WO2020225630A1 - Электрический кабель для цепей управления и контроля - Google Patents
Электрический кабель для цепей управления и контроля Download PDFInfo
- Publication number
- WO2020225630A1 WO2020225630A1 PCT/IB2020/053713 IB2020053713W WO2020225630A1 WO 2020225630 A1 WO2020225630 A1 WO 2020225630A1 IB 2020053713 W IB2020053713 W IB 2020053713W WO 2020225630 A1 WO2020225630 A1 WO 2020225630A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- pairs
- cable
- insulation
- conductive
- pitch
- Prior art date
Links
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
Definitions
- the utility model relates to electrical engineering, in particular to the construction of electrical cables, mainly for control circuits, monitoring and data transmission in industrial, transport and energy facilities, in particular, in nuclear power facilities.
- a well-known electric cable containing a core, outside of which belt insulation, a screen and a sheath made of thermoplastic material are sequentially located, the said core is made in the form of twisted bundles, each of which is formed by twisted in pairs and insulated conductors (RU83875, published 03.02.2009).
- the disadvantage of this known cable is the lack of stability of functional and mechanical parameters in conditions of high seismic activity.
- the technical problem solved by this utility model is to create a low-current electrical cable with high operational reliability under conditions of intense dynamic loads.
- the achieved technical result consists in improving the operability of the cable by increasing the stability of electromechanical parameters, in particular the transient attenuation, and the fire safety of the cable under conditions of prolonged high-intensity dynamic loads caused, for example, by seismic activity.
- the electrical cable for control and monitoring circuits contains four conductive cores equipped with insulation from a thermoplastic material, said conductive conductors are twisted together with a certain pitch with the formation of two pairs, said pairs of conductive conductors are twisted together, on top are sequentially located belt insulation made of polymeric material, screen and sheath made of thermoplastic material, while the ratio of the twisting pitch of said conductive cores in a pair to the twisting pitch of said pairs is from 0.1 to 0.8.
- the specified technical result is also achieved by the fact that the mentioned conductive cores are spirally wound with a fastening element made of synthetic material with a pitch of not more than 300 mm.
- the specified technical result is also achieved by the fact that the insulation of each conductive core has its own color.
- the specified technical result is also achieved by the fact that a thermal barrier made of mica tape or fiberglass is located on top of each conductive core.
- the screen is made of metal or metal-polymer.
- a distinctive feature of the design of an electric cable in accordance with this utility model is the optimal selection of the geometric parameters of the elements that form the cable core.
- Figure 1 shows a cross-section of a cable.
- the main reason for the loss of operability or fire safety properties by electrically conductive equipment is the destruction of protective coatings, shells, insulation, etc.
- the mechanics of destruction of coatings made of polymer materials has its own laws. Destruction begins in places of the highest concentration of mechanical stresses (in places of maximum surface friction) and then local fractures cover neighboring areas, causing destruction of conductive materials, cable failure or fire.
- the electrical cable comprises four conductive cores 1 provided with insulation 2 made of thermoplastic material. Insulated conductive cores 1 are twisted together with a certain twisting pitch to form two pairs, shown by the dotted line in FIG. 1.
- Pairs of conductive conductors 1 can be wrapped in a spiral with a fastening element made of synthetic material with a pitch of not more than 300 mm. This will improve the mechanical properties of the cable.
- the present utility model relates to two-pair electrical cables, the core of which is formed by two pairs of twisted conductive conductors 1.
- belt insulation 3 made of polymer material
- screen 4 and shell 5 made of thermoplastic material are sequentially located.
- the twisted pairs can be held together by a fastening element, which can be synthetic threads or tapes.
- the ratio of the twisting pitch of the conductive cores 1 in a pair to the twisting pitch of said pairs is from 0.1 to 0.8. It has been experimentally established that the stability of the electromechanical properties of the cable under dynamic loads, especially transient attenuation, depends on the location and size of the centers of mechanical stress concentration. With the specified ratio of the twisting steps, the stability of the crosstalk is achieved under dynamic loads on the cable. When the value of the specified ratio is less than 0.1, the crosstalk attenuation increases due to the large curvature of the bend of the conductive conductors 1. With values greater than 0.8, the core diameter becomes unstable. In this case, the shield 4 and the sheath 5 exert uneven pressure on different sections of the conductive cores 1, which leads to the formation of mechanical stress concentrators. In addition, the stated range provides an optimal ratio of the running weight of the cable and its tensile strength.
- Insulation 2 of each core should be done in a different color to facilitate installation and integrity testing.
- a thermal barrier made of mica tape or fiberglass can be located outside each conductor.
- the belt insulation 3 can be made of polymer material.
- Conducting conductors 1 can be made single-wire or multi-wire.
- Insulation 2 and casing 5 are expediently made of halogen-free thermoplastic polymer composition.
- the screen 4 is expediently made of a metal or metal-polymer tape (for example, from an alumopolymer tape) with a thickness of at least 0.05 mm. It is advisable to lay a tinned copper contact wire under the screen 4 (the wire cross-section is shown by position 6) with a diameter of 0.3 mm to 0.6 mm.
- the cable in accordance with the present invention can be manufactured using known industrial equipment using known technologies.
- the specified ratio of the twisting steps allows to ensure the stability, first of all, of the transient attenuation, as well as other structural, electrical, mechanical, physicomechanical parameters of the cable and to preserve its operability under the influence of earthquakes, vibrations and dynamic loads of any other origin.
Landscapes
- Communication Cables (AREA)
Abstract
(57) Полезная модель относится к токопроводящему оборудованию. Кабель содержит сердечник, снаружи которого последовательно расположены поясная изоляция 3, экран 4 и оболочка 5 из термопластичного материала. Сердечник выполнен в виде двух скрученных между собой пар токопроводящих жил 1, снабжённых изоляцией 2. Технический результат: повышение надёжности.
Description
Электрический кабель для цепей управления и контроля
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 снабжёнными изоляцией токопроводящими жилами (RU83875, 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 надёжностью в условиях интенсивных динамических нагрузок.
Достигаемый технический результат состоит в улучшении работоспособности кабеля за счёт 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 четыре токопроводящие жилы, снабжённые изоляцией из термопластичного материала, упомянутые токопроводящие жилы скручены между собой с определённым шагом с образованием двух пар, упомянутые пары токопроводящих жил скручены между собой, поверх 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 составляет величину от 0,1 до 0,8.
Указанный технический результат достигается также тем, упомянутые токопроводящие жилы обмотаны по спирали скрепляющим элементом из синтетического материала с шагом не более 300 мм.
Указанный технический результат достигается также тем, что изоляция каждой токопроводящей жилы имеет свой цвет.
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 геометрических параметров элементов, образующих сердечник кабеля.
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. Надёжность и безопасность таких систем определяется надёжностью 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 надёжность 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 геометрическими параметрами кабеля и соотношением размеров его компонентов (диаметр жил, толщина изоляции, шаги скрутки и пр.). Настоящая полезная модель обеспечивает достижение технического результата оптимальным сочетанием диаметра изолированных токопроводящих жил и шага скрутки пары.
Как показано на Фиг.1, электрический кабель содержит четыре токопроводящие жилы 1, снабжёнными изоляцией 2 из термопластичного материала. Изолированные токопроводящие жилы 1 скручены между собой с определённым шагом скрутки с образованием двух пар, показанных пунктирной линией на Фиг.1 .
Пары токопроводящих жил 1 могут быть обмотаны по спирали скрепляющим элементом из синтетического материала с шагом не более 300 мм. Это позволит повысить механические свойства кабеля.
Таким образом, настоящая полезная модель относится к двухпарным электрическим кабелям, сердечник которых образован двумя парами скрученных токопроводящих жил 1 .
Поверх скрученных пар, последовательно расположены поясная изоляция 3 из полимерного материала, экран 4 и оболочка 5 из термопластичного материала. Скрученные пары могут быть скреплены скрепляющим элементом, в качестве которого могут использоваться синтетические нити или ленты.
Отношение шага скрутки токопроводящих жил 1 в паре к шагу скрутки упомянутых пар 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 затухание возрастает вследствие большой кривизны изгиба токопроводящих жил 1. При значениях больше 0,8 диаметр сердечника становится непостоянным. В этом случае экран 4 и оболочка 5 оказывают неравномерное давление на различные участки токопроводящих жил 1 , что приводит к образованию концентраторов механических напряжений. Кроме этого, заявленный диапазон обеспечивает оптимальное соотношение погонной массы кабеля и его прочности на разрыв.
Изоляцию 2 каждой жилы целесообразно выполнить различным цветом для облегчения монтажа и тестирования целостности.
Снаружи каждой токопроводящей жилы может быть расположен термический барьер, выполненный из слюдосодержащей ленты или стекловолокна.
Поясная изоляция 3 может быть выполнена из полимерного материала.
Токопроводящие жилы 1 могут быть выполнены однопроволочными или многопроволочными. Изоляцию 2 и оболочку 5 целесообразно выполнить из безгалогеновой термопластичной полимерной композиции. Экран 4 целесообразно выполнить из металлической или металлополимерной ленты (например, из алюмополимерной ленты) толщиной не менее 0,05мм. Под экраном 4 целесообразно проложить медную лужёную контактную проволоку (сечение проволоки показано позицией 6) диаметром от 0,3мм до 0,6мм.
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.
Указанное соотношение шагов скрутки 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
1. Электрический кабель для цепей управления и контроля, содержащий четыре токопроводящие жилы, снабжённые изоляцией из термопластичного материала, упомянутые токопроводящие жилы скручены между собой с определённым шагом с образованием двух пар, упомянутые пары токопроводящих жил скручены между собой, поверх 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 составляет величину от 0,1 до 0,8.
2. Кабель по п.1, отличающийся тем, что упомянутые пары обмотаны по спирали скрепляющим элементом из синтетического материала с шагом не более 300 мм.
3. Кабель по п.1, отличающийся тем, что изоляция каждой жилы имеет свой цвет.
4. Кабель по п.1, отличающийся тем, что снаружи каждой токопроводящей жилы расположен термический барьер, выполненный из слюдосодержащей ленты или стекловолокна.
5. Кабель по п.1, отличающийся тем, что экран выполнен металлическим или металлополимерным.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019113580 | 2019-05-06 | ||
| RU2019113580 | 2019-05-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2020225630A1 true WO2020225630A1 (ru) | 2020-11-12 |
Family
ID=73051030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/IB2020/053713 WO2020225630A1 (ru) | 2019-05-06 | 2020-04-20 | Электрический кабель для цепей управления и контроля |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2020225630A1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU113863U1 (ru) * | 2011-10-21 | 2012-02-27 | Евгений Андреевич Старожук | Симметричный низкочастотный кабель связи |
| RU138270U1 (ru) * | 2013-09-05 | 2014-03-10 | Открытое акционерное общество Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (ВНИИ КП) | Кабель для систем связи, сигнализации и блокировки |
| RU162467U1 (ru) * | 2015-10-26 | 2016-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Кабель Технологии Инновации" | Кабель многожильный силовой огнестойкий с комбинированной изоляцией и оболочками, не содержащими галогены |
| RU166059U1 (ru) * | 2016-05-24 | 2016-11-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Кабель судовой |
-
2020
- 2020-04-20 WO PCT/IB2020/053713 patent/WO2020225630A1/ru active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU113863U1 (ru) * | 2011-10-21 | 2012-02-27 | Евгений Андреевич Старожук | Симметричный низкочастотный кабель связи |
| RU138270U1 (ru) * | 2013-09-05 | 2014-03-10 | Открытое акционерное общество Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (ВНИИ КП) | Кабель для систем связи, сигнализации и блокировки |
| RU162467U1 (ru) * | 2015-10-26 | 2016-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Кабель Технологии Инновации" | Кабель многожильный силовой огнестойкий с комбинированной изоляцией и оболочками, не содержащими галогены |
| RU166059U1 (ru) * | 2016-05-24 | 2016-11-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Кабель судовой |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3676576A (en) | Multiconductor stranded remote-control cable | |
| CN204667974U (zh) | 一种骨架支撑式多芯控制电缆 | |
| RU191167U1 (ru) | Электрический кабель для цепей управления и контроля | |
| CN204808955U (zh) | 对称阻燃电缆 | |
| RU192247U1 (ru) | Электрический кабель для цепей управления и контроля | |
| RU141681U1 (ru) | Кабель управления (варианты) | |
| RU166059U1 (ru) | Кабель судовой | |
| RU191168U1 (ru) | Электрический кабель для цепей управления и контроля | |
| RU191166U1 (ru) | Электрический кабель для цепей управления и контроля | |
| WO2020225630A1 (ru) | Электрический кабель для цепей управления и контроля | |
| WO2020225628A1 (ru) | Электрический кабель для цепей управления и контроля | |
| WO2020225631A1 (ru) | Электрический кабель для цепей управления и контроля | |
| CN202855384U (zh) | 海洋工程用本安仪表电缆 | |
| WO2020225629A1 (ru) | Электрический кабель для цепей управления и контроля | |
| CN215007669U (zh) | 一种高挠性耐拉伸的无卤低烟耐火电缆 | |
| CN201758017U (zh) | 低烟无卤环保型阻燃本质安全系统控制电缆 | |
| RU192811U1 (ru) | Электрический кабель для цепей управления и контроля | |
| RU193822U1 (ru) | Электрический кабель для цепей управления и контроля | |
| RU85737U1 (ru) | Термоэлектродный кабель | |
| RU81842U1 (ru) | Кабель контрольный, монтажный и силовой для взрывоопасных зон на плавучих буровых установках и морских стационарных платформах | |
| CN210667869U (zh) | 一种耐高盐高湿的0.6/1kV控制电缆 | |
| CN202976938U (zh) | 一种六芯阻燃轻型电缆 | |
| CN208834768U (zh) | 一种用于耐油环境超柔软环保阻燃的监视变频电缆 | |
| CN201804590U (zh) | 一种计算机用屏蔽电缆 | |
| CN214152537U (zh) | 一种船舱用防水效果好的电缆 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 20801614 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 20801614 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |