КАБЕЛЬНЫЙ ВВОД

Кабельный ввод относится к электротехническим изделиям, и может быть использован для уплотнения и фиксации гибких кабелей с резиновой и пластмассовой изоляцией круглого сечения при вводе их в стационарное, передвижное или переносное электрооборудование.
7
Известны «Вводы кабельные (варианты)» по патенту RU 45207 от 14.10.2004, опубликовано 27.04.2005, МПК H02G 15/013, содержащие корпус с закрепленными вводами на оболочке электрооборудования с помощью винтов или болтов (или гаек), элемент для уплотнения кабеля, отличающиеся тем, что вводы дополнительно снабжены нажимной муфтой с установленным на ней элементом закрепления кабеля в виде прижимной скобы, при этом нажимная муфта с элементом закрепления кабеля закреплена на корпусе, и эластичной прокладкой, расположенной в месте соединения корпуса вводов и оболочки, а элемент для уплотнения кабеля выполнен в виде уплотнительного кольца, заглушки, нажимной шайбы.
Но эти вводы конструктивно сложны, из-за большой номенклатуры используемых деталей, что увеличивает себестоимость изготовления и приводит к увеличению трудозатрат при эксплуатации; большие габариты кабельного ввода уменьшают полезную площадь монтажной поверхности и увеличивают зону обслуживания; в данных кабельных вводах невозможно зафиксировать металлический рукав.
Известен «Кабельный ввод» компании ООО "Еикс Технологии", расположенной в г.Санкт-Петербург (источник информации интернет-сайт http://ex-work.ru/exteh7.html) содержащий корпус, выполненный в виде втулки с наружной резьбой на одном конце и внутренней на другом конце, контргайку, прямой уплотнитель, нажимной элемент, состоящий из двух частей, фиксирующее кольцо, отличается тем, что кабельный ввод позволяет фиксировать металлический рукав.
Но этот кабельный ввод содержит прямой уплотнитель, который не позволяет уплотнять кабель в широком диапазоне размеров, и имеет малую площадь давления на кабель, тем самым деформируя его изоляцию, что приводит к увеличению номенклатуры уплотнителей. При транспортировке электрооборудования, когда металлический рукав не введен в кабельный ввод, фиксирующее кольцо не закреплено на вводе и должно упаковываться отдельно для обеспечения сохранности, что усложняет требования к транспортировке. Малое количество витков резьбы на нажимном элементе и большой зазор между внутренним диаметром фиксирующего кольца и наружного диаметра резьбы нажимного элемента, не позволяет надежно фиксировать металлический рукав.
Транспортировочная заглушка имеет значительные габариты и массу, что приводит к удорожанию кабельного ввода и увеличению массы электрооборудования в сборе с кабельным вводом. Уплотнитель между монтажной поверхностью электроустановки и кабельного ввода не защищен от воздействия окружающей среды.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является «Кабельный ввод» компании СМР products, расположенной в городе Ньюкасл Великобритания и поставляющей свою продукцию в Россию, через компанию АТЭКС-Электро г.Санкт-Петербург (источник информации интернет-сайт http://www.cmp-products.ru/products/261/exd-exe-exnr-vzryvobezopasnyi-kabeljnyi-vvod-s-vozmodjnostjyu-prisoedmemya-gibkogo-metallorukaya-a2f-fc.html), содержащий корпус, выполненный в виде втулки цилиндрической формы, внешняя поверхность которого снабжена гранями, наружной резьбой с одного конца, и внутренней с другого конца, на внутренней поверхности корпуса выполнен конус; а также, уплотнитель оболочки кабеля, захват, нажимную гайку, контргайку.
При использовании данного кабельного ввода, чтобы обеспечить надежное гальваническое соединение в цепи заземления, нужно использовать кольцо, крепеж, провод, клемму или шину заземления, дополнительные детали. Это приводит к дополнительным затратам при монтаже, к использованию дополнительного оборудования, а также уменьшает полезную площадь монтажной поверхности и увеличивает зону обслуживания, снижается технологичность и надежность конструкции. Уплотнитель между монтажной поверхностью электроустановки и кабельного ввода не защищен от воздействия окружающей среды.
Задачей предлагаемого технического решения является обеспечение надежного уплотнения и удержания кабеля от осевых и радиальных перемещений в широком диапазоне типоразмеров, и герметичности электротехнических приборов и устройств, при надежном гальваническом соединении в цепи заземления.
Задача решена за счет кабельного ввода, содержащего цилиндрический корпус, выполненный в виде втулки с наружной резьбой на одном конце, и внутренней на другом конце, нажимной элемент, фиксирующий элемент в виде втулки с конической наружной поверхностью с одной стороны, наружный уплотнитель, при этом, торцевая поверхность корпуса снабжена проточкой под наружный уплотнитель, кабельный ввод дополнительно снабжен цилиндрическим захватом, с резьбой на внешней поверхности, выступом и упорным буртиком; ввод содержит антифрикционную шайбу, доборную прокладку, выполненную цилиндрической формы с упорным буртиком, и, снабженную острыми зубцами, контргайку; ввод дополнительно снабжен съемной транспортировочной заглушкой цилиндрической формы, наружным уплотнителем, установленным между корпусом и монтажной поверхностью, внутренним уплотнителем, установленным между монтажной поверхностью герметизированного корпуса электротехнического устройства и контргайкой.
Выполнение на торцевой поверхности корпуса дополнительной проточки под наружный уплотнитель, используют для фиксации и защиты наружного уплотнителя, а снабжение захвата резьбой на внешней поверхности, выступом и упорным буртиком, позволяет надежно фиксировать металлический рукав между внутренней поверхностью нажимного элемента и наружной поверхностью захвата, обеспечивая герметичность электротехнического прибора или устройства.
Снабжение кабельного ввода дополнительно антифрикционной шайбой, установленной между захватом и фиксирующим элементом, позволяет максимально снизить вращающий момент, действующий на фиксирующий элемент, равномерно деформировать и смещать фиксирующий элемент относительно корпуса, при этом, обеспечивая надежное уплотнение и удержание кабеля от осевых и радиальных перемещений в широком диапазоне типоразмеров, не только при вкручивании нажимного элемента, но, и в тех случаях, когда нажимной элемент необходимо оставить неподвижным, а деформацию фиксирующего элемента выполняют закручиванием корпуса.
Использование доборной прокладки, позволяет также, надежно уплотнять и удерживать от осевых и радиальных перемещений кабель, диаметр которого меньше, чем диаметр, на который сможет деформироваться фиксирующий элемент.
Использование контргайки, содержащей острые зубцы, и надежная фиксация металлического рукава в кабельном вводе, обеспечивает надежное гальваническое соединение в цепи заземления.
Использование съемной транспортировочной заглушки, расположенной между фиксирующим элементом и антифрикционной шайбой, позволяет обеспечить герметичность электротехнических приборов и устройств, при транспортировке.
Кабельный ввод изображен на чертежах, где на фиг.1 кабельный ввод поэлементно разнесенный, на фиг.2 - кабельный ввод во время транспортировки, продольный разрез, на фиг.3 - кабельный ввод на монтажной поверхности с введенным металлическим рукавом и кабелем, продольный разрез, на фиг.4 - кабельный ввод на монтажной поверхности, с введенным металлическим рукавом, и кабелем, с применением доборной прокладки, продольный разрез.
На фиг.1, 2, 3, 4 изображены корпус 1, нажимной элемент 2, захват 3, антифрикционная шайба 4, заглушка 5 транспортировочная, фиксирующий элемент 6, наружный уплотнитель 7, внутренний уплотнитель 8, контргайка 9, доборная прокладка 10, грани 11 нажимного элемента, выступ 12, упорный буртик 13, проточка 14 на торцевой поверхности 20, зубцы 15, упорный буртик 16, монтажная поверхность 17, кабель 18, металлический рукав 19.
Кабельный ввод выполнен следующим образом.
Корпус 1 выполнен цилиндрическим, с наружной резьбой на одном конце, и внутренней на другом конце, при этом внешняя поверхность снабжена гранями, а на торцевой поверхности 20 выполнена проточка 14, для фиксации и защиты наружного уплотнителя 7.
Внутренняя поверхность корпуса 1 с одной стороны выполнена конусообразной для оптимального взаимодействия с фиксирующим элементом 6. Наружная резьба корпуса 1 позволяет надежно фиксировать кабельный ввод на монтажной поверхности 17 стационарного, передвижного или переносного электрооборудования.
Для надежного крепления металлического защитного рукава 19, между внутренней поверхностью нажимного элемента 2 и наружной поверхностью захвата 3, последний выполнен цилиндрическим, с резьбой на внешней поверхности, дополнительным выступом 12 и упорным буртиком 13.
Дополнительный выступ 12 захвата 3, позволяет центрировать захват 3, относительно нажимного элемента 2 и корпуса 1, при этом, исключая разрушающее воздействие на резьбу корпуса 1, вызванное осевым и радиальным смещением захвата 3, при затягивании кабельного ввода, и обеспечивает дополнительную герметичность.
Нажимной элемент 2 выполнен в виде втулки, и снабжен ответной корпусу 1 резьбой. На внешней стороне нажимного элемента 2 расположены грани 11.
Антифрикционная шайба 4, установленная между захватом 3 и фиксирующим элементом 6, позволяет максимально снижать вращающий момент, действующий на фиксирующий элемент 6, равномерно деформировать и смещать фиксирующий элемент 6 относительно корпуса 1, при этом обеспечивая надежное уплотнение и удержание кабеля 18 от осевых и радиальных перемещений в широком диапазоне типоразмеров, не только при вкручивании нажимного элемента 2, но и в тех случаях, когда нажимной элемент 2 необходимо оставить неподвижным, а деформацию фиксирующего элемента 6 выполняют закручиванием корпуса 1.
Располагая съемную транспортировочную заглушку 5, между фиксирующим элементом 6 и антифрикционной шайбой 4, обеспечивают герметичность при транспортировке электротехнических приборов и устройств, в которые установлены кабельные вводы.
Выполнение фиксирующего элемента 6, в виде втулки, с конической наружной поверхностью с одной стороны, для использования в качестве смещаемого уплотнителя, позволяет достигать большей степени контроля, при герметизации кабеля на оболочке, чем при компрессионной герметизации уплотнения, при которой, кабельный ввод должен быть затянут полностью, а диаметр вводимого кабеля должен быть максимально приближен к диаметру условного прохода кабельного ввода.
Для защиты электрооборудования от внешнего воздействия в месте соединения кабельного ввода и электрооборудования, между корпусом 1 и монтажной поверхностью 17 расположен наружный уплотнитель 7.
Контргайка 9 выполнена в виде шестигранника и снабжена острыми зубцами 15, которые служат для срезания защитного покрытия монтажной поверхности присоединяемых электротехнических устройств, и создания надежного гальванического соединения в цепи заземления.
Для дополнительной защиты при применении кабельного ввода во взрывоопасных зонах между монтажной поверхностью 17 и контргайкой 9 устанавливается внутренний уплотнитель 8.
Доборную прокладку 10, устанавливают в том случае, когда в кабельный ввод необходимо ввести кабель, номинальный внешний диаметр которого меньше минимального диаметра обжима кабельного ввода для обеспечения требований по герметичности.
Фиксирующий элемент 6, наружный уплотнитель 7, внутренний уплотнитель 8 и доборная прокладка 10 изготовлены из материала на основе эластомера, стойкого к высоким механическим, термическим и химическим нагрузкам.
Кабельный ввод используют следующим образом.
Перед тем, как ввести кабель 18 в электрический прибор или устройство, извлекают съемную транспортировочную заглушку 5 из кабельного ввода.
Металлический рукав 19 вводят в нажимной элемент 2, после чего завертывают в металлический рукав захват 3, затем, нажимной элемент 2 поднимают до упора в упорный буртик 13 захвата 3, в корпус 1 устанавливают фиксирующий элемент 6 и антифрикционную шайбу 4.
Кабель 18 вводят в антифрикционную шайбу 4 и фиксирующий элемент 6, таким образом, что бы фиксирующий элемент 6 своей конической поверхностью сопрягался с внутренней конической поверхностью корпуса 1, и поджимался к нему нажимным элементом 2, при его заворачивании в корпус 1.
При этом одновременно, внутренняя поверхность корпуса 1 взаимодействует с наружной конусной поверхностью фиксирующего элемента 6, сжимая его, обеспечивая фиксацию кабеля в кабельном вводе. Таким образом, вкручивание нажимного элемента 2 в корпус 1 кабельного ввода, позволяет надежно фиксировать металлический рукав 19 и, одновременно, деформировать фиксирующий элемент 6, тем самым обеспечивая надежное уплотнение и удержание кабеля 18 от осевых и радиальных перемещений внутри кабельного ввода.
Контргайка 9 своими острыми зубцами 15, при закручивании ее на корпус 1 кабельного ввода, срезает защитное покрытие монтажной поверхности 17 электротехнического устройства, тем самым создает надежное гальваническое соединение в цепи заземления.
Твердость фиксирующего элемента 6 подобранна таким образом, что позволяет надежно удерживать кабель 18 в широком диапазоне типоразмеров от осевых и радиальных перемещений с сохранением всех своих физических свойств, при многократном использовании.
При транспортировке кабельного ввода или при эксплуатации электрооборудования, если кабель не установлен в кабельном вводе, то между антифрикционной шайбой 4 и фиксирующим элементом 6 устанавливают транспортировочную заглушку 5, для обеспечения герметичности электротехнических приборов и устройств.
Если в кабельный ввод необходимо ввести кабель, номинальный внешний диаметр которого меньше минимального диаметра обжима кабельного ввода, для обеспечения требований по герметичности, используют доборную прокладку 10.
Техническим результатом является, обеспечение надежного уплотнения и удержания кабеля от осевых и радиальных перемещений в широком диапазоне типоразмеров, фиксации металлического рукава на монтажной поверхности герметизированных корпусов электротехнических приборов и устройств, а также обеспечение надежного гальванического соединения в цепи заземления и герметичности электротехнических приборов и устройств за счет кабельного ввода, содержащего цилиндрический корпус, выполненный в виде втулки с наружной резьбой на одном конце, и внутренней на другом конце, нажимной элемент, фиксирующий элемент, в виде втулки с конической наружной поверхностью с одной стороны, наружный уплотнитель, при этом, торцевая поверхность корпуса снабжена проточкой под наружный уплотнитель, кабельный ввод дополнительно снабжен цилиндрическим захватом, с резьбой на внешней поверхности, выступом и упорным буртиком; ввод содержит антифрикционную шайбу, доборную прокладку, выполненную цилиндрической формы с упорным буртиком, и, снабженную острыми зубцами, контргайку, ввод дополнительно снабжен съемной транспортировочной заглушкой цилиндрической формы, и внутренним уплотнителем, установленным между монтажной поверхностью герметизированных корпусов электротехнических устройств и контргайкой.