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 течение 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 соответствии с полезной моделью, в качестве термопластичного полимера и наполнителя использовано вторичное сырье, а именно отходы переработки различных шин - грязный текстильный корд и резиновая крошка от автомобильных шин, а противоположные боковые стороны плиты снабжены замковыми элементами.
В качестве термопластичного полимера использована смесь грязных кордов полиэфирных и анидных при соотношении от 1:99 до 99:1.
В качестве термопластичного полимера использован грязный корд полиэфирный.
В качестве термопластичного полимера использован грязный анидный корд.
В качестве наполнителя использована резиновая крошка от автомобильных шин.
Технический результат от использования всех существенных признаков полезной модели заключается в реализации разработанной плиты для закрытия кабеля своего прямого назначения. При этом дополнительно решается проблема утилизации отходов переработки отработанных шин, а именно грязного текстильного корда и резиновой крошки.
По данным научно-исследовательского института шинной промышленности в России ежегодно выходит из эксплуатации около 1 млн т шин, и только в Москве каждый год образуется до 60 тыс. т изношенных шин. Из этого объема 10-12 тыс. т перерабатывается Чеховским регенераторным заводом (г. Чехов), а остальное количество оказывается на несанкционированных свалках, в оврагах и пригородных лесах, отягощая и без того тяжелую экологическую обстановку городов Московского региона.
Вышедшие из эксплуатации изношенные шины являются источником длительного загрязнения окружающей среды: шины не подвергаются биологическому разложению; они огнеопасны и в случае возгорания погасить их достаточно трудно, а при горении в воздух выбрасываются вредные продукты сгорания и в том числе канцерогены; при складировании они служат идеальным местом для размножения грызунов и кровососущих насекомых, переносчиков инфекционных заболеваний.
Вместе с тем изношенные автошины содержат в себе ценное сырье: каучук, металл и текстильный корд. Эти материалы в процессе эксплуатации в основном не меняют первоначальные свойства.
Неочищенный «грязный» текстильный корд включает в себя распушенную или короткую нить и включения кусочков резины (более 5%) диаметром > 0,5 мм, причем количественное содержание резины влияет на свойства конечного получаемого продукта.
«Грязный» текстильный корд представляет собой практически неиспользуемые отходы.
Широко известно, что текстильный корд, применяемый в промышленности, изготавливается чаще всего из капрона (нейлона), реже из вискозы. Очень малое количество изготавливают из хлопка.
Основные материалы, применяемые для изготовления корда:
- Полиэфирный корд 14ПДУ
- Полиэфирный корд 20ПДУ
- Анидный корд 13АТЛ-ДУ
- Анидный корд 25АТЛ-ДУ
- Анидный корд 55АДУ
- Анидный корд 65АДУ
- Анидный корд 45А («Kordsa» Турция)
- Анидный корд 70А («Kordsa» Турция)
- Капроновый корд 23КНТС
- Арамидный корд Русар 75
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. 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 вторичное сырье, а именно отходы переработки различных шин - грязный текстильный корд. Может быть использована либо смесь грязных кордов полиэфирных и анидных при соотношении от 1:99 до 99:1, либо грязный полиэфирный корд, либо грязный анидный корд.
В качестве наполнителя использованы отходы переработки различных шин, а именно резиновая крошка от автомобильных шин.
При этом соотношение указанных компонентов не играет значительной роли и может быть выбрано в любом соотношении - от 1:99 до 99:1.
Дополнительно, для более раннего обнаружения при проведении земляных работ и 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 с помощью, например, индукционных катушек, 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 переработки отработанных шин, а именно грязного текстильного корда.
2
При толщине плиты от 15 до 20 мм и общей площадью около 0,1 м (в зависимости от конфигурации готовой плиты и различных размеров площадь может меняться) масса плиты будет около 1,25 кг. При работе с такими плитами не требуется грузоподъемная техника. Материал плиты выдерживает без изменения внешнего вида, формы и растрескивания рабочие температуры от -40°C до +50°C, сохраняя при этом свою механическую прочность и электрическую прочность не ниже 20 кВА/мм.
Полезная модель может быть изготовлена на стандартном оборудовании с использованием известных технологических процессов и материалов.