ПРОВОД КОМБИНИРОВАННЫЙ

Изобретение относится к кабельной технике, а, именно, к конструкциям самонесущих изолированных проводов для воздушных линий электропередачи до 35 кВ, содержащих оптические волокна для передачи информационных потоков.
Известны электрические проводники - провода комбинированные, содержащие, по меньшей мере, одно оптическое волокно, токопроводящие элементы, выполненные из алюминия или алюминиевого сплава, и центральный силовой элемент, выполненный из алюминиевого сплава или оцинкованной стали, оптическое волокно размещено внутри полимерной трубки, которая скручена вокруг центрального силового элемента вместе с токопроводящими элементами, между элементами размещены водоблокирующие нити или лента, а поверх скрученных элементов нанесена защитная изоляция, выполненная из полимерной композиции. Другим вариантом провода комбинированного является конструкция с размещением оптического кабеля вне и спирально навитым на защитную изоляцию провода [Патент РФ на полезную модель RU 40500 U1, 2004 г.]. Изобретение реализовано на ЗАО «Севкабель-Оптик» и выпускается по Техническим условиям «Кабель комбинированный с защитной изоляцией для воздушных линий электропередачи напряжением 10 кВ, содержащий фазный провод и оптический модуль» ТУ-3587-201-23151983-06.
Размещение в одной защитной оболочке изолированной токопроводящей жилы и изолированного оптического волокна позволяет уменьшить массогабаритные параметры кабеля, затраты на его изготовление и обеспечивает гальваническую развязку между электрической и оптической частями провода. При размещении оптического кабеля вокруг провода появляется возможность комбинировать силовую и оптическую часть провода в зависимости от запросов потребителя.
Однако конструкция провода имеет следующие недостатки, которые ограничивают его применение:
- При монтаже неразделанного провода затруднительно применение прокалывающих или плашечных зажимов, например [Продукция компании ENSTO. Ответвительные зажимы. Сайт Кабель РФ, 2011. htpp://www.ruscable.ru/info/sip/ensto/r13 Дата обращения 08.07.2011 г.], которые могут повредить оптическую часть провода.
- При разделке и монтаже провода в месте разветвления его электрической и оптической частей оголяются токопроводящие жилы, что требует дополнительных затрат на их изоляцию и герметизацию.
- Согласно рекомендации производителя провода ЗАО «Севкабель-Оптик», на участке от места разветвления электрической и оптической частей провода до оптической муфты полимерная трубка с оптическими волокнами должна дополнительно защищаться специальной разветвительной термоусаживаемой муфтой и длинной термоусаживаемой трубкой, что требует дополнительных затрат времени и средств и применения не стандартных изделий.
- При навивке оптического кабеля вокруг провода возрастает длина оптического кабеля и затраты на его изготовление.
Наиболее близким техническим решением является информационно-силовой провод, содержащий провод самонесущий защищенный, токопроводящую жилу, состоящую из скрученных и уплотненных проволок круглой, или полукруглой, или в виде сектора окружности, или трапецевидной формы, выполненных из алюминия или сплава алюминия, в защитной изоляции, который содержит, по меньшей мере, один оптический кабель, или один LAN-кабель, или их комбинацию, расположенную вместе с токопроводящей жилой в одной защитной оболочке, причем оптический кабель, или LAN-кабель, или их композиция изолирована от токопроводящей жилы изолированной оболочкой [Патент РФ на полезную модель RU 102837 U1, 2010 г.].
Расположение изолированной токоповодящей жилы и изолированного оптического кабеля и/или LAN-кабеля в одной защитной оболочке позволяет уменьшить массогабаритные параметры кабеля и затраты на его изготовление и осуществить гальваническую развязку силовой и информационной частей провода.
Однако конструкция провода имеет следующие недостатки, которые ограничивают его применение:
- Провод в поперечном сечении имеет неправильную форму, что приводит к затруднениям в использовании стандартной натяжной и поддерживающей арматуры.
- Близкое расположение в одном проводе его силовой и информационной частей не позволяет применять прокалывающие и плашечные зажимы, которые могут повредить информационную (оптическую) часть неразделанного провода.
- Конструкция провода не позволяет проводить процессы монтажа силовой и информационной частей провода независимо друг от друга без предварительной разделки общей защитной оболочки.
- Разделка провода на силовую и информационную части затруднительна при использовании стандартного режущего инструмента, разрушающего разделительную оболочку. При этом есть большая вероятность уменьшения или даже повреждения защитной изоляции силовой части или защитной оболочки информационной части провода.
- Разделка общей защитной оболочки должна выполняться специальным инструментом, имеющим режущее лезвие, которое должно располагаться строго между изолированной токоповодящей жилой и изолированным оптическим кабелем и/или LAN-кабелем, что увеличивает затраты.
- Получаемые при разделении части провода имеют неправильные формы в поперечных сечениях, что приводит к затруднениям в использовании стандартных соединительных и разветвительных муфт (в т.ч. оптических) и технологии их монтажа. Необходимость дополнительных операций по доработке вводных концов в муфты требует дополнительных затрат.
Существенными признаками заявленного изобретения являются:
- Провод комбинированный, содержит самонесущий изолированный провод в защитной изоляции, который включает центральный силовой элемент, выполненный из сплава алюминия или оцинкованной стали, токопроводящие элементы, состоящие из скрученных и уплотненных проволок, выполненных из алюминия или сплава алюминия. Признак обеспечивает передачу электрической энергии по цепям воздушных линий электропередачи.
- Провод комбинированный содержит, по меньшей мере, один оптический кабель в защитной оболочке. Признак обеспечивает создание информационного канала воздушной линии электропередачи.
- Защитная изоляция провода и защитная оболочка кабеля объединены друг с другом (расположены в одной защитной оболочке). Признак обеспечивает гальваническую развязку силовой и информационной частей провода и уменьшение затрат на его изготовление.
- Самонесущий изолированный провод в защитной изоляции и оптический кабель в защитной оболочке удалены друг от друга, а защитная изоляция и защитная оболочка соединены перемычкой. Признак обеспечивает возможность применения клиновых анкерных зажимов, прокалывающих и плашечных зажимов, установленных на силовую часть провода, возможность разделки провода на самонесущий изолированный провод в защитной изоляции и на оптический кабель в защитной оболочке, стандартным инструментом с гарантированным сохранением защитной изоляции и защитной оболочки. Отсутствие контакта оптической части провода с зажимами позволяет снизить требования к допускаемому раздавливающему усилию, а, следовательно, снизить стоимость его изготовления.
- Толщина перемычки меньше размеров в поперечном сечении провода в защитной изоляции или кабеля в защитной оболочке. Признак обеспечивает снижение затрат на прокладку и монтаж провода за счет применения стандартной натяжной, поддерживающей и электроарматуры (в т.ч. прокалывающих и плашечных зажимов), удобства и легкости разделки провода при помощи стандартного инструмента, получение правильной геометрической формы провода и кабеля в поперечном сечении, что позволяет использовать стандартные соединительные и разветвительные муфты и технологии их монтажа.
- Под защитной изоляцией провода и под защитной оболочкой оптического кабеля размещены рипкорды. Признак обеспечивает легкость разделки силовой и оптической частей провода при их разделке.
- Защитная изоляция провода, защитная оболочка оптического кабеля и перемычка выполнены из одного материала. Признак обеспечивает снижение затрат на изготовление провода на стандартном кабельном оборудовании для получения оболочек кабелей типа «8».
Данные существенные признаки полезной модели позволяют получить технический результат, который заключается в снижении затрат на монтаж и соединение строительных длин и ответвлений провода комбинированного. Сопутствующим техническим результатом является уменьшение риска случайного повреждения оптической части провода (защитной оболочки) при его прокладке и монтаже.
Существенными отличительными признаками полезной модели являются:
- Самонесущий изолированный провод в защитной изоляции и оптический кабель в защитной оболочке удалены друг от друга, а защитная изоляция и защитная оболочка соединены перемычкой.
- Толщина перемычки меньше размеров в поперечном сечении провода в защитной изоляции или кабеля в защитной оболочке.
- Под защитной изоляцией провода и под защитной оболочкой оптического кабеля размещены рипкорды.
- Защитная изоляция провода, защитная оболочка оптического кабеля и перемычка выполнены из одного материала.
Заявленным техническим решением является разделение силовой и оптической частей провода комбинированного и удаление друг от друга на расстояние Н при помощи перемычки толщиной h, которая меньше размеров в поперечном сечении провода в защитной изоляции или кабеля в защитной оболочке. Разделение силовой и оптической (информационной) частей провода обеспечивает удобство работы как с силовой, так и с оптической частями провода на всех этапах жизненного цикла изделия от изготовления до утилизации.
На фиг.1 представлен поперечный разрез провода комбинированного. Цифрами на фиг.1 обозначены: 1 - силовой элемент (СЭ) самонесущего изолированного провода (СИП), 2 -токопроводящие элементы СИП, 3 - защитная изоляция СИП, 4 -оптический кабель (ОК) с оптическими волокнами внутри, 5 -защитная оболочка ОК, 6, 7 - рипкорды. Буквами на фиг.1 обозначены: h - толщина перемычки, Н - расстояние между проводом в защитной изоляции и оптическим кабелем в защитной оболочке, s - толщина защитной оболочки оптического кабеля, S - толщина защитной изоляции СИП.
Полезная модель осуществляется следующим образом. На этапе изготовления раздельно получают скрутку силовой части провода из алюминия, алюминиевого сплава или оцинкованной проволоки 1, 2, а также сердечник оптической части провода 4 - оптические волокна в модульной трубке из полимерного материала или модульный повив вокруг диэлектрического центрального элемента (на фиг.1 не показано). Затем часть провода 1, 2 покрывают защитной изоляцией 3, а часть 4 - защитной оболочкой 5, которые затем соединяют перемычкой. Под защитными покровами могут быть дополнительно размещены водоблокирующие материалы и разделительные ленты (на фиг.1 не показаны). Вариантом исполнения является провод комбинированный под защитной изоляцией и под защитной оболочкой которого размещены рипкорды 6, 7, что обеспечивает легкость разделки силовой и оптической частей провода. Другим вариантом исполнения является провод комбинированный, который на экструзионном оборудовании одновременно покрывают защитной изоляцией (оболочкой) 3, 5 с формированием соединительной перемычки с размерами h и Н. При этом используют существующие технологии изготовления проводов СИП и оптических кабелей типа «8». До этапа экструзии защитной изоляции (оболочки) 3, 5 с формированием соединительной перемычки возможно различное сочетание стандартных и специальных силовых и оптических частей существующих проводов СИП и оптических кабелей. На этапе прокладки провода комбинированного силовую и оптическую части провода разделяют срезая перемычку по касательной к поверхностям СИП и ОК. Разделывают провод вдоль на силовую и оптические части при помощи стандартного режущего инструмента. На силовую часть разделанного конца СИП устанавливают стандартные монтажные чулки. Используя лидер-трос, соединенный через вертлюг с монтажным чулком, одновременно прокладывают силовую и оптическую части провода. Провод комбинированный закрепляют в в анкерных зажимах на концах строительных длин и в поддерживающих зажимах на каждой опоре. При разделке оптической части провода 4 оставляют необходимый запас для монтажа оптической муфты. При этом на участке разделки удаляют перемычку с размерами h и Н и полностью разделяют провод комбинированный на СИП и оптический кабель. Анкерные клиновые (или другого типа) зажимы или поддерживающие зажимы устанавливают на силовую часть провода комбинированного, разделанного на необходимой длине. Для предохранения перемычки от разрушения у каждого зажима на провод комбинированный устанавливают стяжные ремешки, например, CCI [Крепежные материалы и арматура. Продукция SICAME. Сайт ООО «СИКАМ», 2011. htpp://www.sicame.ru/krepezhnye_materialy_i_armatura.htm Дата обращения 08.07.2011 г.] или подобные. Соединение строительных длин и ответвлений силовой части провода 1, 2, 3 ведут по существующей технологии в т.ч. с использованием прокалывающих и плашечных зажимов. Соединение строительных длин и ответвлений оптической части провода 4, 5 также ведут по существующей технологии с использованием стандартных оптических муфт и технологии их монтажа. Оптические муфты и запас оптической части кабеля, как правило, размещают на опорах. Ремонт силовой части или оптической части провода комбинированного выполняет бригада электриков или бригада оптиков независимо друг от друга, используя стандартные технологии и инструмент, что существенно уменьшает риск случайного повреждения оптической части провода. После окончания срока службы провод комбинированный снимают с опор, разбирают, выдергивая рипкорды 6, 7, сортируют на металлические и неметаллические элементы и раздельно утилизируют.
2
Примером выполнения полезной модели является, например, провод комбинированный, включающий силовую часть из провода одножильного многопроволочного с повивом алюминиевых проволок, усиленных стальной проволокой, на номинальное напряжение до 20 кВ с токопроводящей жилой сечением 50 мм из уплотненного алюминия, упрочненного стальной проволокой, в защитной изоляцией из светостабилизированного сшитого полиэтилена (соответствует параметрам силовой части провода СИП-3С-О ТУ-3587-201-23151983-06 ЗАО «Севкабель-Оптик»), и оптическую часть - ЦСЭ с модульным повивом из трубок с оболочкой из ПБТ, заполненных гидрофобным компаундом, с 48-ю оптическими волокнами, соответствующими рекомендации МСЭ-Т G.652d. Номинальный наружный диаметр силовой части провода в защитной изоляции 12,6 мм. Номинальный наружный диаметр оптической части провода в защитной оболочке 7,2 мм. Номинальный габаритный размер провода комбинированного 22 мм. Толщина перемычки 4 мм. В качестве натяжных зажимов могут быть использованы, например, Анкерные зажимы РА 25-120-1500 [Анкерные зажимы. Продукция SICAME. Сайт ООО «СИКАМ», 2011. htpp://www.sicame.ru/ankernyj_zazhim.htm Дата обращения 08.07.2011 г.]. В качестве поддерживающих зажимов могут быть использованы, например, подвесные зажимы ES 54-14 (ES 70-14) [Поддерживающие зажимы. Продукция SICAME. Сайт ООО «СИКАМ», 2011. htpp://www.sicame.ru/podderzhivayuschij_zazhim.htm Дата обращения 08.07.2011 г.].