КАБЕЛЬ ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ И БЛОКИРОВКИ

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям кабелей для сигнализации и блокировки с пластмассовой изоляцией и оболочкой из термопластичного полиуретана, используемых для электрических установок сигнализации, централизации и блокировки, пожарной сигнализации и автоматики при номинальном напряжении 380 В переменного тока частотой 50 Гц или 700 В постоянного тока.
Известен кабель (см. патент РФ на полезную модель №157611 «Кабель для сигнализации и блокировки», опубл. 10.12.2015) для сигнализации и блокировки, содержащий изолированные токопроводящие жилы, которые попарно скручены вместе с нитями из водоблокирующего материала в пучки, скрученные в общий сердечник, на который последовательно наложены поясная изоляция, ленточная обмотка из водоблокирующего материала, оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ) и защитный покров, включающий шланг из ПВХ пластиката, каждая токопроводящая жила скручена из тонких медных проволок, суммарное сечение которых не меньше сечения, установленного для однопроволочной жилы, на оболочку, выполненную из ПВХ пластиката пониженной пожарной опасности, наложена поясная изоляция из лент полиэтилентерефталата (ПЭТ-Э) и лент кабельной бумаги, на которую наложена оболочка из алюминия, при этом защитный шланг выполнен из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой конструкции является кабель для сигнализации и блокировки (см. патент РФ на полезную модель №167100 «Кабель для сигнализации и блокировки с полиэтиленовой изоляцией в пластмассовой оболочке», опубл. 20.12.2016 г.) с полиэтиленовой изоляцией в пластмассовой оболочке, содержащий медные токопроводящие жилы, на каждую из которых наложена полиэтиленовая изоляция, указанные изолированные жилы скрученные в пары, скручены в элементарные пучки, которые в свою очередь скручены в сердечник, свободное пространство сердечника заполнено гидрофобным заполнителем, элементарные пучки обмотаны синтетическими нитями или лентами, а поверх сердечника последовательно наложены поясная изоляция из полимерной ленты, слой гидрофобного заполнителя и оболочка из полимерного материала.
Дополнительно кабель может содержать между поясной изоляцией и оболочкой из полимерного материала экран из алюмополимерной ленты с контактной медной луженой проволокой.
К недостаткам известных кабелей следует отнести несоответствие существующих конструкций возросшим требованиям потребителей к параметрам надежности и безопасности кабеля в процессе эксплуатации, прочностным характеристикам оболочек кабеля.
Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в разработке конструкции более надежного и безопасного кабеля для сигнализации и блокировки, имеющего повышенные прочностные конструктивные характеристики.
3
Решение технической задачи достигается тем, в кабеле для сигнализации и блокировки, содержащем сердечник, выполненным из токопроводящих жил, каждая из которых покрыта изоляцией из сплошного полимерного материала, которые скручены попарно и в элементарные пучки, и наружную оболочку, отличающийся тем, что наружная оболочка изготовлена из термопластичного полиуретана, характеризующегося прочностью при разрыве не менее 25 МПа, относительным удлинением при разрыве не менее 400%, стойкостью к истиранию не более 40 мм. Токопроводящие жилы в сердечнике могут быть выполнены медными однопроволочными или многопроволочными. Сердечник может содержать две и более токопроводящие изолированные жилы.
В сердечнике поверх скрутки токопроводящих жил может быть наложена поясная изоляция из экструдированного полимерного материала или из лент ПЭТ-Э. В сердечнике поверх поясной изоляции может быть наложен разделительный слой из лент кабельной бумаги или из водоблокирующих лент или из водоблокирующих электропроводящих лент методом обмотки.
В сердечнике в элементарных пучках и между элементарными пучками могут содержаться нити из водоблокирующего материала, а внутреннее пространство в скрутке элементарных пучков и промежуток между поясной изоляцией по всей длине может быть заполнено гидрофобным заполнителем. В сердечнике элементарные пучки и скрутка элементарных пучков могут быть обмотаны нитями или лентами из водоблокирующего материала.
В сердечнике поверх поясной изоляции может быть наложен экран из алюмополиэтиленовой ленты с контактной медной или медной луженой проволокой.
В сердечнике поверх поясной изоляции или поверх ленты из водоблокирующего или водоблокирующего электропроводящего материала может быть наложена оболочка, выполненная из алюминия, покрытого битумным составом. В сердечнике может быть наложен бронепокров из стальных оцинкованных лент или гофрированной стальной ленты, снаружи покрытой слоем битумного состава.
3
Основная отличительная особенность предлагаемой конструкции кабеля для сигнализации и блокировки заключается в повышении эксплуатационной надежности и сохранении работоспособности в экстремальных условиях за счет применения материала наружной оболочки, которая выполнена из термопластичного полиуретана, характеризующегося прочностью при разрыве не менее 25 МПа, относительным удлинением при разрыве не менее 400%, стойкостью к истиранию не более 40 мм.
Необходимо отметить, что основными техническими результатами являются повышение прочностных характеристик оболочки кабелей для сигнализации и блокировки. Параметр прочности на разрыв наружной оболочки, выполненной из термопластичного полиуретана, составляет не менее 25 МПа. При этом следует отметить, что прочность на разрыв, это усилие, которое необходимо приложить к материалу, чтобы его разорвать. При более низких значениях прочности наружная оболочка кабеля подвержена разрыву в процессе эксплуатации (прокладка, обслуживание). Соответственно, наружные оболочки из термопластичного полиуретана могут выдержать значительные разрывные нагрузки и обеспечивать повышенные прочностные характеристики кабеля, а также исключить вероятность его повреждения в процессе монтажа и эксплуатации.
Наружная оболочка кабеля для сигнализации и блокировки из термопластичного полиуретана обеспечивает высокую гибкость кабеля. Значение относительного удлинения при разрыве составляет не менее 400%. Высокая гибкость оболочки из термопластичного полиуретана также улучшает эксплуатационные свойства кабеля. При показателях относительного удлинения ниже 400% возрастает опасность повреждения оболочки кабеля при возникновении разрывающих усилий. Повреждение оболочки ведет к выходу кабеля из строя.
3
Наружная оболочка кабеля для сигнализации и блокировки из термопластичного полиуретана обеспечивает высокую устойчивость к истиранию. Параметр стойкости к истиранию показывает потери в массе оболочки при постоянном механическом воздействии. При прокладке кабеля возникают механические истирающие нагрузки, в конечном счете, при показателе истираемости более 40 мм возрастает вероятность потери целостности оболочки кабеля и кабель будет также поврежден.
Эти прочностные показатели наружной оболочки кабеля очень важны для надежной эксплуатации кабеля. Основное назначение наружной оболочки - защита кабеля от внешних воздействий.
Наружная оболочка из термопластичного полиуретана в несколько раз увеличивает эксплуатационные показатели кабеля для сигнализации и блокировки, что в целом увеличивает его прочность и износостойкость. При этом снижается вероятность повреждения оболочки, тем самым увеличивается надежность и безопасность кабеля в процессе его эксплуатации.
Заявителю не известны конструкции кабелей для сигнализации и блокировки, представляющих совокупность всех признаков, характеризующих конструкцию предлагаемой полезной модели, что говорит о новизне заявляемого объекта.
Предложенная конструкция полезной модели иллюстрируется чертежами, на которых представлены предлагаемые варианты кабеля для сигнализации и блокировки в поперечном сечении, выполненные с наружной оболочкой из термопластичного полиуретана:
на фиг. 1 - кабель для сигнализации и блокировки в поперечном сечении, содержащем сердечник, токопроводящие жилы, изоляцию, элементарный пучок, наружную оболочку;
на фиг. 2 - кабель для сигнализации и блокировки в поперечном сечении, содержащем сердечник, токопроводящие жилы, изоляцию, элементарный пучок, поясную изоляцию, разделительный слой, экран из алюмополиэтиленовой ленты с контактной медной или медной луженой проволокой, водоблокирующие нити, водоблокирующие материалы, гидрофобный заполнитель, алюминиевую оболочку, бронепокров, наружную оболочку.
Кабель для сигнализации и блокировки (фиг. 1) содержит сердечник 1, выполненный из токопроводящих жил 2, каждая из которых покрыта изоляцией 3, элементарный пучок 5 и наружную оболочку 4.
3
Наружная оболочка 4 выполнена из термопластичного полиуретана, характеризующегося прочностью при разрыве не менее 25 МПа, относительным удлинением при разрыве не менее 400%, стойкостью к истиранию не более 40 мм.
Параметр прочности на разрыв наружной оболочки 4 выполнен из термопластичного полиуретана и составляет не менее 25 МПа.
Наружная оболочка 4 из термопластичного полиуретана обеспечивает высокую гибкость кабеля. Значение относительного удлинения при разрыве составляет не менее 400%.
3
Параметр стойкости к истиранию наружной оболочки 4 составляет не более 40 мм.
В предлагаемой конструкции кабеля для сигнализации и блокировки (фиг. 2) медные токопроводящие жилы 2 в сердечнике 1 могут быть выполнены однопроволочные и многопроволочные. Сердечник 1 может содержать две или более токопроводящие жилы 2 изолированные сплошным полимерным материалом 3, которые могут быть скручены попарно и в элементарные пучки 5 и наружную оболочку из термопластичного полиуретана 4.
В сердечнике 1 поверх по скрутке жил или элементарных пучков может быть наложена поясная изоляция 6 (фиг. 2) из экструдированного полимерного материала или из лент ПЭТ-Э. В сердечнике поверх поясной изоляции 6 может быть наложен разделительный слой 7 (фиг. 2) из лент кабельной бумаги или из водоблокирующих лент или из водоблокирующих электропроводящих лент методом обмотки.
В сердечнике 1 в элементарных пучках и между элементарными пучками могут содержаться нити 8 (фиг. 2) из водоблокирующего материала, а внутреннее пространство в скрутке элементарных пучков и промежуток между поясной изоляцией по всей длине может быть заполнено гидрофобным заполнителем. В сердечнике 1 элементарные пучки и скрутка элементарных пучков могут быть обмотаны нитями или лентами 9 (фиг. 2) из водоблокирующего материала.
В сердечнике 1 поверх поясной изоляции может быть наложен экран 10 (фиг. 2) из алюмополиэтиленовой ленты с контактной медной или медной луженой проволокой 11 (фиг. 2).
В сердечнике 1 поверх поясной изоляции или поверх ленты из водоблокирующего или водоблокирующего электропроводящего материала может быть наложена оболочка 12 (фиг. 2), выполненная из алюминия, покрытого битумным составом. В сердечнике 1 может быть наложен бронепокров 13 (фиг. 2) из стальных оцинкованных лент или гофрированной стальной ленты, снаружи покрытой слоем битумного состава.
Предлагаемая конструкция кабеля для сигнализации и блокировки соответствует критерию патентоспособности «промышленная применимость», поскольку его реализация возможна на базе известного оборудования, материалов и технологий, существующих в кабельной промышленности.
Технология изготовления кабеля для сигнализации и блокировки с наружной оболочкой из термопластичного полиуретана заключается в следующем:
изготовление токопроводящих жил на волочильной машине;
наложение изоляции производится методом экструзии на экструзионном прессе;
скрутка изолированных жил в пары и пучки производится на линии скрутки;
наложение поясной изоляции из полимерных материалов методом экструзии на экструзионном прессе;
наложение разделительного слоя и поясной изоляции из лент ПЭТ-Э производится методом обмотки на обмоточной машине;
наложение металлического экрана производится на линиях экранирования.
наложение защитного покрова (подушка под броню, броня) производится на машине наложения защитных покровов.
наложение наружной оболочки производится на экструзионных линиях.
Использование предлагаемой наружной оболочки из термопластичного полиуретана позволяет в несколько раз увеличить эксплуатационные показатели кабеля для сигнализации и блокировки, его прочность и износостойкость, снизить вероятность повреждения оболочки, тем самым увеличить надежность и безопасность кабеля в процессе его эксплуатации.