Узел герметизации кабельного ввода

Полезная модель относится к герметизации кабельных вводов электрических сетей и может быть использована в транспортной или энергетической промышленности.
Известен узел герметизации кабельного ввода, состоящий из уплотнительной прокладки, расположенной между корпусом кабельной муфты и прижимной трубой [RU 31879, дата публикации: 27.08.200 г., МПК: H02G 15/18, H05K 5/06].
Недостатком известного технического решения является отсутствие возможности быстрой регулировки уплотнительной прокладки под разные диаметры кабелей, вследствие чего возможно повреждение прокладки и потеря герметичности узла герметизации кабельного ввода.
Известен узел герметизации кабельного ввода оптической муфты, содержащий основание с коническими оголовниками [RU 2683815 C1, дата публикации: 02.04.2019 г., МПК: G02B 6/44].
Преимуществом известного технического решения является возможность быстрой регулировки внутреннего диаметра оголовников путем их подрезания. Однако недостатком известного технического решения является высокий риск потери герметичности кабельного ввода ввиду возможного растрескивания концов конических оголовников в процессе эксплуатации узла герметизации кабельного ввода.
В качестве прототипа выбран узел герметизации кабельного ввода, который содержит ориентированные в противоположные стороны конические шайбы, между которыми расположена герметизирующая композиция, при этом шайбы состоят из набора установленных друг в друга полых конусов с разными диаметрами для возможности регулировки внутреннего диаметра в соответствии с диаметром кабеля и снабжены пластинами с болтами и гайками [RU 180653, дата публикации: 20.06.2018 г., МПК: H02G 15/18,].
Преимуществом прототипа является более низкий риск потери герметичности за счет герметизирующей композиции, которая заполняет пространство между коническими шайбами. Однако недостатком прототипа является высокая сложность монтажа узла герметизации кабельного ввода, что обусловлено тем, что полые конусы с разными диаметрами закреплены в конических шайбах за счет фрикционного взаимодействия, которое для подгонки внутреннего диаметра конусной шайбы под диаметр кабеля требует предварительной пробной установки конусной шайбы на кабель, демонтажа конусной шайбы с кабеля, извлечения определенного комплекта полых конусов и только после этого окончательной установки конусной шайбы с необходимым внутренним диаметром на кабель, что при условии высокой степени фрикционного взаимодействия между шайбой и кабелем может быть затруднительно, либо вовсе невозможно без деформирования полого конуса. Такая конструкция узла герметизации существенно усложняет его монтаж и требует разработки нового технического решения, отвечающего представленным требованиям к простоте монтажа.
Техническая проблема, на решение которой направлена полезная модель, заключается в необходимости расширения арсенала узлов герметизации кабельного ввода.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в герметизации зазора между кабелем и корпусом кабельной муфты или кабельного ящика.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
Узел герметизации кабельного ввода содержит ориентированные в противоположные стороны конические шайбы, между которыми расположена герметизирующая композиция, при этом конические шайбы выполнены с возможностью регулировки внутреннего диаметра в соответствии с диаметром кабеля и снабжены стяжными элементами. В отличие от прототипа каждая коническая шайба содержит основание и кольца, неподвижно соединенные с основанием перемычкой, расположенной снаружи конической шайбы, а диаметр каждого кольца уменьшается от основания к центру конической шайбы.
Конические шайбы ориентированы в противоположные стороны, что обеспечивает возможность сжатия герметизирующей композиции для заполнения зазора между кабелем и корпусом. Коническая шайба может быть выполнена из металла, полимера, либо из композиционного материала. Основание конической шайбы обеспечивает возможность закрепления стяжных элементов и соединения двух конических шайб. Для этого основание может иметь опорную поверхность для пластины и/или отверстия для шпилек и болтов с гайками или винтами в зависимости от того, какое конструктивное исполнение имеют стяжные элементы. При этом противоположная поверхность основания предназначена для соединения с корпусом кабельной муфты или ящика.
Кольца обеспечивают возможность ступенчатой регулировки внутреннего диаметра конической шайбы в соответствии с диаметром кабеля. Кольца соединены с основанием перемычкой, расположенной снаружи конических шайб, что обеспечивает возможность оперативного удаления одного или нескольких колец в процессе установки конических шайб на кабель путем разрушения перемычки напротив одного из колец без необходимости демонтажа конических шайб с кабеля. При этом для повышения надежности конической шайбы и исключения самопроизвольного демонтажа кольца коническая шайба может содержать дополнительную перемычку, расположенную симметрично относительно ее оси вращения. Перемычка может быть представлена частью конструкции конической шайбы, полученной в процессе ее изготовления или отдельным элементом, присоединенным после изготовления конической шайбы.
Диаметр каждого кольца уменьшается от основания к центру конической шайбы, под чем подразумевается то, что у основания конической шайбы расположено кольцо с наибольшим диаметром, а ближе к центру конической шайбы расположено кольцо с наименьшим диаметром. При этом количество колец влияет на диапазон возможной регулировки внутреннего диаметра конической шайбы.
Для исключения риска заклинивания одного кольца в другом при демонтаже и для повышения жесткости конструкции конической шайбы кольца могут быть расположены с зазором. При этом зазор между верхней поверхностью нижестоящего кольца и нижней поверхностью вышестоящего кольца может составлять от 0,5 до 75% от высоты кольца, что обеспечивает необходимую технологичность и жесткость конической шайбы. Также величина зазора между внутренней боковой поверхностью нижестоящего кольца и наружной боковой поверхностью вышестоящего кольца может составлять от 0,5 до 75% от ширины кольца. В случае, если величины этих зазоров будут менее 0,5 %, то усложняется процесс изготовления шайбы и выдерживания необходимой величины зазора, что приводит к ее заклиниванию или усложнению демонтажа при разрушении перемычки. В случае, если величины этих зазоров будут более 75%, то снижается жесткость конической шайбы, вследствие чего не обеспечивается необходимая степень герметичности узла.
Герметизирующая композиция обеспечивает заполнение зазора между сборной фланцевой втулкой и кабелем и может быть представлена в виде масло-водостойкого нетвердеющего состава, имеющего высокие адгезионные свойства к поверхности. В качестве таких составов могут быть использованы смеси на основе синтетического каучука, адгезионных добавок и пластификатора, нанесенные на тканевые шнуры или на тканый материал.
Стяжные элементы обеспечивают возможность осевого сближения двух конических шайб, при этом каждый стяжной элемент может быть представлен жесткой пластиной из металла или полимера с отверстием для размещения конической шайбы, при этом стяжные элементы могут быть представлены крепежными изделиями: шпильками и болтами с гайками или винтами. Пластина может содержать отверстия для размещения крепежных изделий, либо отверстия могут быть выполнены непосредственно перед размещением крепежных изделий на пластине. Либо стяжные элементы могут быть представлены только в виде крепежных изделий: шпилек и болтов с гайками или винтов. Наиболее предпочтительным вариантом является снабжение стяжного элемента с крепежными изделиями пластиной с отверстием для размещения конической шайбы, поскольку пластина обеспечивает равномерное прилегание основания конической шайбы, что в свою очередь снижает вероятность попадания пыли и влаги под коническую шайбу, в результате чего увеличивается герметичность зазора между кабелем и корпусом кабельной муфты или кабельного ящика.
Дополнительно в полости, ограниченной поверхностями корпуса, крепежного изделия и пластины, может быть расположена герметизирующая композиция. Такое исполнение позволяет снизить вероятность попадания пыли и влаги под шайбу через зазоры между отверстием и крепежным изделием, в результате чего в целом увеличивается герметичность зазора между кабелем и корпусом кабельной муфты или кабельного ящика.
Полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о соответствии полезной модели критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Полезная модель характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «новизна».
Полезная модель поясняется следующими фигурами.
Фиг.1 - Коническая шайба, состоящая из основания и колец, соединенных с основанием четырьмя перемычками, при этом кольца расположены с зазором, изометрия.
Фиг.2 - Узел герметизации кабельного ввода корпуса кабельного ящика, изометрия.
Для иллюстрации возможности реализации и более полного понимания сути полезной модели ниже представлен вариант ее осуществления, который может быть любым образом изменен или дополнен, при этом настоящая полезная модель ни в коем случае не ограничивается представленным вариантом.
Узел герметизации кабельного ввода содержит ориентированные в противоположные стороны конические шайбы, состоящие из основания 1 и колец 2, соединенных с основанием 1 перемычками 3, расположенными снаружи конических шайб. При этом основания 1 закреплены пластинами 4, снабженными болтами 5 с гайками.
Полезная модель работает следующим образом.
Для герметизации кабельного ввода корпуса 6 кабельного ящика на кабель 7 устанавливаются две противоположно ориентированные конические шайбы, при этом путем перекусывания кусачками разрушаются перемычки 3, и тем самым осуществляется регулировка внутреннего диаметра конических шайб в соответствии с диаметром кабеля 7. После этого на кабель 7 наносится герметизирующая композиция 8, а основания 1 фиксируются пластинами 4, после чего осуществляется затягивание болтов 5 и заполнение герметизирующей композицией 8 зазора между кабелем 7 и корпусом 6.
Таким образом обеспечивается герметизация зазора между кабелем и корпусом кабельной муфты или кабельного ящика узлом герметизации кабельного ввода, тем самым расширяется арсенал узлов герметизации кабельного ввода.