля содержит токопроводящие жилы, снабженные изоляцией из термопластичного материала, упомянутые токопроводящие жилы скручены попарно с образованием, по крайней мере, восьми пар, упомянутые пары токопроводящих жил скручены между собой с образованием, по крайней мере, двух четырехпарных пучков, образующих сердечник кабеля, поверх которого последовательно расположены поясная изоляция из полимерного материала, экран и оболочка из термопластичного материала, при этом отношение шага скрутки упомянутых токопроводящих жил в паре к шагу скрутки упомянутых пар в каждом четырехпарном пучке составляет величину от 0,1 до 0,8.

Указанный технический результат достигается также тем, что сердечник обмотан по спирали скрепляющим элементом из синтетического материала с шагом не более 300 мм.

Указанный технический результат достигается также тем, что каждый четырехпарный пучок обмотан по спирали скрепляющим элементом из синтетического материала с шагом не более 300 мм.

Указанный технический результат достигается также тем, что каждый скрепляющий элемент в четырехпарных пучках имеет свой цвет.

Указанный технический результат достигается также тем, что изоляция каждой токопроводящей жилы в пределах одного четырехпарного пучка имеет свой цвет.

Указанный технический результат достигается также тем, что каждая токопроводящая жила в пределах одного четырехпарного пучка содержит идентификатор этого пучка, позволяющий установить принадлежность этой токопроводящей жилы конкретному пучку.

Указанный технический результат достигается также тем, что поверх каждой токопроводящей жилы расположен термический барьер, выполненный из слюдосодержащей ленты или стекловолокна.

Указанный технический результат достигается также тем, что экран выполнен металлическим или металлополимерным.

Отличительной особенностью конструкции электрического кабеля в соответствии с настоящей полезной моделью является оптимальный подбор шагов скрутки элементов, образующих сердечник.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 показано поперечное сечение кабеля.

Осуществление полезной модели

В современных условиях компьютеризированные средства управления, контроля и передачи данных получают широкое распространение в системах автоматики, телемеханики, измерительно-испытательных комплексах и системах управления в самых различных областях. Надежность и безопасность таких систем определяется надежностью и безопасностью электропроводящего оборудования. Одним из наиболее ответственных с точки зрения требований к безопасности является область атомной энергетики. Изделия, предназначенные для эксплуатации на атомных станциях, должны сохранять свою высокую функциональную и эксплуатационную надежность при любых внешних воздействиях.

Последние происшествия, связанные с объектами атомной энергетики, показывают, что одним из наиболее опасных внешних воздействий является сейсмическая активность. Требования к оборудованию в условиях сейсмоактивности устанавливаются различными регламентами, нормами и правилами в области использования атомной энергии (например, Нормы проектирования сейсмостойких атомных станций НП-031-01).

Основной причиной потери электропроводящим оборудованием работоспособности или свойств пожаробезопасности является разрушение защитных покрытий, оболочек, изоляций и пр. Механика разрушения покрытий из полимерных материалов имеет свои закономерности. Разрушение начинается в местах наибольшей концентрации механических напряжений (в местах максимального трения поверхностей) и далее локальные разрушения охватывают соседние области, вызывая разрушение токопроводящих материалов, выход из строя кабеля или пожар.

Механические напряжения и деформации появляются прежде всего в местах контактирования токопроводов, которое в свою очередь определяется параметрами скрутки. Настоящая полезная модель основана на сочетании оптимальных параметров скрутки для всех составляющих сердечник компонентов.

Как показано на Фиг. 1, электрический кабель содержит сердечник 4, поверх которого последовательно расположены поясная изоляция 6, экран 7 и оболочка 9 из термопластичного материала. Сердечник 4 выполнен из четырехпарных пучков 3. Сердечник может быть образован, как двумя, так и большим числом четырехпарных пучков 3 (на Фиг. 1 показан вариант с тремя пучками). Четрырехпарные пучки 3 также скручиваются между собой однаправленной или разнонаправленной скруткой с определенным шагом. В качестве скрепляющего элемента 5 могут использоваться синтетические нити или ленты. Целесообразно каждый скрепляющий элемент в пучках был выполнен различного цвета, для облегчения идентифицирования пучков на протяженных линиях.

Каждый из пучков 3 образован скрученными в пары и снабженными изоляцией 2 из полимерного материала токопроводящими жилами 1. Изоляция 2 может быть выполнена, например, из безгалогеновой полимерной композиции. Наиболее целесообразное число пар в пучке составляет четыре, как показано на Фиг. 1.

Отношение шага скрутки упомянутых токопроводящих жил 1 в паре к шагу скрутки упомянутых пар в четырехпарном пучке 3 составляет величину от 0,1 до 0,8. Экспериментально установлено, что стабильность электромеханических свойств кабеля при динамических нагрузках, особенно переходное затухание, зависит от расположения и размеров очагов концентрации механических напряжений. При указанном соотношении шагов скрутки достигается стабильность переходного затухания при динамических нагрузках на кабель. При значении указанного соотношения меньше 0,1 переходное затуханние возростает вследствие большего числа витков скрепляющих элементов и высокой степени обжатия токопроводящих жил. При значениях больше 0,8 диаметр сердечника становится непостоянным. В этом случае экран 7 и оболочка 9 оказывают неравномерное давление на различные участки токопроводящих жил 1, что приводит к образованию концентраторов механических напряжений. Помимо этого, данный диапазон обеспечивает оптимальное соотношение гибкости и механической прочности кабеля.

Изоляцию каждой жилы в пределах одного пучка также целесообразно выполнить различным цветом для облегчения монтажа и тестирования целостности.

Каждая жила в пределах одного пучка может дополнительно содержать идентификатор этого пучка, позволяющий установить принадлежность жилы конкретному пучку.

Снаружи каждой токопроводящей жилы может быть расположен термический барьер, выполненный из слюдосодержащей ленты или стекловолокна. Это позволяет обеспечить стабильность электромеханичеких параметров кабеля при высоких температурах.

Поясная изоляция 6 может быть выполнена из полимерного материала.

Токопроводящие жилы 1 могут быть выполнены однопроволочными или многопроволочными. Изоляцию 2 и оболочку 9 целесообразно выполнить из безгалогеновой полимерной композиции. Экран 7 целесообразно выполнить из металлической или металлополимерной ленты (например, из алюмополимерной ленты) толщиной не менее 0,05 мм. Под экраном 7 целесообразно проложить медную луженую контактную проволоку (сечение проволоки показано позицией 8) диаметром от 0,3 мм до 0,6 мм.

Кабель в соответствии с настоящей полезной моделью может быть изготовлен на известном промышленном оборудовании с использованием известных технологий.

Полезная модель работает следующим образом.

Осуществляют прокладку кабеля и его подключение к электрическим устройствам. Цветовое решение токопроводящих жил и скрепляющих элементов позволяет быстро осуществлять соединение на протяженных линиях.

Указанное соотношение шагов скрутки токопроводящих жил в пары и пар в четырехпарные пучки, позволяет обеспечить стабильность прежде всего переходного затухания, а также других конструктивных, электрических, механических, физико-механических параметров кабеля и сохранить его работоспособность при воздействии землетрясений, вибраций и дигнамических нагрузок любого иного происхождения.

Claims (8)

1. Электрический кабель для цепей управления и контроля, содержащий токопроводящие жилы, снабженные изоляцией из термопластичного материала, упомянутые токопроводящие жилы скручены попарно с образованием, по крайней мере, восьми пар, упомянутые пары токопроводящих жил скручены между собой с образованием, по крайней мере, двух четырехпарных пучков, образующих сердечник кабеля, поверх которого последовательно расположены поясная изоляция из полимерного материала, экран и оболочка из термопластичного материала, при этом отношение шага скрутки упомянутых токопроводящих жил в паре к шагу скрутки упомянутых пар в каждом четырехпарном пучке составляет величину от 0,1 до 0,8.

2. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что сердечник обмотан по спирали скрепляющим элементом из синтетического материала с шагом не более 300 мм.

3. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что каждый пучок обмотан по спирали скрепляющим элементом из синтетического материала с шагом не более 300 мм.

4. Кабель по п. 3, отличающийся тем, что каждый скрепляющий элемент в пучках имеет свой цвет.

5. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что изоляция каждой жилы в пределах одного пучка имеет свой цвет.

6. Кабель по п. 5, отличающийся тем, что каждая жила в пределах одного пучка содержит идентификатор этого пучка, позволяющий установить принадлежность жилы конкретному пучку.

7. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что снаружи каждой токопроводящей жилы расположен термический барьер, выполненный из слюдосодержащей ленты или стекловолокна.

8. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что экран выполнен металлическим или металлополимерным.

Images