ПЛИТА ДЛЯ ЗАКРЫТИЯ КАБЕЛЯ

Полезная модель относится к строительству и может быть использована в качестве устройства для защиты и предупреждения от случайного повреждения прокладываемых в траншеях электрических кабелей, работающих под напряжением от 0,4 до 35 кВ.
Проложенные в грунте электрические кабели, а также трубопроводы различного назначения небольших диаметров, нуждаются в механической защите от случайных повреждений при проведении строительных, монтажных, ремонтных или землеройных работ в зоне прохождения кабелей (трубопроводов). Такая защита, как правило, обеспечивается закрытием кабеля сверху жесткими плитами или обычным керамическим, глиняным кирпичом. Материалом плит чаще всего служит бетон или железобетон (патенты FR 2234785, МПК 7 Е01С 15/00; E02D 29/10, 1975 г.; RU 2160340, МПК 7 E02D 29/05, Е03В 7/00, 2000 г.). Применение данных материалов и изделий предусмотрено и действующей нормативной документацией (Правилами Устройства Электроустановок).
Недостатком бетонных плит является их большой вес, что требует использования грузоподъемной техники как при укладке, так и при подъеме плит. Кроме того, в некоторых видах грунтов бетон относительно быстро теряет свои прочностные свойства, что значительно сокращает срок службы плит и требует их замены. Использование кирпича глиняного для закрытия кабеля предупреждает при вскрытии траншеи о приближении слоя грунта в котором проходит кабельная линия. Кирпич, согласно проведенным исследованиям, теряет свои свойства в течении 2-3 лет, после чего не может нести в себе защитные функции.
Известен подземный кабельный перекрывающий элемент, выполненный из пластмассы для защиты проложенных в грунте кабелей. Пластмасса усилена путем добавления волокон для повышения механической устойчивости (патент на полезную модель РФ № 102151, МПК H02G 3/04 (2006.01), 2011 г.).
Недостатком данного устройства является использование в качестве наполнителя достаточно дорогостоящих материалов, таких как стекловолокно, углеродное волокно, бамбуковые, древесные или рисовые волокна.
Известна плита для закрытия кабеля прямоугольной формы в плане, выполненная из термопластичного полимера с минеральным наполнителем, имеющая на нижней стороне плиты пересекающиеся ребра жесткости и боковые ребра жесткости. В теле плиты расположен металлосодержащий элемент (см. патент РФ №119952, МПК H02G 9/02 (2006.01), 2012 г.).
Недостатком данного решения является использование минерального наполнителя, в качестве которого использован мытый речной песок определенной фракции.
Известна плита для закрытия кабеля, которая имеет прямоугольную форму, выполнена из термопластичного полимера с минеральным наполнителем и волластонитом, на нижней стороне плиты имеются пересекающиеся средние и боковые ребра жесткости (патент на полезную модель РФ № 95187, МПК H02G 3/04 (2006.01), 2010 г.).
Недостатком данного решения является использование только минеральных наполнителей - кварцевого песка и волластонита.
Известна плита для закрытия кабеля прямоугольной формы в плане, снабженная ребрами жесткости, расположенными на нижней стороне и по периметру плиты, и выполненная из термопластичного полимера. В качестве термопластичного полимера использовано вторичное сырье из смеси полиэтилена низкой плотности и полиэтилена высокой плотности, взятых в пропорции 1:1. В качестве минерального наполнителя использован строительный песок и измельченный базальт (см. патент РФ № 163353, МПК H02G 9/02 (2006.01), 2016 г.). Данное решение принято за прототип.
Недостатком данного решения является использование только минеральных наполнителей - строительного песка и измельченного базальта.
Технической проблемой, решаемой полезной моделью, является необходимость расширения арсенала технических средств, предназначенных для закрытия кабеля, связанная, кроме того, с необходимостью улучшения экологического состояния территории России проблемой утилизации бытовых и технических отходов.
Поставленная техническая проблема решается за счет того, что в известной плите для закрытия кабеля многоугольной формы в плане, выполненной из термопластичного полимера с наполнителем, в которой в качестве термопластичного полимера использовано вторичное сырье из смеси полиэтилена низкой плотности и полиэтилена высокой плотности, в соответствии с полезной моделью, в качестве наполнителя использованы отходы в виде битого измельченного стекла, а противоположные боковые стороны плиты снабжены замковыми элементами.
Технический результат от использования всех существенных признаков полезной модели заключается в реализацией разработанный плиты для закрытия кабеля своего прямого назначения. При этом дополнительно решается проблема утилизации отходов в виде битого стекла.
Стекло является одним из сложных материалов для вторичного использования. Оно имеет большой срок полураспада и несет негативные последствия для окружающей среды. Основная опасность стеклотары заключается в том, что она в естественных природных условиях практически не разлагается. Разбитое стекло (стеклобой) представляют для человека опасность повышенного травматизма и инфекционного заражения. Стеклянные отходы накапливаются в природе быстрее, чем их успевают использовать повторно. Поэтому так остро стоит проблема переработки стекла.
Главной проблемой в сборе стеклянных изделий является неорганизованность такого процесса в нашей стране и в мире в целом. Пункты приема бутылок принимают тару от населения, но затем испытывают трудности при ее сдаче более крупным бизнес предприятиям. Бизнес-предприятия, которые занимаются вторичной переработкой стекла, нуждаются в большем количестве сырья, чем им может предложить малый бизнес, а именно пункт приема вторичных ресурсов. Заводы, которые производят продукцию в стеклянных упаковках, принимают только свои фирменные бутылки. Если же сбор необходимого количества стеклотары налажен, то при переработке стеклянных бутылок возникает проблема избавления от грязи. Для этого надо предусмотреть очищение тары, а затем ее сортировку. Процесс длительный и требующий капиталовложений, в большинстве случаев никто не хочет этим заниматься (см. http://vtorothodi.ru/pererabotka/vtorichnaya-pererabotka-stekla Утилизация и переработка отходов © vtorothodi.ru).
Использование отходов в виде битого стекла в качестве наполнителя при изготовлении плит для закрытия кабеля не требует тщательной очистки отходов и позволяет эффективно решать данную проблему.
Фиг. 1 - варианты формы плиты,
Фиг. 2 - варианты замкового соединения.
Плита 1 для закрытия кабеля выполнена в виде многоугольника любой формы (см. фиг. 1). Для усиления в нижней части плита может быть снабжена ребрами жесткости (условно не показаны). Противоположные боковые стороны 2, 3 плиты снабжены замковыми элементами 4. Могут быть применены любые виды замковых элементов (см. фиг. 2).
Для производства плит в качестве термопластичного полимера используют предпочтительно вторичное сырье из смеси полиэтилена низкой плотности и полиэтилена высокой плотности: бытовые отходы - банки, канистры, пленка, пакеты, стрейч-пленка и т.п.
В качестве наполнителя использованы отходы в виде битого измельченного стекла или смеси стекла с песком (строительным, речном, кварцевым, отсевом минеральных пород с различными размерами фракции до относительно крупных вкраплений без уточнения размера фракции, позволяющих формовать изделие необходимых параметров не мешающих выходу подготовленной массы из экструдера) в соотношении 0,01:99,9 или 99,9:0,01. Размер фракции не играет существенной роли. Дополнительно для придания продукции эстетического вида в композицию термопластичного полимера с наполнителем может быть добавлен краситель неорганический термостойкий.
Заявляемую плиту для закрытия кабеля получают следующим образом. Компоненты загружают в экструдер, где их перемешивают, при этом количественное соотношение компонентов не оказывает какого-либо существенного влияния на качество получаемой плиты. Далее смесь при постоянном перемешивании нагревается до определенной температуры, нагрев производят любыми известными тэнами, температуру регулируют автоматикой. На выходе из экструдера получают тестообразную массу термопласткомпозита.
Далее полученную массу загружают в пресс-форму. Пресс-форма выполнена с возможностью формирования в нижней части плиты ребер жесткости или без них, а также с возможностью формования замковых элементов на противоположных сторонах плиты. В пресс-форме при большом давлении (до 100 т) из уложенной в нее массы формуют плиту 1 с замковыми элементами, выполненными на ее противоположных боковых сторонах. После формовки плиту для закрытия кабеля выкладывают на стол для вылеживания и снятия внутренних напряжений.
Защита электрического кабеля обеспечивается путем его механического закрытия заявляемыми плитами, после чего канал с электрическим кабелем засыпается грунтом.
Испытания заявляемой плиты показали, что при приложении к ней ударной изгибной нагрузки плита более устойчива к разрушению за счет применения в качестве наполнителя текстильного корда.
Таким образом, заявляемая полезная модель обеспечивает расширение арсенала технических средств, предназначенных для закрытия кабеля.
При этом дополнительно решается проблема утилизации отходов битого стекла.
Полезная модель может быть изготовлена на оборудовании с использованием известных технологических процессов и материалов.