Устройство герметичного соединения кабелей Российский патент 2018 года по МПК H02G15/13 H01B7/14 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к герметичным соединителям глубоководных многожильных кабелей с маложильными кабелями, длительно работающими в морских условиях при больших гидростатических давлениях.

Предлагаемое устройство можно использовать для подводных и надводных устройств с многоэлементными линиями электрокоммуникаций при длительной работе в агрессивных средах.

Известно устройство герметичного соединения кабелей по патенту на изобретение RU 2150166. В известном устройстве каждая пара соединяемых токопроводящих элементов введена с разных сторон в глухие осевые отверстия цилиндрического контактного стержня, обвулканизированного по боковой поверхности слоем резины. Токопроводящие элементы соединены со стержнем опрессовкой последнего в квадрат на концевых участках за пределами слоя резины. Все сростки размещены в резиновом массиве с последующей вулканизацией. Упомянутый массив дополнительно обвулканизирован листами резиной смеси с высокими электроизоляционными свойствами и снаружи - листами резиновой смеси, стойкой в агрессивных средах.

Недостатками известного устройства являются:

- сложность конструкции сростков токопроводящих элементов;

- невысокая прочность устройства при возможных значительных нагрузках при транспортировании, складировании и эксплуатации.

Известно устройство герметичного соединения кабелей по патенту на полезную модель RU 19206, принятое в качестве прототипа.

Известное устройство содержит узлы соединений токопроводящих жил многожильного кабеля с токопроводящими жилами маложильных кабелей, размещенные в монолитном корпусе из маслобензостойкой резины.

Отличительными признаками прототипа является то, что корпус выполнен в виде коробчатой конструкции из маслобензостойкой высокотемпературной резины, в боковых стенках корпуса выполнены отверстия с уплотнительными канавками, в которых герметично установлены навулканизированные на кабели уплотнители из маслобензостойкой резины с буртиками соответствующей уплотнительным канавкам формы, при этом внутренняя полость коробчатого корпуса заполнена компаундом, адгезивно соединенным с внутренней поверхностью коробчатого корпуса.

Недостатками прототипа являются:

- невысокая прочность корпуса в условиях возможных значительных нагрузок при транспортировании, складировании и эксплуатации устройства;

- невысокий уровень герметичности корпуса в условиях значительных гидростатических давлений.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности устройства.

Техническим результатом изобретения является:

- повышение прочности устройства;

- повышение уровня герметичности устройства.

Технический результат достигается тем, что в устройстве герметичного соединения кабелей, содержащем корпус с отверстиями для кабелей, узлы соединения токопроводящих жил кабелей, уплотнители кабелей, герметизирующий компаунд, согласно изобретению корпус выполнен в виде металлического стакана, снабженного герметично установленной в него металлической крышкой с отверстиями для кабелей, уплотнители кабелей поджаты гайками, воздействующими на уплотнители посредством шайб, наружные поверхности корпуса, наружная торцевая поверхность крышки и примыкающие к ним поверхности кабелей обвулканизированы резиновой смесью.

На наружной поверхности корпуса и наружной торцевой поверхности крышки выполнены технологические риски.

Корпус, крышка и гайки выполнены из нержавеющих сталей по ГОСТ 5632-72.

В качестве герметизирующего компаунда применен эпоксидный клей - компаунд марки ЭЛК-9 по ТУ 2252-354-56897835-2003.

Уплотнители кабелей выполнены из смеси резиновой марки ИРП-3012 по ТУ 38 005924-2002.

Наружные поверхности корпуса, наружная торцевая поверхность крышки и примыкающие к ним поверхности кабелей обвулканизированы смесью резиновой марки 51-2086 по ТУ Л 40591-82.

Выполнение корпуса устройства герметичного соединения кабелей в виде металлического стакана повышает его прочность как за счет цилиндрической его формы, так и за счет материала: из нержавеющих сталей по ГОСТ 5632-72. Это позволяет при толщине стенки корпуса предложенного устройства, меньшей толщины стенки корпуса по прототипу, значительно повысить надежность устройства, предназначенного для длительной работы в агрессивных средах и при больших гидростатических давлениях морских глубин.

Выполнение узлов герметизации кабелей с возможностью поджима уплотнителей кабелей гайками посредством шайб позволяет создать регламентированное продольное усилие сжатия уплотнителей, тем самым повысить уровень герметизации всех узлов соединения токопроводящих жил кабелей и повысить надежность устройства в целом.

Обвулканизация резиновой смесью наружных поверхностей корпуса, наружной торцевой поверхности крышки и примыкающих к ним поверхностей кабелей создает единую монолитную герметичную оболочку устройства, значительно повышая тем самым уровень герметизации и надежность устройства герметичного соединения токопроводящих жил кабелей.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом.

Устройство герметичного соединения кабелей содержит корпус 1, выполненный в виде металлического стакана из нержавеющей стали, например марки 12Х18Н10Т. Корпус 1 закрыт металлической крышкой 2, выполненной из аналогичного материала. Крышка 2 уплотнена в корпусе 1 резиновыми кольцами 3. В дне корпуса 1 и в крышке 2 выполнены отверстия для размещения в них питающего электрического кабеля 4 и раздаточных кабелей 5 и 6. Узлы соединения кабелей на рисунке условно не показаны и не обозначены.

Внутри корпуса 1 на кабели 4, 5 и 6 установлены монтажные ограничители 7, 8 и 9, выполненные из резины, и ограничители 10 и 11, выполненные из пластика.

Кабели 4, 5 и 6 в корпусе 1 и крышке 2 уплотнены резиновыми уплотнителями 12, 13 и 14 с помощью гаек 15, 16 и 17, воздействующими на уплотнители посредством шайб 18, 19 и 20. Наличие гаек 15, 16 и 17 позволяет сжать уплотнители 12, 13 и 14 регламентированным усилием. Наружные поверхности корпуса 1, наружная торцевая поверхность крышки 2 и примыкающие к ним поверхности кабелей 4, 5, 6 обвулканизированы (или вулканизированы) резиной смесью марки 51-2086 по ТУ Л 40591-82. Внутренний объем корпуса 1 залит электроизоляционным компаундом 21.

На наружных поверхностях корпуса 1 и наружной торцевой поверхности крышки 2 выполнены технологические риски (на чертеже не показаны), служащие для фиксации резинового слоя, расположенного на наружной поверхности устройства и частично на поверхностях кабелей 4, 5 и 6.

Сборку устройства герметичного соединения кабелей осуществляют следующим образом.

Сращивают токопроводящие жилы кабелей пайкой или опрессовкой с использованием медных гильз. Осуществляют монтаж кабелей в крышку и в корпус, производят затяжку гаек 15, 16 и 17 регламентированным усилием, деформирующим уплотнители 12, 13 и 14, чем обеспечивается первая ступень герметизации узла.

Затем через заливочное отверстие внутренний объем корпуса заливают электроизоляционным компаундом. После заливки компаунда заливочное отверстие герметизируют заглушкой. Заливка компаунда внутрь корпуса обеспечивает дополнительную изоляцию токопроводящих элементов, создавая вторую ступень герметизации соединений кабеля. Затем производится опрессовка - вулканизация резиновой смесью наружных поверхностей устройства и частично поверхностей кабелей, чем обеспечивается третья ступень герметизации устройства и мест ввода сращиваемых кабелей, а также прочность крепления срощенных кабелей к корпусу.

Наличие технологических рисок на наружной поверхности корпуса и наружной торцевой поверхности крышки позволяет надежно зафиксировать навулканизированный (или вулканизированный) на устройство слой резины.

Таким образом, задача предлагаемого изобретения - повысить надежность устройства - достигнута.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к герметичным соединителям глубоководных многожильных кабелей с маложильными кабелями, длительно работающими в морских условиях при больших гидростатических давлениях. Устройство герметичного соединения кабелей содержит корпус с отверстиями для кабелей, узлы соединения токопроводящих жил кабелей, уплотнители кабелей, герметизирующий компаунд. Корпус выполнен в виде металлического стакана, снабженного герметично установленной в него металлической крышкой с отверстиями для кабелей, уплотнители кабелей поджаты гайками, воздействующими на уплотнители посредством шайб, наружные поверхности корпуса, наружная торцевая поверхность крышки и примыкающие к ним поверхности кабелей обвулканизированы резиновой смесью. Изобретение обеспечивает повышение прочности устройства, а также уровня герметичности устройства. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство герметичного соединения кабелей, содержащее корпус с отверстиями для кабелей, узлы соединения токопроводящих жил кабелей, уплотнители кабелей, герметизирующий компаунд, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде металлического стакана, снабженного герметично установленной в него металлической крышкой с отверстиями для кабелей, уплотнители кабелей поджаты гайками, воздействующими на уплотнители посредством шайб, наружные поверхности корпуса, наружная торцевая поверхность крышки и примыкающие к ним поверхности кабелей обвулканизированы резиновой смесью.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на наружной поверхности корпуса и наружной торцевой поверхности крышки выполнены технологические риски.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус, крышка и гайки выполнены из нержавеющих сталей.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве герметизирующего компаунда применен эпоксидный клей-компаунд марки ЭЛК-9.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что уплотнители кабелей выполнены из смеси резиновой марки ИРП-3012.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что наружные поверхности корпуса, наружная торцевая поверхность крышки и примыкающие к ним поверхности кабелей обвулканизированы смесью резиновой марки 51-2086.