СКВОЗНОЙ НАКОНЕЧНИК ВНУТРИСТЕННОГО КАБЕЛЯ

Представляемая полезная модель относится к арматуре сквозного кабеля, является комплектующим изделием кабельной арматуры, необходимым для присоединения конца кабеля среднего и высокого напряжения к электрооборудованию, то есть относится к области технического применения кабельной арматуры.
Когда кабель подсоединяется к связанному с ним оборудованию, конец кабеля необходимо обеспечить комплектующей деталью для получения долгосрочных и надежных электрических, механических характеристик и устойчивости против атмосферных влияний. Обычный кабельный наконечник монтируется на электрооборудование в стационарном состоянии, тогда как в особых условиях, например, в высокоскоростном поезде, или подобных условиях, обычные комплектующие детали кабеля подвергаются воздействию специфических условий окружающей среды, например, вибрации, вызванной высокой скоростью, а также ветра, различных загрязнений, перепадов температур, влажности, высоты и тому подобное.
В настоящее время концы кабелей высокого и среднего напряжения, используемых в высокоскоростных железнодорожных поездах, обычно снабжены термоусадочными втулками и трубками для управления отказами, вызванными внешними нагрузками или влияниями. Различные уплотнительные термоусадочные втулки используются, главным образом, внутри кабельных муфт для восстановления и усиления изоляции и изготавливаются, обычно, из гибких материалов. Однако, высоковольтные кабели для локомотивов и высокоскоростных рельсов и их концы также являются гибкими, и поэтому необходимо надевать на них сквозные втулки для фиксации и поддержки целостности кабеля, что, безусловно, повышает сложность реализации и стоимость проекта, а также усложняет всю кабельную систему и вносит определенный риск.
Известен самонесущий электрический кабель с концевыми заделками, содержащий проводник, диэлектрик и наружную оболочку, указанную наружную оболочку кабеля снимают на концах кабеля для того, чтобы оголить проводник и соединительные средства присоединяются к оголенному проводнику, при этом изделие содержит трубчатый элемент, который является электроизоляционным и покрывает указанный диэлектрик, наружную оболочку и проводник. (US 4791245, дата приоритета 15.07.1986 г.). Такой тип кабелей, изготовленных из монолитных сцепленных деталей, имеет свои недостатки, связанные с асимметричностью, неровностью и нестабильностью электрических характеристик, и наконец, частым отсоединением и пр.
Целью данной полезной модели является обеспечение сквозного наконечника внутристенного кабеля, отвечающего всем требованиям надежных электрических, механических характеристик и устойчивости против атмосферных влияний. Само изделие является автономным и выполняет функцию внутристенной сквозной втулки, способной противостоять воздействию специфических условий окружающей среды: длительной вибрации, вызванной высокой скоростью, и влиянию сильного ветра.
Цель данной полезной модели достигается посредством следующих технических решений: предлагается сквозной наконечник внутристенного кабеля, состоящий из медного соединительного разъема и корпуса кабеля, включающего проводник, слой кабельной изоляции, экструдированный на поверхность проводника, слой контроля нагрузки, покрывающий внешнюю поверхность слоя кабельной изоляции и изоляционный слой, экструдированный на внешнюю поверхность слоя кабельной изоляции, и содержащий дополнительно жесткую поддерживающую термоусадочную втулку с внешней стороны изолирующего слоя, юбочную составляющую часть и установочный уплотняющий фланец, расположенные с внешней стороны жесткой поддерживающей термоусадочной втулки, при этом уплотняющий фланец имеет выпуклую форму и его выступающая часть обращена к юбочной составляющей части, а между выступающей частью фланца и юбочной составляющей частью предусмотрена уплотняющая втулка для уплотнения конца юбочной части и выступающей части установочного уплотняющего фланца, медный разъемный соединитель жестко закреплен в конец юбочной составляющей части при помощи затяжного болта, а конец юбочной составляющей части входит в соответствующую кольцевую канавку на медном разъемном соединителе.
Более того, ранее оговоренная юбочная составляющая часть, являющаяся цельноформованной отливкой из термоусадочного материала, состоит из больших и малых юбок, где высота большой юбки больше двух высот малых юбок, а две малые юбки расположены на одинаковом расстоянии от двух примыкающих больших юбок в вертикальном направлении.
Кроме того, предусматривается, что оговоренная жесткая поддерживающая термоусадочная втулка изготовлена из высокоплотного полиэтилена.
Кроме того, также предусматривается, что на упомянутой жесткой поддерживающей термоусадочной втулке имеется зажим, являющийся структурой двух-половинчатого соединения; он примыкает к установочному уплотняющему фланцу.
Конец медного разъемного коннектора соединяется резьбовым соединением с гайкой и свертной гайкой шарикового винта, предусмотренными между гайкой и разъемным коннектором.
Винтовое дно разъемного коннектора является кольцом, выравнивающим распределение потенциала, сферической структуры.
Далее предусматривается, что полость, образовавшаяся между уплотняющей втулкой, установочным уплотняющим фланцем, жесткой поддерживающей термоусадочной втулкой и цилиндрической частью в нижнем конце составляющей юбочной части, заполняется водонепроницаемым изолирующим материалом.
По сравнению с более ранним уровнем техники, предлагаемая полезная модель имеет следующие преимущества:
1. Поскольку жесткая поддерживающая термоусадочная втулка, изготовленная из слоя высокоплотного полиэтилена, добавлена на внутреннюю структуру кабельного наконечника, предусматривается, что она должна затвердеть после усадки и охлаждения и иметь функцию жесткой опоры с тем, чтобы наконечник кабеля, монтируемый на кабельный конец, образовал фиксированную жесткую структуру. Жесткая поддерживающая термоусадочная втулка сделана из полиэтилена, сформованного после вспенивания, и установленного между изолирующим слоем и юбочной частью, и, следовательно, жесткая поддерживающая структура образуется на внутренней структуре кабельного наконечника.
2. Винтовое дно разъемного коннектора в верхней части кабельного наконечника имеет конструкцию кольца сферической структуры, выравнивающего распределение потенциала, эффективно распределяющего силу электрического поля на конце кабельного наконечника при высоком напряжении и снижающего вероятность разрядки аккумулятора при улучшении стабильности функционирования.
3. Составляющая юбочная часть, термоусаживаемая для формовки как единое целое, может закрывать кабельный наконечник и эффективно решает проблемы, связанные с асимметричностью, неровностью и нестабильностью электрических характеристик, отпадением таких деталей и другими, характерными для монолитных юбочных кабельных наконечников. Равномерно распределенная структура одной большой и двух малых юбок увеличивает электрический разряд между двумя большими юбками и уменьшает риск перекрытия изоляции кабельного наконечника в условиях суровых погодных условий. Компоновочное решение юбочной части зонтичной конструкции, сформованной как единое целое из термоусадочного материала, состоящей из одной большой и двух малых юбок, эффективно обеспечивают электрические и механические характеристики, а также водонепроницаемость кабельного наконечника в условиях дождя, обледенения и оседания инея.
4. Цилиндрическая часть, выдающаяся вверх, располагается вокруг центрального отверстия фланца и, благодаря своей выступающей цилиндрической конструкции, она обеспечивает структурную целостность адгезивного материала при увеличении толщины и площади нанесения герметика с высокими уплотняющими характеристиками и надежность; облегчает процесс проклеивания и повышает его эффективность. Фланец выпуклой формы, устанавливается на нижний конец корпуса кабельного наконечника, а полость заполняется водонепроницаемым уплотнительным материалом. Кабельный наконечник прикрепляется к крыше вагона или корпусу ящика для аппаратуры при помощи фланца, поэтому нет необходимости дополнительно пропускать его через сквозную втулку, предназначенную для противостояния воздействию долговременной вибрации и ветра в процессе эксплуатации на локомотиве.
5. Зажим имеет конструкцию двух-половинчатого соединения, защелкивающегося с нижней частью корпуса кабельного наконечника.
6. Изделие является наконечником силового кабеля, используемого в высоковольтных системах, и имеет все необходимые электрические и механические характеристики, а также защиту от атмосферных воздействий. Конструктивное построение жесткой поддерживающей термоусадочной втулки позволяет ей проходить сквозь крепежное оборудование, действуя в качестве жесткой опоры. Благодаря такой конструкции втулка способна выдерживать суровые условия эксплуатации, такие, например, как воздействие долговременной вибрации и удары ветра. Предлагаемое изделие само по себе может служить в качестве сквозной внутристенной втулки благодаря своей жесткой конструкции, и может крепиться на оборудование, имеющее металлический корпус, что широко практикуется в случае с кабельными наконечниками высоковольтных систем высокоскоростного железнодорожного транспорта.
Краткое описание чертежей
Рис. 1 - Схематическое изображение конструкции сквозного наконечника внутристенного кабеля предлагаемой полезной модели.
На этом схематическом изображении:
1 токоведущая жила кабеля, 2 слой кабельной изоляции, 3 слой регуляции стресса, 4 слой изоляции, 5 жесткая поддерживающая термоусадочная втулка, 6 юбочная часть, 7 соединительный разъем, 8 пружинная шайба, 9 гайка, 10 фланец, 11 зажим, 12 свертная гайка, 13 уплотняющая втулка, 14 клей герметик, 15 большая юбка, 16 малая юбка, 17кабель.
Осуществление изобретения
Предлагаемая полезная модель будет далее подробно рассмотрена параллельно с фигурами чертежей и примерами осуществления.
Сквозной наконечник внутристенного кабеля состоит из корпуса кабеля 17, составляющей юбочной части 6, медного соединительного разъема 7 и установочного уплотнительного фланца 10.
Корпус кабеля 17 состоит из: токоведущей жилы кабеля 1, слоя кабельной изоляции 2, нанесенного на наружную часть токоведущей жилы, слоя контроля нагрузки 3, нанесенного на наружную часть слоя кабельной изоляции 2, и слоя изоляции 4, нанесенного на слой контроля нагрузки 3, жесткой поддерживающей термоусадочной втулки 5, нанесенной способом термоусадки на слой 4. Жесткая поддерживающая термоусадочная втулка изготовлена из высокоплотного полиэтилена.
Составляющая единое целое юбочная часть 6 располагается над жесткой поддерживающей термоусадочной втулкой 5. Составляющая юбочная часть 6 - это цельноформованная деталь из термоусадочного материала, состоящая из больших юбок 15 и малых юбок 16, где высота большой юбки 15 больше двух высот малых юбок 16, а две малые юбки 16 расположены на одинаковом расстоянии от двух примыкающих больших юбок 15 в вертикальном направлении.
На жесткой поддерживающей термоусадочной втулке 5 клеем-герметиком 14 закреплен установочный уплотнительный фланец 10. Уплотнительный фланец 10 выпуклой формы и выступающая часть этого фланца обращена к юбочной части 6.
Уплотнительная втулка 13 устанавливается между выступающей частью установочного уплотнительного фланца 10 и юбочной частью 6, а выступающая часть фланца 10 и конец юбочной части 6 заходят в уплотнительную втулку 13.
Медный соединительный разъем 7 жестко закреплен на конце кабельной жилы 1 при помощи самоудерживающегося затяжного болта. Винтовое дно соединительного разъема 7 - это кольцо сферической формы, выравнивающее распределение потенциала. Конец соединительного разъема 7 соединяется резьбовым соединением с гайкой 9 и колпачковой свертной гайкой 12, а пружинная шайба 8 устанавливается между гайкой 9 и медным соединительным разъемом.
Конец юбочной части 6 заходит в соответствующую круговую канавку на медном соединительном разъеме 7.
Зажим 11, имеющей конструкцию двух-половинчатого соединения, устанавливается на жесткую поддерживающую термоусадочную втулку 5 и располагается рядом с установочным уплотнительным фланцем 10.
Водонепроницаемый уплотнительный материал, которым может служить клей-герметик 14, заполняет полость между уплотнительной втулкой 13, установочным уплотнительным фланцем 10 и жесткой поддерживающей термоусадочной втулкой 5.
Поскольку жесткая поддерживающая термоусадочная втулка, изготовленная из слоя высокоплотного полиэтилена, добавлена на внутреннюю структуру кабельного наконечника, предусматривается, что она должна затвердеть после усадки и охлаждения и иметь функцию жесткой опоры, чтобы наконечник кабеля, монтируемый на кабельный конец, образовал фиксированную жесткую структуру. Жесткая поддерживающая термоусадочная втулка сделана из полиэтилена, сформованного после вспененности, и установленного между изолирующим слоем и юбочной частью, и, следовательно, жесткая поддерживающая структура образуется на внутренней структуре кабельного наконечника.
Предусматривается, что цилиндрическая часть, выдающаяся вверх, располагается вокруг центрального отверстия фланца и, благодаря своей выступающей цилиндрической конструкции, обеспечивает структурную целостность адгезивного материала при увеличении толщины и площади нанесения клея-герметика с высокими уплотняющими характеристиками и стабильность; облегчает процесс проклеивания и повышает его эффективность. Фланец выпуклой формы, устанавливается на нижний конец корпуса кабельного наконечника, а полость заполняется водонепроницаемым уплотнительным материалом. Кабельный наконечник прикрепляется к крыше вагона или корпусу ящика для аппаратуры при помощи фланца, поэтому нет необходимости дополнительно пропускать его через сквозную втулку, предназначенную для противостояния воздействию долговременной вибрации и ветра в процессе эксплуатации на локомотиве.
Винтовое дно разъемного коннектора в верхней части кабельного наконечника имеет конструкцию кольца сферической структуры, выравнивающего распределение потенциала, эффективно распределяющего силу электрического поля на конце кабельного наконечника при высоком напряжении и снижающего вероятность разрядки аккумулятора при улучшении стабильности функционирования.
Составляющая юбочная часть, термоусаживаемая для формовки как единое целое, может закрывать кабельный наконечник и эффективно решает проблемы, связанные с асимметричностью, неровностью и нестабильностью электрических характеристик, отсоединением подобных деталей и другими недостатками, характерными для монолитных юбочных кабельных наконечников. Равномерно распределенная структура одной большой и двух малых юбок увеличивает электрический разряд между двумя большими юбками и уменьшает риск перекрытия изоляции кабельного наконечника в условиях суровых погодных условий. Компоновочное решение юбочной части зонтичной конструкции, сформованная как единое целое из термоусадочного материала, состоящей из одной большой и двух малых юбок, эффективно обеспечивают электрические и механические характеристики, а также водонепроницаемость кабельного наконечника в условиях дождей, обледенения и оседания инея.
Зажим имеет конструкцию двухполовинчатого соединения, защелкивающегося с нижней частью корпуса кабельного наконечника.