Устройство для крепления кабелей Российский патент 2019 года по МПК H02G3/30 

Устройство для крепления кабелей. Изобретение относится к области электричества, в частности, к устройствам для крепления силовых кабелей, например, при прокладке кабельных линий открытым способом на кабельных сооружениях.

Известно устройство для крепления кабелей, выполненное в виде двухлапчатой скобы с зевом для размещения кабеля (Справочник электромонтера под редакцией Е.А. Прошина и Л.П. Смирнова, Монтаж кабельных линий, Госэнергоиздат, Москва-Ленинград, 1961 г., стр. 120). Однако при эксплуатации устройства низка надежность крепления из-за возможности деформации скобы и выхода ее из строя под действием нагрузки, возникающей в кабеле при коротком замыкании.

Известно устройство для крепления кабелей, прижимной элемент которого выполнен из высокопрочного полимерного материала (RU 49384 U1, H02G 3/30, опубл. 10.11.2005, бюл. №31). Однако его недостатками являются низкая сопротивляемость ударным электродинамическим нагрузкам, быстрое ухудшение эксплуатационных характеристик под воздействием ультрафиолетового облучения, недостаточная огнестойкость.

Известно устройство для крепления кабелей, содержащее скобы, выполненные из полиамида (RU 77115 U1, H02G 3/32, опубл. 10.10.2008, бюл. №28). Недостатками устройства являются невысокая прочность скоб, недостаточная огнестойкость и стойкость к воздействию ультрафиолетовых лучей, что не позволяет использовать устройство на открытых эстакадах.

Для крепления кабелей применяют устройство с прижимным элементом в виде скобы с зевом для размещения кабелей, выполненным из полимерного материала, в частности полиамида (RU 61476 U1, H02G 3/30 U1, опубл. 27.02.2007, бюл. №6). Однако полиамид обладает невысокой огнестойкостью и повышенной электризуемостью, что снижает надежность и безопасность при эксплуатации данного устройства. У полиамида невысокие огнестойкость и стойкость к воздействию ультрафиолетовых лучей. В результате быстрого старения на свету прижимные элементы из полиамида желтеют, теряют свой товарный вид, становятся ломкими и жесткими, что снижает надежность крепления и срок его эксплуатации, особенно, при использовании устройства на открытых эстакадах. Кроме того, под воздействием ударных электродинамических нагрузок, возникающих в кабеле при коротком замыкании, скоба деформируется и выходит из строя, что делает невозможным ее дальнейшую эксплуатацию и требует замены.

По своим техническим характеристикам указанное устройство для крепления кабелей является наиболее близким предлагаемому изобретению и принято за прототип. Перед изобретением была поставлена задача улучшения эксплуатационных характеристик, увеличения срока эксплуатации устройства, повышения его надежности и безопасности для обслуживающего персонала при коротких замыканиях, сокращения трудовых и финансовых затрат на обслуживание, улучшения внешнего вида и повышения культуры производства.

Техническим результатом изобретения является расширение потребительских свойств, улучшение эксплуатационных характеристик, повышение огнестойкости, увеличение срока эксплуатации, повышение надежности и безопасности эксплуатации, сокращение трудовых и финансовых затрат на обслуживание, улучшение внешнего вида и повышение эстетической привлекательности, а также расширение арсенала применяемых средств для крепления кабелей.

Технический результат достигается за счет того, что в устройстве для крепления кабелей, содержащем прижимной элемент, прижимной элемент выполняют путем термической обработки исходной смеси, включающей полиуретан с УФ - стабилизирующими и антипиреновыми добавками, при этом в составе смеси относительно ее общей массы УФ - стабилизирующей добавки содержится не более 5 масс. %, антипиреновой добавки содержится не более 5 масс. %.

Массовая доля УФ - стабилизирующей добавки в исходной смеси для изготовления прижимного элемента устройства для крепления кабелей не превышает 5% от общей массы смеси. Массовая доля антипиреновой добавки в исходной смеси для изготовления прижимного элемента устройства для крепления кабелей относительно общей массы смеси также не превышает 5%.

Указанное содержание в полиуретане УФ - стабилизирующих и антипиреновых добавок является оптимальным, что обеспечивает достижение технического результата. Следует отметить, что родовое понятие «устройство для крепления кабелей» распространяется и на крепление одного кабеля. Множественное число слова «кабелей» свидетельствует о том, что устройство после короткого замыкания, выхода из строя и замены расположенного в нем одного кабеля можно повторно использовать для крепления другого, но уже исправного кабеля.

Кроме того, множественное число «кабелей» свидетельствует о том, что кабели можно закреплять конструктивно разные как по размерам, так и по их количеству, начиная с одного.

В качестве УФ-стабилизирующей добавки используют аминную или бензофеноновую УФ-стабилизирующие добавки.

Антипиреновую добавку выполняют на основе фосфор- или галогенсодержащих соединений. В качестве антипиреновой добавки используют также бромсодержащий антипирен. Бромсодержащий антипирен повышает температуру плавления материала прижимного элемента за счет того, что часть тепла расходуется на плавление антипирена. Используют также антипиреновую добавку минерального происхождения на основе оксидов алюминия или бора.

Полиуретан, относящийся к конструкционным материалам, состоящий из множественных соединений уретанов, обладает высокой эластичностью. Для него характерна способность к удлинению, относительное удлинение при разрыве составляет от 370 до 800%.

Материал способен к упругому восстановлению и возврату в исходное состояние, что обеспечивает формоустойчивость устройства при больших ударных нагрузках, сопровождающих короткое замыкание.

Повышенная эластичность и обратимая деформация позволяют использовать устройство для различных схем укладки кабелей различных диаметров за счет допустимого изгиба скобы и более широкого раскрытия зева скобы прижимного элемента без его разрушения. Креплению кабеля из полиуретана свойственна высокая прочность, предел прочности при растяжении составляет не менее 30 МПа. Такие свойства полиуретана, как низкая теплопроводность, высокие диэлектрические характеристики, дополняются за счет УФ - стабилизирующей добавки стойкостью к воздействию ультрафиолета. Устойчивость полиуретана к гидролизу и микроорганизмам и стойкость к воздействию ультрафиолета позволяют использовать предлагаемое устройство для крепления кабелей на кабельных сооружениях при прокладке открытым способом, в том числе на эстакадах, в коллекторах, тоннелях, Низкая теплопроводность позволяет сохранять упругость изделия в температурном интервале от -50 до +110°С.

На чертеже условно изображено устройство для крепления кабелей, сечение.

Устройство содержит закрепленную на основании 1 скобу 2 с зевом 3 для размещения кабелей 4. Кабели 4 располагают таким образом, чтобы в зеве 3 они занимали минимальное пространство и были плотно прижаты друг к другу. Прижатие кабелей друг к другу исключает их перемещение при незначительных электродинамических нагрузках и увеличивает срок эксплуатации.

Устройство изготовлено из полиуретана, содержащего УФ - стабилизирующую и антипиреновую добавки с соответствующей массовой долей каждой добавки.

Устройство работает следующим образом.

В штатном режиме кабели 4 плотно прижаты друг к другу и к основанию 1 посредством скобы 2 с зевом 3. При коротком замыкании возникают действующие на скобу 2 со стороны кабелей 4 ударные электродинамические нагрузки, которые приводят к ее растяжению и увеличению в размерах. После прекращения ударного воздействия, благодаря способности материала из полиуретана принимать исходное состояние после прекращения ударного механического воздействия, скоба 2 принимает первоначальное положение и продолжает прижимать кабели 4 к основанию 1.

Испытания заявляемого устройства показали, что оно обладает электродинамической стойкостью к сквозным токам короткого замыкания при значениях наибольших пиков тока в интервале от 60 до 114 кА.

Предлагаемое техническое решение обладает новизной, очевидным для специалистов не является, промышленно применимо.

Изобретение относится к области электричества, в частности к устройствам для крепления силового кабеля, например, при прокладке кабельных линий открытым способом на кабельных сооружениях. Устройство для крепления кабелей содержит прижимной элемент, который выполняют путем термической обработки исходной смеси, включающей полиуретан с УФ-стабилизирующими и антипиреновыми добавками, при этом в составе смеси относительно ее общей массы УФ-стабилизирующей добавки содержится не более 5 масс. %, антипиреновой добавки содержится не более 5 масс. %, причем УФ-стабилизирующая добавка является аминной или бензофеноновой. Изобретение обеспечивает расширение потребительских свойств, улучшение эксплуатационных характеристик. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для крепления кабелей, содержащее прижимной элемент, отличающееся тем, что прижимной элемент выполняют путем термической обработки исходной смеси, включающей полиуретан с УФ-стабилизирующими и антипиреновыми добавками, при этом в составе исходной смеси относительно ее общей массы УФ-стабилизирующей добавки содержится не более 5 мас. %, антипиреновой добавки содержится не более 5 мас. %, причем УФ-стабилизирующая добавка является аминной или бензофеноновой.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что антипиреновая добавка выполнена на основе фосфор- или галогенсодержащих соединений.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что используют антипиреновые добавки минерального происхождения на основе оксидов алюминия или бора.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве антипиреновой добавки используют бромсодержащий антипирен.