WO2020225628A1 - Электрический кабель для цепей управления и контроля - Google Patents
Электрический кабель для цепей управления и контроля Download PDFInfo
- Publication number
- WO2020225628A1 WO2020225628A1 PCT/IB2020/053708 IB2020053708W WO2020225628A1 WO 2020225628 A1 WO2020225628 A1 WO 2020225628A1 IB 2020053708 W IB2020053708 W IB 2020053708W WO 2020225628 A1 WO2020225628 A1 WO 2020225628A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- insulation
- conductive cores
- cable
- conductive
- core
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B11/00—Communication cables or conductors
- H01B11/02—Cables with twisted pairs or quads
Definitions
- the utility model relates to electrical engineering, in particular to the construction of electrical cables, mainly for control circuits, monitoring and data transmission in industrial, transport and energy facilities, in particular, in nuclear power facilities.
- a well-known electric cable containing a core, outside of which belt insulation, a screen and a sheath made of thermoplastic material are sequentially located, the said core is made in the form of twisted bundles, each of which is formed by twisted in pairs and insulated conductors (RU83875, published 03.02.2009).
- the disadvantage of this known cable is the lack of stability of functional and mechanical parameters in conditions of high seismic activity.
- the technical problem solved by this utility model is to create a low-current electrical cable with high operational reliability under conditions of intense dynamic loads.
- the achieved technical result consists in improving the operability of the cable by increasing the stability of electromechanical parameters, in particular the transient attenuation, and the fire safety of the cable under conditions of prolonged high-intensity dynamic loads caused, for example, by seismic activity.
- the electric cable for control and monitoring circuits contains two conductive cores equipped with insulation from a thermoplastic material, said conductive cores are twisted together with a certain pitch, over the pair of said conductive cores, belt insulation made of polymer material, a screen and a sheath made of thermoplastic material, the ratio of the diameter of said conductive cores provided with insulation to the pitch of twisting said conductive cores in a pair is from 0.0067 to 0.044.
- the specified technical result is also achieved by the fact that the mentioned conductive cores are spirally wound with a fastening element made of synthetic material with a pitch of not more than 300 mm.
- the specified technical result is also achieved by the fact that the insulation of each conductive core has its own color.
- the specified technical result is also achieved by the fact that a thermal barrier made of mica tape or fiberglass is located on top of each conductive core.
- the screen is made of metal or metal-polymer.
- a distinctive feature of the design of an electric cable in accordance with this utility model is the optimal selection of the geometric parameters of the elements that form the cable core.
- Figure 1 shows a cross-section of a cable.
- the main reason for the loss of operability or fire safety properties by electrically conductive equipment is the destruction of protective coatings, shells, insulation, etc.
- the mechanics of destruction of coatings made of polymer materials has its own laws. Destruction begins in places of the highest concentration of mechanical stresses (in places of maximum surface friction) and then local fractures cover neighboring areas, causing destruction of conductive materials, cable failure or fire.
- the electrical cable contains two conductive cores 1 provided with insulation 2 made of thermoplastic material. Insulated conductive conductors 1 are twisted in a pair with a certain twist pitch.
- Conductive conductors 1 can be made both single-wire and multi-wire, and can be wrapped in a spiral with a fastening element made of synthetic material in increments of no more than 300 mm. This will improve the mechanical properties of the cable.
- the present invention relates to single-pair electrical cables, the core of which is formed by two twisted conductive conductors.
- a fastening element which can be synthetic threads or tapes.
- the ratio of the diameter of the said conductive conductors 1 provided with insulation 2 to the twisting pitch of the said conductive conductors 1 in a pair is from 0.0067 to 0.044. It has been experimentally established that the stability of the electromechanical properties of the cable under dynamic loads, especially transient attenuation, depends on the location and size of the centers of mechanical stress concentration. With the specified ratio of the twisting steps, the stability of the crosstalk is achieved under dynamic loads on the cable. When the value of this ratio is less than 0.0067, the crosstalk attenuation increases due to the large curvature of the bending of the conductive conductors 1. With values greater than 0.044, the core diameter becomes unstable. In this case, the shield 4 and the sheath 5 exert uneven pressure on different sections of the conductive cores 1, which leads to the formation of mechanical stress concentrators. In addition, the stated range provides an optimal ratio of the running weight of the cable and its tensile strength.
- Insulation 2 of each core should be done in a different color to facilitate installation and integrity testing.
- Conducting conductors 1 can be made single-wire or multi-wire.
- Insulation 2 and casing 5 are expediently made of halogen-free thermoplastic polymer composition.
- the screen 4 is expediently made of a metal or metal-polymer tape (for example, an alumopolymer tape) with a thickness of at least 0.05 mm. It is advisable to lay a tinned copper contact wire (the cross-section of which is shown at 6) with a diameter of 0.3 mm to 0.6 mm under the shield 4.
- a thermal barrier made of mica tape or fiberglass can be located outside each conductor.
- the belt insulation 3 can be made of polymer material.
- the cable in accordance with the present invention can be manufactured using known industrial equipment using known technologies.
- the specified ratio of the diameter of the mentioned conductive conductors 1, provided with insulation 2, to the twisting pitch of the mentioned conductive conductors 1 in a pair makes it possible to ensure the stability, first of all, of the transient attenuation, as well as other structural, electrical, mechanical, physical and mechanical parameters of the cable and to preserve its performance when exposed earthquakes, vibrations and dynamic loads of any other origin.
Landscapes
- Communication Cables (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к токопроводящему оборудованию. Кабель содержит сердечник, снаружи которого последовательно расположены поясная изоляция (3), экран (4) и оболочка (5) из термопластичного материала. Сердечник выполнен в виде двух скрученных между собой и снабжённых изоляцией (2) токопроводящих жил (1). Технический результат: повышение надёжности.
Description
Электрический кабель для цепей управления и контроля
Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к электротехнике, в частности к конструкции электрических кабелей преимущественно для цепей управления, контроля и передачи данных в сооружениях промышленного, транспортного и энергетического назначения, в частности, в объектах атомной энергетики.
Уровень техники
Из уровня техники известно большое число конструкций электрических кабелей.
В качестве наиболее близкого аналога выбран известный электрический кабель содержащий сердечник, снаружи которого последовательно расположены поясная изоляция, экран и оболочка из термопластичного материала, упомянутый сердечник выполнен в виде скрученных пучков, каждый из которых образован скрученными в
пары и снабжёнными изоляцией токопроводящими жилами (RU83875, опубликовано 03.02.2009). Недостатком данного известного кабеля является недостаточность стабильность функциональных и механических параметров в условиях высокой сейсмической активности.
Раскрытие сущности полезной модели
Техническая задача, решаемая настоящей полезной моделью, состоит в создании слаботочного электрического кабеля, обладающего высокой эксплуатационной надёжностью в условиях интенсивных динамических нагрузок.
Достигаемый технический результат состоит в улучшении работоспособности кабеля за счёт повышения стабильности электромеханических параметров, в частности переходного затухания, и пожаробезопасности кабеля в условиях продолжительных высокоинтенсивных динамических нагрузок, вызванных, например, сейсмической активностью.
Указанный технический результат достигается тем, что электрический кабель для цепей управления и контроля содержит две токопроводящие жилы, снабжённые изоляцией из термопластичного материала, упомянутые токопроводящие жилы скручены между собой с определённым шагом, поверх пары упомянутых токопроводящих жил последовательно расположены поясная изоляция из полимерного материала, экран и оболочка из термопластичного материала, при этом отношение диаметра упомянутых токопроводящих жил, снабжённых изоляцией, к шагу скрутки упомянутых токопроводящих жил в паре составляет величину от 0,0067 до 0,044.
Указанный технический результат достигается также тем, упомянутые токопроводящие жилы обмотаны по спирали скрепляющим элементом из синтетического материала с шагом не более 300 мм.
Указанный технический результат достигается также тем, что изоляция каждой токопроводящей жилы имеет свой цвет.
Указанный технический результат достигается также тем, что поверх каждой токопроводящей жилы расположен термический барьер, выполненный из слюдосодержащей ленты или стекловолокна.
Указанный технический результат достигается также тем, что экран выполнен металлическим или металлополимерным.
Отличительной особенностью конструкции электрического кабеля в соответствии с настоящей полезной моделью является оптимальный подбор геометрических параметров элементов, образующих сердечник кабеля.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 показано поперечное сечение кабеля.
Осуществление полезной модели
В современных условиях компьютеризированные средства управления, контроля и передачи данных получают широкое распространение в системах автоматики, телемеханики, измерительно-испытательных комплексах и системах управления в самых различных областях. Надёжность и безопасность таких систем определяется надёжностью и безопасностью электропроводящего оборудования. Одним из наиболее ответственных с точки зрения требований к безопасности является область атомной энергетики. Изделия, предназначенные для эксплуатации на атомных станциях, должны сохранять свою высокую функциональную и эксплуатационную надёжность при любых внешних воздействиях.
Последние происшествия, связанные с объектами атомной энергетики, показывают, что одним из наиболее опасных внешних воздействий является сейсмическая активность. Требования к оборудованию в условиях сейсмоактивности устанавливаются различными регламентами, нормами и правилами в области использования атомной энергии (например, Нормы проектирования сейсмостойких атомных станций НП-031-01).
Основной причиной потери электропроводящим оборудованием работоспособности или свойств пожаробезопасности является разрушение защитных покрытий, оболочек, изоляций и пр. Механика разрушения покрытий из полимерных материалов имеет свои закономерности. Разрушение начинается в местах наибольшей концентрации механических напряжений (в местах максимального трения поверхностей) и далее локальные разрушения охватывают соседние области, вызывая разрушение токопроводящих материалов, выход из строя кабеля или пожар.
Механические напряжения и деформации появляются прежде всего в местах контактирования токопроводов, которое в свою очередь определяется геометрическими параметрами кабеля и соотношением размеров его компонентов (диаметр жил, толщина изоляции, шаги скрутки и пр.). Настоящая полезная модель обеспечивает достижение технического результата оптимальным сочетанием диаметра изолированных токопроводящих жил и шага скрутки пары.
Как показано на Фиг.1 , электрический кабель содержит две токопроводящие жилы 1 , снабжёнными изоляцией 2 из термопластичного материала. Изолированные токопроводящие жилы 1 скручены в пару с определённым шагом скрутки.
Токопроводящие жилы 1 могут быть выполнены как однопроволочными, так и многопроворлочными, и могут быть обмотаны по спирали скрепляющим элементом из синтетического
материала с шагом не более 300 мм. Это позволит повысить механические свойства кабеля.
Таким образом, настоящая полезная модель относится к однопарным электрическим кабелям, сердечник которых образован двумя скрученными токопроводящими жилами.
Поверх скрученных токопроводящих жил 1 , снабжённых изоляцией 2, последовательно расположены поясная изоляция 3 из полимерного материала, экран 4 и оболочка 5 из термопластичного материала. Токопроводящие жилы 1 могут быть скреплены скрепляющим элементом, в качестве которого могут использоваться синтетические нити или ленты.
Отношение диаметра упомянутых токопроводящих жил 1 , снабжённых изоляцией 2, к шагу скрутки упомянутых токопроводящих жил 1 в паре составляет величину от 0,0067 до 0,044. Экспериментально установлено, что стабильность электромеханических свойств кабеля при динамических нагрузках, особенно переходное затухание, зависит от расположения и размеров очагов концентрации механических напряжений. При указанном соотношении шагов скрутки достигается стабильность переходного затухания при динамических нагрузках на кабель. При значении указанного соотношения меньше 0,0067 переходное затухание возрастает вследствие большой кривизны изгиба токопроводящих жил 1. При значениях больше 0,044 диаметр сердечника становится непостоянным. В этом случае экран 4 и оболочка 5 оказывают неравномерное давление на различные участки токопроводящих жил 1 , что приводит к образованию концентраторов механических напряжений. Кроме этого, заявленный диапазон обеспечивает оптимальное соотношение погонной массы кабеля и его прочности на разрыв.
Изоляцию 2 каждой жилы целесообразно выполнить различным цветом для облегчения монтажа и тестирования целостности.
Токопроводящие жилы 1 могут быть выполнены однопроволочными или многопроволочными. Изоляцию 2 и оболочку 5 целесообразно выполнить из безгалогеновой термопластичной полимерной композиции. Экран 4 целесообразно выполнить из металлической или металлополимерной ленты (например, алюмополимерной ленты) толщиной не менее 0,05мм. Под экраном 4 целесообразно проложить медную лужёную контактную проволоку (сечение которой показано позицией 6) диаметром от 0,3мм до 0,6мм.
Снаружи каждой токопроводящей жилы может быть расположен термический барьер, выполненный из слюдосодержащей ленты или стекловолокна.
Поясная изоляция 3 может быть выполнена из полимерного материала.
Кабель в соответствии с настоящей полезной моделью может быть изготовлен на известном промышленном оборудовании с использованием известных технологий.
Полезная модель работает следующим образом.
Осуществляют прокладку кабеля и его подключение к электрическим устройствам.
Указанное соотношение диаметра упомянутых токопроводящих жил 1, снабжённых изоляцией 2, к шагу скрутки упомянутых токопроводящих жил 1 в паре, позволяет обеспечить стабильность прежде всего переходного затухания, а также других конструктивных, электрических, механических, физико-механических параметров кабеля и сохранить его работоспособность при воздействии землетрясений, вибраций и дигнамических нагрузок любого иного происхождения.
Claims
1. Электрический кабель для цепей управления и контроля, содержащий две токопроводящие жилы, снабжённые изоляцией из термопластичного материала, упомянутые токопроводящие жилы скручены между собой с определённым шагом, поверх пары упомянутых токопроводящих жил последовательно расположены поясная изоляция из полимерного материала, экран и оболочка из термопластичного материала, при этом отношение диаметра упомянутых токопроводящих жил, снабжённых изоляцией, к шагу скрутки упомянутых токопроводящих жил в паре составляет величину от 0,0067 до 0,044.
2. Кабель по п.1, отличающийся тем, что упомянутые токопроводящие жилы обмотаны по спирали скрепляющим элементом из синтетического материала с шагом не более 300 мм.
3. Кабель по п.1, отличающийся тем, что изоляция каждой жилы имеет свой цвет.
4. Кабель по п.1, отличающийся тем, что снаружи каждой токопроводящей жилы расположен термический барьер, выполненный из слюдосодержащей ленты или стекловолокна.
5. Кабель по п.1, отличающийся тем, что экран выполнен металлическим или металлополимерным.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019113573 | 2019-05-06 | ||
| RU2019113573 | 2019-05-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2020225628A1 true WO2020225628A1 (ru) | 2020-11-12 |
Family
ID=73051026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/IB2020/053708 WO2020225628A1 (ru) | 2019-05-06 | 2020-04-20 | Электрический кабель для цепей управления и контроля |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2020225628A1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA001031B1 (ru) * | 1996-05-29 | 2000-08-28 | Абб Аб | Изолированный проводник для высоковольтных обмоток |
| RU113863U1 (ru) * | 2011-10-21 | 2012-02-27 | Евгений Андреевич Старожук | Симметричный низкочастотный кабель связи |
| RU138270U1 (ru) * | 2013-09-05 | 2014-03-10 | Открытое акционерное общество Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (ВНИИ КП) | Кабель для систем связи, сигнализации и блокировки |
| RU162467U1 (ru) * | 2015-10-26 | 2016-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Кабель Технологии Инновации" | Кабель многожильный силовой огнестойкий с комбинированной изоляцией и оболочками, не содержащими галогены |
| RU166059U1 (ru) * | 2016-05-24 | 2016-11-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Кабель судовой |
-
2020
- 2020-04-20 WO PCT/IB2020/053708 patent/WO2020225628A1/ru active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA001031B1 (ru) * | 1996-05-29 | 2000-08-28 | Абб Аб | Изолированный проводник для высоковольтных обмоток |
| RU113863U1 (ru) * | 2011-10-21 | 2012-02-27 | Евгений Андреевич Старожук | Симметричный низкочастотный кабель связи |
| RU138270U1 (ru) * | 2013-09-05 | 2014-03-10 | Открытое акционерное общество Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (ВНИИ КП) | Кабель для систем связи, сигнализации и блокировки |
| RU162467U1 (ru) * | 2015-10-26 | 2016-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Кабель Технологии Инновации" | Кабель многожильный силовой огнестойкий с комбинированной изоляцией и оболочками, не содержащими галогены |
| RU166059U1 (ru) * | 2016-05-24 | 2016-11-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Кабель судовой |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3676576A (en) | Multiconductor stranded remote-control cable | |
| CN204667974U (zh) | 一种骨架支撑式多芯控制电缆 | |
| CN201607966U (zh) | 镁能热阻用防腐耐温电缆 | |
| RU191167U1 (ru) | Электрический кабель для цепей управления и контроля | |
| CN204808955U (zh) | 对称阻燃电缆 | |
| CN103854781B (zh) | 一种耐高温1e型核电站用k3级电缆 | |
| RU192247U1 (ru) | Электрический кабель для цепей управления и контроля | |
| RU166059U1 (ru) | Кабель судовой | |
| RU191166U1 (ru) | Электрический кабель для цепей управления и контроля | |
| RU191168U1 (ru) | Электрический кабель для цепей управления и контроля | |
| WO2020225628A1 (ru) | Электрический кабель для цепей управления и контроля | |
| WO2020225630A1 (ru) | Электрический кабель для цепей управления и контроля | |
| WO2020225631A1 (ru) | Электрический кабель для цепей управления и контроля | |
| CN202855384U (zh) | 海洋工程用本安仪表电缆 | |
| WO2020225629A1 (ru) | Электрический кабель для цепей управления и контроля | |
| CN201758017U (zh) | 低烟无卤环保型阻燃本质安全***控制电缆 | |
| RU192811U1 (ru) | Электрический кабель для цепей управления и контроля | |
| RU193822U1 (ru) | Электрический кабель для цепей управления и контроля | |
| RU81842U1 (ru) | Кабель контрольный, монтажный и силовой для взрывоопасных зон на плавучих буровых установках и морских стационарных платформах | |
| CN210667869U (zh) | 一种耐高盐高湿的0.6/1kV控制电缆 | |
| RU143196U1 (ru) | Кабель электрический огнестойкий | |
| CN201804590U (zh) | 一种计算机用屏蔽电缆 | |
| CN201741470U (zh) | 一种耐高温防腐计算机屏蔽电缆 | |
| CN206134332U (zh) | 耐高温控制电缆 | |
| CN111048249A (zh) | 一种用于监视型防火电缆 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 20801775 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 20801775 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |