ГОФРИРОВАННАЯ КАБЕЛЕПРОВОДНАЯ ТРУБА

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к кабелепроводным устройствам для прокладки кабельных линий передачи электроэнергии.
В настоящее время широко применяются кабелепроводные трубы, изготовленные из полимерного диэлектрического материала, внутреннее пространство которых предназначено для укладки кабеля (см., например, ж. «Новости Электротехники» №4 (82), 2013 (стр. 78-83)).
Указанные кабелепроводные трубы, обладающие достаточной механической прочностью и устойчивостью к воздействию факторов внешней среды, обеспечивают защиту электрического кабеля от механических повреждений и внешних воздействий при прокладке как наземных, так и подземных кабельных трасс.
Известны гофрированные кабелепроводные трубы, изготовленные из полимерного диэлектрического материала, имеющие продольный волнообразный профиль, образованный чередующимися кольцевыми выступами и впадинами.
Преимуществами гофрированных кабелепроводных труб по сравнению с кабелепроводными трубами с гладкой боковой стенкой являются хорошая гибкость в сочетании с достаточной кольцевой жесткостью, достигаемые при меньшей материалоемкости. При этом за счет выбора размеров и профиля гофр удается добиться требуемых эксплуатационных характеристик рассматриваемых устройств.
Так, известна гофрированная труба для кабелепровода [RU 168657], выполненная с "волнообразным профилем, расположенным вдоль ее продольной оси, который образован равномерно расположенными чередующимися кольцевыми каналами, включающими в себя выступы и впадины. Шаг волны профиля гофрированной трубы имеет размер, позволяющий во впадине выполнить ребра жесткости, наличие которых обуславливают усиление конструкции гофрированной трубы.
Известна гофрированная труба для кабелепровода [RU 2700570], которая выбрана в качестве ближайшего аналога.
Рассматриваемая труба имеет изготовленный из полимерного диэлектрического материала трубчатый корпус, выполненный с продольным волнообразным профилем, образованным расположенными вдоль продольной оси трубчатого корпуса чередующимися кольцевыми выступами и впадинами, простирающимися по его длине по спирали. Выступы и впадины имеют одинаковую трапециевидную закругленную форму и определенные геометрические размеры, подобранные из условия обеспечения надежности работы кабелепровода.
Однако рассматриваемая гофрированная кабелепроводная труба, так же как и описанные выше аналоги, за счет выполнения трубчатого корпуса из диэлектрического материала, не обеспечивает возможность локализации зоны повреждения внешней оболочки размещаемого в ее внутреннем пространстве кабеля известными из уровня техники способами, основанными на поиске места выхода испытательного тока, подаваемого на экран кабеля, через его поврежденную внешнюю оболочку и трубчатый корпус в контактирующий с гофрированной трубой грунт.
Технической проблемой, решаемой при использовании полезной модели, является обеспечение возможности локализации места повреждения внешней оболочки кабеля, размещаемого в гофрированной кабелепроводной трубе.
Сущность полезной модели заключается в том, что в гофрированной трубе для кабелепровода, содержащей изготовленный из полимерного диэлектрического материала трубчатый корпус, выполненный с продольным волнообразным профилем, образованный расположенными вдоль продольной оси трубчатого корпуса чередующимися кольцевыми выступами и впадинами, согласно полезной модели трубчатый корпус содержит простирающуюся по его длине токопроводящую зону, обеспечивающую возможность протекания тока через трубчатый корпус в направлении от его внутренней поверхности к внешней, образованную сформированными в выступах и впадинах трубчатого корпуса электропроводящими участками, радиально ориентированными в плоскости поперечного сечения трубчатого корпуса и выполненными на всю его толщину.
В частном случае выполнения полезной модели токопроводящая зона образована примыкающими друг к другу электропроводящими участками, расположенными по контуру продольного профиля выступов и впадин, и выполнена в виде простирающейся по длине трубчатого корпуса цельной волнообразной электропроводящей полосы.
В частном случае выполнения полезной модели токопроводящая зона выполнена в виде цельной электропроводящей волнообразной полосы, простирающейся по длине трубчатого корпуса по винтовой линии.
В частном случае выполнения полезной модели гофрированная труба содержит гладкий внутренний слой, примыкающий изнутри к трубчатому корпусу, выполненный из диэлектрического материала, при этом во внутреннем слое имеется протяженный электропроводящий элемент, простирающийся по его длине и выполненный на всю его толщину, местоположение которого выбрано из условия соответствия его местоположению образованной в трубчатом корпусе токопроводящей зоны.
В частном случае выполнения полезной модели гофрированная труба содержит гладкий наружный слой, размещенный поверх трубчатого корпуса, выполненный из диэлектрического материала, при этом в наружном слое имеется протяженный электропроводящий элемент, простирающийся по его длине и выполненный на всю его толщину, местоположение которого выбрано из условия соответствия его местоположению образованной в трубчатом корпусе токопроводящей зоны.
За счет наличия трубчатого корпуса, изготовленного из полимерного диэлектрического материала, заявляемое устройство обладает механической прочностью и устойчивостью к факторам внешней среды, что обеспечивает защиту расположенного в его внутреннем пространстве кабеля от механических повреждений и внешних воздействий при прокладке как наземных, так и подземных кабельных трасс.
При этом за счет наличия у трубчатого корпуса чередующихся кольцевых выступов и впадин, образующих гофры, заявляемая гофрированная кабелепроводная труба обладает хорошей гибкостью в сочетании с достаточной кольцевой жесткостью, что является важным при прокладке кабеля в грунте. Кроме того, при изготовлении заявляемой гофрированной кабелепроводной трубы требуется меньшее количество материала по сравнению с кабелепроводными трубами, имеющими гладкую боковую стенку.
Гофры могут быть расположены перпендикулярно относительно продольной оси трубчатого корпуса или могут быть протяженными вдоль него по спирали.
За счет наличия в диэлектрическом трубчатом корпусе сформированной описанным выше образом токопроводящей зоны обеспечивается возможность протекания тока через диэлектрический корпус в направлении от его внутренней поверхности к внешней поверхности.
Благодаря этому испытательный ток, попадающий во внутреннее пространство трубчатого корпуса из поврежденной внешней оболочки кабеля, имеет возможность протекания через расположенные во впадинах и в выступах электропроводящие участки и выхода в контактирующий с заявляемой гофрированной кабелепроводной трубой грунт, что позволяет фиксировать указанный ток известными из уровня техники приборами с целью локализации места повреждения оболочки кабеля.
Поскольку токопроводящая зона простирается по длине трубчатого корпуса, в заявляемом устройстве обеспечивается возможность выхода тока в грунт непосредственно вблизи нахождения места повреждения оболочки кабеля, что способствует повышению точности определения указанного места.
Сформированные в выступах и во впадинах электропроводящие участки, выполненные на всю толщину трубчатого корпуса, в плоскости его поперечного сечения могут иметь различные профиль и геометрические размеры и образовывать одну простирающуюся по длине трубчатого токопроводящую зону или несколько простирающихся по длине трубчатого токопроводящих зон, образованных электропроводящими элементами, которые в плоскости поперечного сечения трубчатого корпуса распределены по его окружности.
В качестве электропроводящих элементов в выступах и впадинах трубчатого корпуса могут быть, в частности, использованы вставки из электропроводящего материала, выполненные из металла или электропроводящих полимерных материалов.
Таким образом, техническим результатом, достигаемым при использовании полезной модели, является обеспечение возможности локализации места повреждения внешней оболочки кабеля, размещаемого в гофрированной кабелепроводной трубе.
В случае, когда токопроводящая зона образована примыкающими друг к другу электропроводящими участками, расположенными по контуру продольного профиля выступов и впадин, и выполнена в виде простирающейся по длине трубчатого корпуса цельной волнообразной электропроводящей полосы, улучшаются электропроводящие свойства гофрированного трубчатого корпуса и повышается технологичность изготовления заявляемого устройства.
При этом в случае, когда токопроводящая зона, выполненная в виде цельной электропроводящей волнообразной полосы, простирается по длине трубчатого корпуса по винтовой линии, облегчается возможность выхода протекающего по кабелю испытательного тока в грунт вне зависимости от того, какая часть поверхности трубчатого корпуса соприкасается с грунтом, и от степени его заглубления при прокладке кабельной трассы.
В случае, когда заявляемое устройство дополнительно содержит внутренний гладкий слой, изготовленный из диэлектрического материала, в котором имеется протяженный электропроводящий элемент, выполненный и расположенный описанным выше образом, повышается механическая прочность гофрированного трубчатого корпуса за счет скрепления изнутри гофр друг с другом при сохранении возможности выхода протекающего по кабелю испытательного тока в грунт через внутренний слой и трубчатый корпус. Указанный внутренний слой может выполнять дополнительные функции, например, способствовать повышению стойкости заявляемого устройства к распространению горения в случае возникновения возгорания за счет действия дуги при повреждении кабеля.
В случае, когда заявляемое устройство дополнительно содержит наружный гладкий слой, изготовленный из диэлектрического материала, в котором имеется протяженный электропроводящий элемент, выполненный и расположенный описанным выше образом, также повышается механическая прочность гофрированного трубчатого корпуса за счет скрепления снаружи гофр друг с другом при сохранении возможности выхода протекающего по кабелю испытательного тока в грунт через трубчатый корпус и наружный слой.
На фиг. 1 представлен общий вид заявляемого устройства (вид сбоку в разрезе); на фиг. 2 представлен вид в сечении А -А на фиг. 1; на фиг. 3 представлен вид в сечении В-В на фиг. 1; на фиг. 4 представлен общий вид заявляемого устройства с токопроводящими зонами, выполненными в виде цельной электропроводящей полосы (поперечный разрез); на фиг. 5 представлен вид С-С на фиг. 4.
Устройство представляет собой гофрированную кабелепроводную трубу, которая содержит изготовленный из полимерного диэлектрического материала трубчатый корпус 1. Корпус 1 имеет продольный волнообразный профиль и образован расположенными вдоль его продольной оси чередующимися кольцевыми выступами 2 и впадинами 3.
Трубчатый корпус 1 также содержит простирающуюся по его длине протяженную токопроводящую зону, образованную сформированными в выступах 2 и впадинах 3 электропроводящими участками 4 (на фиг. 1 - 3 позицией обозначен один электропроводящий участок), радиально ориентированными в плоскости поперечного сечения трубчатого корпуса 1 и выполненными на всю его толщину.
Указанная токопроводящая зона может быть образована примыкающими друг к другу электропроводящими участками 4, расположенными по контуру продольного профиля выступов 2 и впадин 3, и выполнена в виде простирающейся по длине трубчатого корпуса 1 цельной волнообразной электропроводящей полосы (фиг. 4 и 5).
Электропроводящие участки 4 в плоскости поперечного сечения трубчатого корпуса 1 могут быть распределены по его окружности, при этом электропроводящие участки 4, имеющие одинаковое радиальное расположение в плоскости поперечного сечения по длине трубчатого корпуса 1, образуют одну и ту же токопроводящую протяженную зону. На фиг. 4 и 5 представлено устройство с четырьмя токопроводящими зонами, каждая из которых выполнена в виде простирающейся по длине трубчатого корпуса 1 цельной волнообразной электропроводящей полосы 4.
Устройство может дополнительно содержать примыкающий к трубчатому корпусу 1 наружный и/или внутренний гладкий слой.
На фиг. 4 и 5 представлено устройство, которое содержит внутренний гладкий слой 5, изготовленный из диэлектрического материала, примыкающий изнутри к трубчатому корпусу 1. В слое 5 сформированы четыре протяженных электропроводящих элемента 6, каждый из который простирается по длине слоя 5 (по длине трубчатого корпуса 1) и выполнен на всю толщину указанного слоя. Радиальное местоположение каждого электропроводящего элемента 6 выбрано из условия соответствия его радиальному местоположению одной из цельных электропроводящих полос 4.
Внутреннее пространство трубчатого корпуса 1 предназначено для установки в нем электрического кабеля 7.
Устройство работает следующим образом.
При повреждении кабеля 7 ток из места повреждения его оболочки по загрязненной и увлажненной поверхности кабеля 7 доходит, по меньшей мере, до одного ближайшего к указанному месту электропроводящего участка 4, обеспечивающего кратчайший путь для выхода тока в грунт, где он может быть зафиксирован измерительными приборами.
В случае наличия у трубчатого корпуса 1 внутреннего и/или наружного гладкого слоя вышедший из трубчатого корпуса 1 ток попадает в грунт через участок имеющегося в указанном слое (слоях) протяженного электропроводящего элемента, совмещенный с ближайшим к месту повреждения кабеля 7 электропроводящим участком 4.
В частности (фиг. 4 и 5), место повреждения оболочки кабеля 7 соответствует местоположению выступа 2 трубчатого корпуса 1, не имеющего прямого контакта с кабелем 7. В указанном случае ток из поврежденной оболочки кабеля 7 по его загрязненной и увлажненной поверхности доходит до двух соседних к указанному выступу 2 впадин 3 и выходит в грунт через электропроводящие участки полосы 4, проходящие по контуру указанных впадин 3, и через совмещенные с ними участки электропроводящего элемента 6, выполненного во внутреннем слое 5. Указанный ток фиксируют с помощью измерительных приборов.