ПЛАВУЧИЙ ПРОВОД СВЯЗИ

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к конструкциям специальных плавучих грузонесущих проводов, кабелей связи, предназначенных для подводной эксплуатации в условиях буксировки при многократных перегибах и воздействия гидростатического давления.
Известен гибкий плавучий кабель типа КГПВП, который содержит грузонесущий элемент из технических нитей СВМ, расположенный в центре кабеля, несколько токопроводящих сталемедных жил, изолированных полиэтиленом и скрученных поверх грузонесущего элемента, оболочку из сплошного полиэтилена (Технические условия. ТУ 16-505.987-77 «Кабели гибкие плавучие»).
Указанный кабель (провод) имеет следующие недостатки:
- высокое сопротивление токопроводящих жил постоянному току и низкая частота передаваемых сигналов (200 кГц), что связано с характеристиками сталемедных проволок жилы;
- центрально расположенный грузонесущий элемент при многократных перемотках кабеля через ролики под натяжением при эксплуатации, деформирует и в дальнейшем разрушает токопроводящие жилы;
3
- недостаточная плавучесть кабеля (±20 г/м), так как оболочка выполнена из сплошного полиэтилена плотностью 0,92 г/см;
- низкая эксплуатационная надежность кабеля, так как его плавучесть обеспечивается за счет воздушных промежутков между элементами сердечника и при повреждении наружной оболочки кабель заполняется водой, т.е. теряет плавучесть;
- отсутствует возможность использования кабеля для передачи оптических сигналов информации.
В основу предлагаемой полезной модели поставлена задача создать такой плавучий провод связи, в котором за счет введения новых материалов и конструктивных элементов, нового их взаимного расположения были бы улучшены электрические параметры цепей связи (частотный диапазон передачи, уровень затухания сигналов, помехозащищенность между цепями), повышена эксплуатационная надежность провода при перемотках под натяжением, а также при аварийном повреждении наружной оболочки.
3
Поставленная задача решается тем, что в плавучем проводе связи, включающем сердечник, скрученный из изолированных токопроводящих жил, поясную изоляцию упрочняющий грузонесущий элемент и оболочку, в соответствии с полезной моделью сердечник выполнен из четного числа изолированных полиэтиленом токопроводящих медных жил, скрученных в пары и/или четверку, оболочка выполнена из водонепроницаемого полимерного материала с плотностью не более 0,70 г/см, а упрочняющий грузонесущий элемент наложен на поясную изоляцию (поверх сердечника) в виде повивов из синтетических нитей или жгутов нитей с удельной прочностью при разрыве не менее 1,8 Н/текс.
Преимущество предлагаемого плавучего провода связи состоит в следующем:
- выполнение токопроводящих жил из медных проволок снижает затухание сигналов связи и расширяет диапазон частот передачи;
3
- ограничение максимальной плотности материала оболочки связано с тем, что при плотности более 0,70 г/см не обеспечивается необходимая плавучесть провода;
- выполнение грузонесущего элемента в виде повивов из высокопрочных легковесных синтетических нитей, наложенных поверх поясной изоляции сердечника позволяет разгрузить токопроводящие
жилы от раздавливающих деформаций, т.е. существенно повысить эксплуатационную надежность провода.
Изолированные жилы могут быть скручены в пары, а пары скручены между собой с шагом не более 23 мм, причем направления скрутки жил в пару и пар между собой взаимопротивоположны, что существенно повышает помехозащищенность цепей передачи за счет малого шага скрутки.
Жилы также могут быть скручены в четверку, причем диаметр по изоляции двух взаимопротивоположных жил относится к диаметру по изоляции двух других жил как 2,2:1,5, что позволяет получить в одном сердечнике две цепи, отличающиеся друг от друга электрическими параметрами передачи - волновое сопротивление, электрическая емкость, коэффициент затухания, что в ряде случаев требуется по условиям эксплуатации.
Пары изолированных жил могут быть скручены совместно с дополнительным оптическим модулем, содержащим 3-5 оптических одномодовых волокон, с шагом не более 110 мм. Введение в сердечник дополнительного оптического модуля с несколькими оптическими одномодовыми волокнами позволяет использовать плавучий провод в современных системах передачи информации.
Оболочка плавучего провода может быть выполнена из полимерного материала на основе пористого полиэтилена, что обеспечивает требуемый запас положительной плавучести провода, в том числе при аварийном повреждении оболочки при эксплуатации.
Поясная изоляция под грузонесущим элементом может быть выполнена в виде экструдированной полиэтиленовой оболочки и/или в виде обмотки синтетическими лентами, которые скрепляют сердечник из токопроводящих жил и создают надежную основу (подушку) для упрочняющего грузонесущего элемента.
Синтетические нити для упрочняющего грузонесущего элемента могут быть выполнены из арамидного волокна, которые обеспечивают
наилучшее сочетание «разрывная прочность - масса» грузонесущего элемента. Минимальная масса необходима для обеспечения плавучести провода.
Предлагаемый провод схематично изображен в поперечном сечении на чертежах (фиг.1-3). На фиг 1 дан провод с двумя парами изолированных жил, скрученных в сердечник. На фиг.2 дан провод, скрученный в четверку из изолированных жил разного диаметра. На фиг.3 показан провод, в котором пары изолированных жил скручены в с дополнительным оптическим модулем. На фигурах 1 - токопроводящая жила, 2 - изоляция из полиэтилена, 3 - поясная изоляция, 4 - упрочняющий грузонесущий элемент, 5 - оболочка, 6 - оптический модуль.
3
Плавучий провод связи содержит сердечник, скрученный из изолированных токопроводящих жил 1, поясную изоляцию 3, упрочняющий грузонесущий элемент 4 и оболочку 5. Сердечник выполнен из четного числа изолированных полиэтиленом 2 токопроводящих медных жил 1, скрученных в пары и/или четверку, оболочка 5 выполнена из водонепроницаемого полимерного материала с плотностью не более 0,70 г/см, а упрочняющий грузонесущий элемент 4 наложен на поясную изоляцию 3 в виде повивов из синтетических нитей или жгутов нитей с удельной прочностью при разрыве не менее 1,8 Н/текс.
2
Пример. Плавучий провод связи имеет четыре токопроводящие жилы сечением 0,35 мм, скрученные из медных проволок. Жилы 1 покрыты изоляцией 2 из полиэтилена и скручены в две пары. Сердечник скручен из двух пар совместно с оптическим модулем 6 с шагом 100 мм. Оптический модуль 6 содержит 3 оптических одномодовых волокна, размещенных в полимерной оболочке с гидрофобным заполнителем. Сердечник покрыт поясной изоляцией 3 в виде оболочки из полиэтилена, наложенной на экструзионной линии. Поверх оболочки 3 наложены два повива упрочняющего грузонесущего элемента 4 из арамидных нитей с удельной прочностью 1,8 н/текс. Наружная оболочка
3
5 выполнена из пористого полиэтилена с плотностью 0,6 г/см и наложена на экструзионной линии.