ЗАЩИТНАЯ ОБОЛОЧКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЖГУТА ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ЕГО ПОВРЕЖДЕНИЯ Российский патент 2018 года по МПК H02G3/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к предупреждению повреждения кабелей, в частности электрических кабелей, и более конкретно относится к устройству и способу контроля, позволяющим обнаруживать возможное повреждение кабелей.

Уровень техники

В настоящее время существует множество устройств и систем, требующих применения кабелей, в частности электрических кабелей, для обеспечения их работы. Эти кабели подвергаются действиям более или менее сильных напряжений, которые в дополнение к их естественному износу могут привести к их повреждению до такой степени, что становятся причиной нарушений в работе и даже могут помешать их работе.

В некоторых специфических областях применения, таких, например, как автомобильная отрасль, авиация, судостроение, как правило, несколько электрических кабелей объединяют в пучки, образующие жгуты. Таким образом, жгут объединяет в себе множество электрических проводов, предназначенных для соединения между собой различных устройств сложной электрической системы с целью обеспечения их нормальной работы.

Как правило, набор этих кабелей, образующий жгут, охвачен защитной оболочкой. Кроме удержания кабелей вместе эти оболочки могут обеспечивать механическую защиту, противопожарную защиту и/или электромагнитную защиту. В случае электромагнитной защиты, например, на борту летательных аппаратов или морских судов, очень важно, чтобы электрическая система, в которой для соединений используется электрический жгут, работала нормально даже в случае электромагнитных помех, таких как удар молнии. Несмотря на то, что каждый электрический провод обычно имеет свою собственную изоляционную оболочку, которая может также включать в себя дополнительный экран защиты от электромагнитных возмущений, предпочтительно, чтобы жгут тоже имел оболочку для защиты от электромагнитных возмущений. В частности, эта оболочка необходима, когда жгут расположен слишком близко к другому чувствительному жгуту или когда необходимо обеспечить защиту от молнии или от воздействия сильного поля. Таким образом, электрические кабели, объединенные в жгут, можно, например, окружить металлической экранирующей оболочкой, полученной посредством переплетения металлических нитей, которая обеспечивает электрическую непрерывность между коробками устройств через соединение экрана с соединителями, находящимися на концах жгута.

Однако несмотря на эти оболочки жгуты могут подвергаться различным агрессивным воздействиям в зависимости от окружающей среды, в которой они находятся. Повреждение образующих жгут электрических кабелей может быть связано, например, с механическими напряжениями, такими как сплющивание, зажатие, удлинение, удар или любой износ от трений. Повреждение может быть также связано с внешними явлениями, такими как агрессивное воздействие текучих сред, химические воздействия или огонь.

Такие напряжения или воздействия могут привести к деградации изоляторов и/или сердечников электрических проводов, содержащихся в жгутах, с более или менее серьезными последствиями для общей работы электрической системы. Кроме незначительных повреждений, создающих дефекты в проводах, которые могут привести к нарушениям в работе, эта деградация может повлечь за собой более серьезные дефекты с соответствующими последствиями.

Например, такие дефекты могут в конечном счете привести к размыканию цепи, которое, если цепь находится в фазе работы и в зависимости от подключенной системы в момент размыкания цепи может привести к образованию электрической дуги и во всех случаях к последующей потере данных или к отключению питания устройства в зависимости от того, предназначен рассматриваемый кабель для передачи данных или для питания. Серьезный дефект может также привести к прямому короткому замыканию между двумя или несколькими системами или между двумя или несколькими проводами одной системы с появлением электрической дуги.

В случае размыкания цепи подключенная система выходит из строя. Часто сначала производят замену соответствующего устройства. Если устройство все же не работает, причину начинают искать в кабеле. Время остановки системы может быть очень длительным и приводить к большим затратам.

В случае короткого замыкания энергия образующейся дуги может быть большой, в частности в случае силового кабеля. Это может привести к повреждению соседних кабелей, а также близлежащих устройств. В этом случае приходится не только менять кабель, на котором был замечен первый дефект, но также кабели, поврежденные в результате повышения температуры (горячая плазма), электромагнитных излучений (от УФ до инфракрасных), выброса материала (сжиженные материалы, подвергающиеся действию сил Лапласа) в ходе развития электрической дуги. Соседние структуры тоже могут быть серьезно повреждены, что потребует их замены или ремонта.

Для снижения риска появления таких последствий было предложено, например, использовать срабатывающие при появлении дуги выключатели, выполненные с возможностью размыкания линии, когда происходит короткое замыкание проводника с образованием дуги. Однако их использование связано с некоторыми проблемами. Действительно, они лишь частично защищают близлежащие кабели и структуры, так как дугу обнаруживают только после ее появления, и дефект невозможно предупредить и в этом случае невозможно также предупредить повреждение соседних структур и кабелей. Если трение с соседней структурой приводит к разрыву провода, то выключатель не обнаруживает этот дефект. Наконец, если выключатель можно установить на кабеле питания, то его нельзя применять на кабеле передачи данных.

Поэтому очень важно упреждать появление дефектов на образующих жгут кабелях, чтобы избежать любого серьезного сбоя в работе. Кроме того, такое упреждение появления дефектов на кабелях может существенно снизить затраты по обслуживанию и обеспечивать высокую степень готовности к работе. Действительно, обслуживание устройства защиты/обнаружения является гораздо более простым, чем замена одного или нескольких проводов.

В патенте US 6265880 было предложено решение для прогнозирования появления дефектов в электрическом кабеле. Это решение состоит в наматывании вокруг провода сигнального элемента (например, такого как электропроводящая нить или оптоволоконный кабель), располагаемого на проводе таким образом, чтобы подвергаться повреждению раньше провода, например, за счет трения, и позволяющего обнаруживать будущее потенциальное повреждение провода. Однако это решение связано с несколькими проблемами. Действительно, кроме самого сигнального элемента необходимо предусматривать элемент удержания в положении этого сигнального элемента, чтобы он не мог смещаться относительно провода, в частности, в случае сильных вибраций. Это приводит к нежелательному увеличению веса контролируемого кабеля. Кроме того, такой удерживающий элемент не гарантирует полного отсутствия смещения сигнального элемента. При этом, если сигнальный элемент сместится по отношению к проводу, некоторые участки провода станут неконтролируемыми, что снижает эффективность решения. Поскольку элемент является более или менее гибким, он сам тоже может смещаться в результате действия, приводящего к дефекту, например в результате трения или действия какого-нибудь острого предмета, и больше не обеспечивает защиту в надлежащем месте. Наконец, такое решение является довольно сложным в осуществлении и требует специальных средств для укладки сигнального элемента вокруг кабеля, а также для установки удерживающего элемента в соответствующем положении. В частности, это решение является сложным в осуществлении для предупреждения появления дефектов в жгуте, объединяющем несколько кабелей. Действительно, применение решения, предложенного в патенте US 6265880 для многожильных жгутов, предполагает наматывание специального сигнального элемента вокруг каждого образующего жгут электрического провода. Вытекающие отсюда увеличение полетной массы и расходы, в частности производственные расходы, являются неприемлемыми.

Таким образом, настоящее изобретение призвано предложить устройство и способ прогнозирования дефектов в жгуте, образованном множеством соединенных вместе кабелей, в частности электрических кабелей, которые позволяют устранить по меньшей мере один из вышеупомянутых недостатков.

В частности, настоящее изобретение призвано предложить устройство и способ прогнозирования дефектов в жгуте, которые являются простыми в применении, в частности устройство, позиционирование которого относительно жгута не приводит к усложнению изготовления указанного жгута.

Изобретение призвано также предложить устройство и способ прогнозирования дефектов в жгуте, которые не приводят к изменениям или приводят лишь к незначительным изменениям в собственных характеристиках жгута и, в частности, не мешают его работе и не приводят к увеличению его веса.

Раскрытие изобретения

В связи с этим предложено устройство прогнозирования дефектов в жгуте, образованном множеством соединенных вместе кабелей, в частности электрических кабелей, содержащее защитную оболочку, предназначенную для охватывания жгута, при этом оболочка содержит множество элементов оплетки, при этом указанные элементы оплетки сплетены вместе с образованием трубчатой оболочки, при этом каждый элемент оплетки содержит множество продольных прядей оплетки, образующих слой, при этом оболочка содержит по меньшей мере одну электропроводящую сигнальную прядь, при этом указанная сигнальная прядь расположена с прядями оплетки элемента оплетки так, что включена в слой, образующий указанный элемент оплетки, при этом сигнальная прядь электрически изолирована от прядей оплетки указанного элемента оплетки.

Эта защитная оболочка имеет также другие предпочтительные, но неограничивающие признаки, рассматриваемые отдельно или в комбинации:

- оболочка содержит множество сигнальных прядей, при этом сигнальные пряди электрически изолированы друг от друга;

- сигнальные пряди включены в разные элементы оплетки, образующие оболочку;

- оболочка содержит столько же сигнальных прядей, сколько и элементов оплетки;

- несколько сигнальных прядей из множества сигнальных прядей включены в элементы оплетки, сплетаемые в первом направлении вращения, а другие сигнальные пряди из множества сигнальных прядей включены в элементы оплетки, сплетаемые во втором направлении вращения, противоположном первому направлению вращения;

- все сигнальные пряди множества сигнальных прядей включены в элементы оплетки оболочки, сплетаемые в одном направлении вращения;

- каждая сигнальная прядь является электропроводящей нитью, охваченной электроизоляционным трубчатым элементом;

- пряди оплетки элементов оплетки оболочки являются электропроводящими нитями, при этом различные элементы оплетки переплетены таким образом, что образуют оболочку электромагнитной защиты кабелей;

- пряди оплетки элементов оплетки оболочки являются текстильными нитями, при этом различные элементы оплетки переплетены таким образом, что образуют оболочку механической защиты кабелей.

Изобретение предложен также способ изготовления вышеупомянутого устройства прогнозирования, включающий этап намотки, в ходе которого по меньшей мере одну сигнальную прядь переплетают с множеством прядей оплетки таким образом, чтобы образовать слой оплетки, наматываемый в бобину, после чего указанный слой оплетки разматывают во время этапа плетения для получения защитной оболочки вокруг жгута, образованного множеством соединенных вместе кабелей.

Еще одним объектом изобретения является способ прогнозирования повреждения кабелей, в частности электрических кабелей, объединенных в жгут и окруженных вышеупомянутым устройством прогнозирования, включающий в себя подачу электрического тока в указанную по меньшей мере одну сигнальную прядь защитной оболочки и контроль электрического поведения указанной сигнальной пряди.

Краткое описание чертежей

Другие отличительные признаки и преимущества изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания, представленного исключительно в качестве неограничивающего примера со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг. 1 показана защитная оболочка, предназначенная для охватывания жгута и образующая устройство прогнозирования в соответствии с изобретением;

на фиг. 2 представлен рисунок плетения защитной оболочки согласно первому варианту осуществления изобретения;

на фиг. 3 представлен рисунок плетения для защитной оболочки согласно второму варианту осуществления изобретения;

на фиг. 4 показан рисунок плетения для защитной оболочки согласно третьему варианту осуществления изобретения.

Осуществление изобретения

Как было указано выше, жгут содержит множество кабелей, в частности электрических кабелей, индивидуальных или сгруппированных в подгруппы кабелей, называемые связками.

Предпочтительно жгут охвачен защитной оболочкой, которая может выполнять, например, функцию механической защиты и/или функцию противопожарной защиты, и/или функцию электромагнитной защиты.

Предложенное решение для упреждения появления дефекта в жгуте состоит во включении системы обнаружения дефекта непосредственно в защитную оболочку. Таким образом, когда оболочка подвергается воздействию напряжения в такой степени, что срабатывает содержащаяся в ней система обнаружения, это является сигналом к тому, что необходимо предпринять меры, чтобы обнаруженное напряжение не привело к повреждению образующих жгут кабелей.

Преимуществом включения системы обнаружения непосредственно в защитную оболочку является возможность реализации устройства прогнозирования дефектов, которое не приводит к существенному изменению жгута и его защитной оболочки, в частности, с точки зрения веса или работы. Кроме того, это не влечет за собой особых изменений в использовании жгута, обхваченного оболочкой, или в его структуре.

Как показано на фиг. 1, защитные оболочки 10, применяемые для охватывания жгутов, как правило, образованы множеством элементов 100 оплетки, называемых также поясками, которые переплетены таким образом, что образуют трубчатую оболочку, охватывающую защищаемый жгут.

Каждый элемент 100 оплетки состоит из нескольких прядей 101 оплетки, расположенных рядом друг с другом и соединенных таким образом, чтобы образовать слой.

Как правило, эти пряди 101 оплетки имеют одинаковую природу и являются идентичными друг с другом, и их выбирают в зависимости от конечного назначения защитной оболочки.

Например, если защитная оболочка выполняет функцию механической защиты или противопожарной защиты и даже функцию механического усиления, пряди 101 оплетки могут представлять собой текстильные нити, моно- или мультифиламентные волокна полимеров, нити из минерального материала (керамики, аморфного или не аморфного стекла) или металлические нити, такие как нити из нержавеющей стали.

Если необходимо обеспечить электромагнитную защиту, предпочтительно элементы 100 оплетки выполняют из прядей оплетки в виде электропроводящих нитей, расположенных и переплетенных таким образом, чтобы обеспечивать эту функцию электромагнитной защиты. Такие проводящие нити могут быть, например, металлическими нитями, такими как нити из никелированной меди, нити из посеребренной меди, нити из луженой меди, нити из нержавеющей стали. Эти проводящие нити расположены в виде слоев и образуют различные пояски 100, причем эти пояски переплетены таким образом, чтобы обеспечивать электрическую непрерывность между кабелями, находящимися на концах защищаемых оболочками жгутов.

Для обеспечения прогнозирования появления дефектов в образующих жгуты кабелях, защитная оболочка содержит по меньшей мере одну сигнальную прядь 102, которая является электрическим проводником и которая расположена вместе с прядями 101 оплетки по меньшей мере одного из поясков таким образом, чтобы полностью быть включенной в слой, образующий этот поясок 100.

Таким образом, отслеживание рабочего состояния сигнальной пряди 102 позволяет убедиться, что оболочка не подвергается воздействию слишком больших напряжений, которые могли бы сказаться на кабелях жгута и способствовать, таким образом, появлению дефектов.

Действительно, если на оболочку 10 действует напряжения, например трение, и это напряжение повреждает сигнальную нить 102 оболочки 10, обнаружение этого повреждения позволяет сделать вывод о том, что кабели жгута тоже могут быть повреждены, если напряжение будет продолжительным, и что необходимо вмешательство.

Отслеживание электропроводимости сигнальной пряди 102 может, например, служить основанием для обнаружения повреждения указанной сигнальной пряди 102. Предпочтительно для обеспечения прогнозирования и обнаружения при помощи сигнальной пряди сигнальную прядь 102 электрически изолируют от прядей 101 оплетки рассматриваемого пояска 100. Предпочтительно сигнальную прядь 102 изолируют также от других прядей 101 оплетки других поясков 100 слоя 10.

Например, сигнальная прядь 102 может представлять собой электропроводящую нить, окруженную электроизоляционным трубчатым элементом, такую как эмалированная металлическая нить, например эмалированная медная нить. Это обеспечивает изоляцию сигнальной пряди 102 от прядей 101 оплетки и даже от других сигнальных прядей, предусмотренных в оболочке, как будет показано ниже.

Сигнальная прядь 102 может представлять собой просто электропроводящую нить без дополнительной изоляции, но при этом изоляция по отношению к другим прядям оплетки реально существует, поскольку эти пряди оплетки являются текстильными нитями, и/или благодаря особому расположению сигнальных прядей в плетеных поясках.

Сигнальная прядь 102 может быть также коаксиальным проводом. Это позволяет улучшить обнаружение дефектов с более точным определением места нахождения таких дефектов, в частности, в случае измерений посредством рефлектометрии, что будет описано ниже.

Обнаружение повреждения сигнальной пряди 102 можно осуществлять, например, путем пропускания тока через эту сигнальную прядь 102 и отслеживания ее электрического поведения.

Такое отслеживание электрического поведения сигнальной пряди 102 можно осуществлять при помощи известных специалисту методов, например, таких как измерение полного сопротивления, измерение емкости, тесты на отсечку и т.д. Для отслеживания посредством измерения полного сопротивления можно, например, замкнуть накоротко сигнальные пряди 102 на одном конце жгута и подключить устройство измерения сопротивления к другому концу сигнальных прядей.

Другим предпочтительным методом отслеживания электрического поведения сигнальной пряди 102 являются рефлектометрические измерения. Например, можно применять временную рефлектометрию TDR (английское сокращение от "Time Domain Reflectometry") или частотную рефлектометрию FDR ("Frequency Domain Reflectometry").

Применение методов отслеживания посредством рефлектометрии представляет интерес, так как это позволяет не только определить, что сигнальная прядь 102 повреждена, но также определить место повреждения указанной сигнальной пряди 102. Следовательно, можно определить, в каком месте мог бы быть поврежден жгут, если бы напряжение сохранялось, и более целенаправленно обслужить жгут. Это представляет особый интерес, когда жгут проложен в труднодоступных местах.

Другим преимуществом применения методов отслеживания посредством рефлектометрии является то, что их можно применять, не влияя на электромагнитное поведение жгута и на электромагнитную защиту. Некоторые методы рефлектометрии позволяют контролировать уровень напряжения, расширение спектра или другие параметры, которые позволяет применять их в сложных условиях, в частности на транспортных средствах в ходе эксплуатации, таких, например, как летательные аппараты или морские суда, где электромагнитные воздействия являются особенно сильными.

Согласно предпочтительному варианту осуществления оболочка содержит множество сигнальных прядей 102, при этом сигнальные пряди электрически изолированы друг от друга. Увеличение числа сигнальных прядей 102 в оболочке позволяет получить больше зон обнаружения повреждения на оболочке 10 и, следовательно, большую вероятность прогнозирования появления дефектов на жгуте. Вместе с тем число сигнальных нитей 102, включенных в слои оплетки, не должно изменять или лишь в незначительной степени изменять защитное поведение оболочки 10 или приводить к утяжелению этой оболочки 10. Кроме того, добавление по меньшей мере двух расположенных параллельно или скрученных сигнальных прядей позволяет осуществлять контроль путем дифференциального отслеживания.

Предпочтительно отдельные сигнальные пряди 102 включены в отдельные элементы 100 оплетки. Действительно, это позволяет более равномерно и однородно распределить зоны обнаружения на оболочке 10.

Например, можно предусмотреть оболочку, которая содержит столько же сигнальных прядей 102, сколько и элементов 100 оплетки, что обеспечивает лучшее обнаружение. Согласно этому примеру каждый элемент 100 оплетки включает в себя одну сигнальную прядь 102 среди образующих один слой прядей 101 оплетки.

В случае когда оболочка 10 содержит число сигнальных прядей 102, большее, чем число элементов 100 оплетки, некоторые элементы оплетки будут содержать несколько сигнальных прядей 102. Эта конфигурация обеспечивает лучшее обнаружение, но ее можно предусматривать только для случаев, когда это включение большого числа сигнальных прядей 102 не влияет на защитную работу оболочки 10.

Если оболочка 10 включает в себя несколько сигнальных прядей 102, предпочтительно эти сигнальные пряди 102 располагают таким образом, чтобы не нарушать общую балансировку трубчатой оболочки.

Так, предпочтительно сигнальные пряди 102 располагают равномерно одновременно в пояски 100, которые будут сплетены в одном направлении вращения по отношению к направлению плетения (например, вправо), и в пояски 100, которые будут сплетены в противоположном направлении вращения по отношению к направлению плетения (например, влево).

Предпочтительно сигнальные пряди 102 вплетают в пояски 100, которые предназначены для по существу симметричного переплетения в защитной оболочке 10. Это обеспечивает хорошую балансировку оболочки 10 по отношению к жгуту.

Можно также предусмотреть, чтобы все сигнальные пряди 102 были вплетены в элементы оболочки в одном направлении вращения. Это можно предусмотреть, например, в случае оболочки, выполняемой плетением из ткани, то есть образованной поясками 100 из текстильных нитей, в которую включают сигнальные пряди 102, представляющие собой электропроводящие нити 102 без изоляционной оболочки. Поскольку сигнальные пряди включены в пояски, которые выполнены путем плетения в одном направлении вращения, сигнальные пряди 102 не входят в контакт друг с другом, что позволяет обнаруживать дефекты. Кроме того, это позволяет использовать сигнальные пряди небольшой массы, чтобы не утяжелять защитную оболочку.

Число используемых сигнальных прядей 102 и их расположение в защитной оболочке можно определять в зависимости от условий использования оболочки и от требуемого от оболочки уровня эффективности.

Например, если используют оболочку для электромагнитной защиты, то есть электромагнитный экран, его полное сопротивление передачи определяют в зависимости от электромагнитных воздействий. Это полное сопротивление передачи определяют по различным параметрам, таким как диаметр защищаемого жгута, угол плетения поясков 100 оболочки 10, число поясков 100, число прядей 101 оплетки в каждом пояске 100, диаметр прядей 101 оплетки и материал прядей оплетки. Поскольку диаметр жгута зависит от кабелей, содержащихся в указанном жгуте, для получения необходимого полного сопротивления передачи выбирают другие параметры. При этом получают специальную плетеную оболочку, в которой можно заменять определенное число прядей 101 оплетки на сигнальные пряди 102 или в которую можно добавлять сигнальные пряди 102.

Как правило, плетеная оболочка электромагнитной защиты характеризуется более высокой реальной эффективностью, чем это предусмотрено требованиями к жгуту. Поэтому можно использовать этот запас реальной эффективности оплетки по отношению к требованиям для жгута, чтобы заменить несколько прядей оплетки сигнальными прядями, что слегка снизит эффективность плетеной оболочки, но не настолько, чтобы она была ниже предусмотренной требованиями. В противном случае необходимо было бы добавить сигнальную прядь или сигнальные пряди. Это требует прогнозирования эффективности оплетки, чтобы гарантировать соблюдение требований к главной функции защитной оболочки при одновременном добавлении функции контроля.

Параметры плетеной оболочки можно также определять, учитывая не только ее характеристики защиты, например электромагнитной защиты, но также эффективность прогнозирования повреждения. Например, можно выполнить плетеную оболочку, предположив, что площадь повреждаемой поверхности жгута не должна превышать 1 см², и, следовательно, предусмотреть участок сигнальной пряди по меньшей мере на каждом квадратном сантиметре.

На фиг. 2, 3 и 4 показаны различные рисунки плетеных оболочек с уменьшающейся площадью обнаружения, то есть с возрастающей эффективностью прогнозирования.

Рисунки, показанные на фиг. 2, 3 и 4, соответствуют плетеным оболочкам, состоящим из 32 переплетенных между собой поясков, то есть из 16 поясков, вращающихся в первом направлении S1 вращения, и 16 поясков, вращающихся во втором направлении S2 вращения, противоположном направлению S1. Показанные на фигурах 16 первых поясков, которые вращаются в направлении S1, вращаются вправо относительно системы координат фигур, а 16 других поясков, которые вращаются в направлении S2, вращаются влево относительно системы координат фигур.

На фиг. 2, 3 и 4 каждый поясок 100 содержит 8 прядей 101 оплетки.

Плетеная оболочка, рисунок которой показан на фиг. 2, содержит 8 сигнальных прядей 102, каждая из которых заменяет одну прядь 101 оплетки конкретного пояска 100. При этом 4 сигнальные пряди находятся в поясках, которые вращаются вправо, и 4 сигнальные пряди - в поясках, которые вращаются влево, при этом в каждом пояске 100 находится не более одной сигнальной пряди 102. Предпочтительно, как показано на фиг. 2, одну сигнальную прядь 102 вплетают в один поясок 100 из четырех в одном направлении вращения, что обеспечивает симметрию и балансировку плетеной оболочки.

Плетеная оболочка, рисунок которой показан на фиг. 3, содержит 16 сигнальных прядей 102, каждая из которых заменяет одну прядь 101 оплетки конкретного пояска 100. При этом 8 сигнальных прядей находятся в поясках, которые вращаются вправо, и 8 сигнальных прядей - в поясках, которые вращаются влево, при этом в каждом пояске 100 находится не более одной сигнальной пряди 102. Предпочтительно, как показано на фиг. 3, одну сигнальную прядь 102 вплетают в один поясок 100 из двух в одном направлении вращения, что обеспечивает симметрию и балансировку плетеной оболочки.

Плетеная оболочка, рисунок которой показан на фиг. 4, содержит 32 сигнальных пряди 102, каждая из которых заменяет одну прядь 101 оплетки конкретного пояска 100. При этом 16 сигнальных прядей находятся в поясках, которые вращаются вправо, и 16 сигнальных прядей - в поясках, которые вращаются влево, при этом в каждом пояске 100 находится не более одной сигнальной пряди 102. Это расположение является полностью симметричным и обеспечивает хорошую балансировку плетеной оболочки.

Неограничивающим примером использования предложенного устройства прогнозирования является обнаружение дефекта без локализации. Это может относиться к жгутам, расположенным на стойке посадочного шасси, где в случае повреждения жгуты не подлежат ремонту, а их заменяют. В этом случае достаточно измерения сопротивления на сигнальных прядях. При этом сигнальные пряди соединены одним концом с оболочкой электромагнитной защиты и другим концом с системой измерения сопротивления. Измеряемое сопротивление зависит от числа сигнальных прядей, от длины сигнальных прядей, от их сечения, от их удельного сопротивления, от качества соединения. Сопротивление может изменяться в сторону повышения в случае разрыва сигнальной пряди при размыкании цепи и в сторону понижения в случае разрыва сигнальной пряди при коротком замыкании.

Другой неограничительный пример использования устройства прогнозирования относится к обнаружению дефекта с его локализацией. Это может быть случаем труднодоступных жгутов, подлежащих ремонту. Применение локализации позволяет сразу же демонтировать панель, за которой находится дефект. В этом случае нет необходимости соединять сигнальные пряди с плетеной оболочкой на конце жгута, и контроль деградации сигнальных прядей осуществляют при помощи метода рефлектометрии. Предпочтительно такой контроль посредством рефлектометрии осуществляют только на ограниченном количестве сигнальных прядей одновременно, чтобы избегать явления отражения, связанных с параллельным соединением сигнальных прядей.

Из вышесказанного следует, что предложенное устройство прогнозирования является исключительно эффективном при использовании. Кроме того, его можно изготовить очень просто, внося лишь незначительные изменения в существующий процесс изготовления защитных оболочек. В частности, достаточно адаптировать этап намотки, во время которого, как правило, пряди оплетки соединяют для получения слоя оплетки, образующего поясок, который затем наматывают в бобину. Действительно, на этом этапе намотки достаточно заменить одну из прядей оплетки сигнальной прядью и сформировать слой оплетки.

Затем различные слои оплетки, содержащие или не содержащие сигнальные пряди, разматывают во время этапа плетения для формирования защитной оболочки вокруг защищаемого жгута.

Понятно, что можно предусматривать различные изменения, не выходя при этом физически за рамки описанных выше новых признаков и преимуществ. Следовательно, все изменения этого типа можно включить в объем защиты представленной защитной оболочки, способа ее изготовления и ее использования.

Источники информации

1. Патент US 6265880.

Изобретение относится к устройству прогнозирования дефектов в жгуте, образованном множеством соединенных вместе кабелей, в частности электрических кабелей, содержащему защитную оболочку (10), выполненную с возможностью охватывать жгут и имеющую множество элементов (100) оплетки, при этом указанные элементы (100) оплетки сплетены вместе с образованием трубчатой оболочки, при этом каждый элемент (100) оплетки содержит множество продольных прядей (101) оплетки, образующих слой. Согласно изобретению оболочка (100) содержит по меньшей мере одну электропроводящую сигнальную прядь (102), при этом указанная сигнальная прядь (102) расположена с прядями (101) оплетки элемента (100) оплетки так, что включена в слой, образующий указанный элемент (100) оплетки, при этом сигнальная прядь (102) электрически изолирована от прядей (101) оплетки указанного элемента (100) оплетки. Изобретение обеспечивает возможность прогнозирования дефектов без усложнения устройства. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство прогнозирования дефектов в жгуте, образованном множеством соединенных вместе кабелей, в частности электрических кабелей, содержащее защитную оболочку (10), выполненную с возможностью охватывать жгут и имеющую множество элементов (100) оплетки, при этом указанные элементы (100) оплетки сплетены вместе с образованием трубчатой оболочки, и каждый элемент (100) оплетки содержит множество продольных прядей (101) оплетки, образующих слой, отличающееся тем, что оболочка (100) содержит по меньшей мере одну электропроводящую сигнальную прядь (102), при этом указанная сигнальная прядь (102) расположена с прядями (101) оплетки элемента (100) оплетки так, что включена в слой, образующий указанный элемент (100) оплетки, при этом сигнальная прядь (102) электрически изолирована от прядей (101) оплетки указанного элемента (100) оплетки.

2. Устройство по п. 1, в котором оболочка (10) содержит множество сигнальных прядей (102), при этом сигнальные пряди (102) электрически изолированы друг от друга.

3. Устройство по п. 2, в котором сигнальные пряди (102) включены в разные элементы (100) оплетки, образующие оболочку (10).

4. Устройство по п. 1, в котором оболочка (10) содержит столько же сигнальных прядей (102), сколько и элементов (100) оплетки.

5. Устройство по п. 2, в котором оболочка (10) содержит столько же сигнальных прядей (102), сколько и элементов (100) оплетки.

6. Устройство по п. 3, в котором оболочка (10) содержит столько же сигнальных прядей (102), сколько и элементов (100) оплетки.

7. Устройство по любому из пп. 2-6, в котором несколько сигнальных прядей (102) из множества сигнальных прядей (102) включены в элементы (100) оплетки, сплетаемые в первом направлении (S1) вращения, а другие сигнальные пряди (102) из множества сигнальных прядей (102) включены в элементы (100) оплетки, сплетаемые во втором направлении (S2) вращения, противоположном первому направлению (S1) вращения.

8. Устройство по п. 2, в котором все сигнальные пряди (102) множества сигнальных прядей (102) включены в элементы (100) оплетки оболочки, сплетаемые в одном направлении вращения.

9. Устройство по п. 3, в котором все сигнальные пряди (102) множества сигнальных прядей (102) включены в элементы (100) оплетки оболочки, сплетаемые в одном направлении вращения.

10. Устройство по любому из пп. 1-6, 8, 9, в котором каждая сигнальная прядь (102) является электропроводящей нитью, охваченной электроизоляционным трубчатым элементом.

11. Устройство по п. 7, в котором каждая сигнальная прядь (102) является электропроводящей нитью, охваченной электроизоляционным трубчатым элементом.

12. Устройство по любому из пп. 1-6, 8, 9, 11, в котором пряди (101) оплетки элементов (100) оплетки оболочки (10) являются электропроводящими нитями, при этом различные элементы (100) оплетки переплетены так, что образуют оболочку электромагнитной защиты кабелей.

13. Устройство по п. 7, в котором пряди (101) оплетки элементов (100) оплетки оболочки (10) являются электропроводящими нитями, при этом различные элементы (100) оплетки переплетены так, что образуют оболочку электромагнитной защиты кабелей.

14. Устройство по п. 10, в котором пряди (101) оплетки элементов (100) оплетки оболочки (10) являются электропроводящими нитями, при этом различные элементы (100) оплетки переплетены так, что образуют оболочку электромагнитной защиты кабелей.

15. Устройство по любому из пп. 1-6, 8, 9, 11, в котором пряди (101) оплетки элементов (100) оплетки оболочки (10) являются текстильными нитями, при этом различные элементы (100) оплетки переплетены так, что образуют оболочку механической защиты кабелей.

16. Устройство по п. 7, в котором пряди (101) оплетки элементов (100) оплетки оболочки (10) являются текстильными нитями, при этом различные элементы (100) оплетки переплетены так, что образуют оболочку механической защиты кабелей.

17. Устройство по п. 10, в котором пряди (101) оплетки элементов (100) оплетки оболочки (10) являются текстильными нитями, при этом различные элементы (100) оплетки переплетены так, что образуют оболочку механической защиты кабелей.

18. Способ изготовления устройства прогнозирования по любому из пп. 1-17, отличающийся тем, что содержит этап намотки, в ходе которого по меньшей мере одну сигнальную прядь (102) укладывают с множеством прядей (101) оплетки так, чтобы образовать слой (100) оплетки, наматываемый в бобину, после чего указанный слой (100) оплетки разматывают во время этапа плетения для получения защитной оболочки вокруг жгута, образованного множеством соединенных вместе кабелей.

19. Способ прогнозирования повреждения кабелей, в частности, электрических кабелей, объединенных в жгут и окруженных устройством прогнозирования по любому из пп. 1-17, включающий в себя подачу электрического тока на указанную по меньшей мере одну сигнальную прядь (102) защитной оболочки (10) и наблюдение за электрическими характеристиками указанной сигнальной пряди (102).