Кабель с гидрофобным заполнением: Кабели с гидрофобным заполнением. Особенности, сферы применения, возможности прокладки | Полезные статьи
alexxlab | 29.03.2023 | 0 | Разное
Сигнально-блокировочные кабели c полиэтиленовой изоляцией в металлической оболочке с гидрофобным заполнением
|
Кабели сигнально-блокировочные, с полиэтиленовой изоляцией в металлической оболочке с гидрофобным заполнением |
|
СБПЗАБпГ, СБПЗАБпШп, СБПЗАуБпГ, СБПЗАуБпШп, СБПЗАШв, СБПЗАШп
ТУ 16.К71-297-2000
Назначение
Кабели предназначены для электрических установок сигнализации, централизации и блокировки, пожарной сигнализации и автоматики при номинальном напряжении 380 В переменного тока частотой 50 Гц или 700 В постоянного тока для эксплуатации при температуре окружающей среды от -50 до +60 °С (от -40 до +60 °С для кабелей марки СБПЗАШв).
Климатическое исполнение — УХЛ, а также кабелей всех марок, кроме СБПЗАШв-Т, категории размещения — 2, 3, 5 по ГОСТ 15150.
Кабели предназначены для прокладки механизированным или ручным способами при температуре воздуха не ниже -10 °С.
Допустимый радиус изгиба кабеля — не менее 15 диаметров кабеля по алюминиевой оболочке.
Конструкция
Токопроводящие жилы — однопроволочные, из медной мягкой проволоки номинальным диаметром 0,9 или 1 мм.
На защитном шланге наносятся не более чем через каждые 500 мм: марка кабеля, опознавательный знак предприятия-изготовителя (К20) и год изготовления кабеля.
СБПЗАШв — кабель с медными жилами, с изоляцией из полиэтилена (ПЭ), с гидрофобным заполнением сердечника, в алюминиевой оболочке, в защитном шланге из ПВХ пластиката.
СБПЗАШп — то же, в защитном шланге из полиэтилена.
СБПЗАБпШп — то же, с броней из двух стальных лент, в защитном шланге из полиэтилена.
СБПЗАуБпШп — то же, в усиленной алюминиевой оболочке.
СБПЗАБпГ — то же, что СБПЗАБпШп, но с броней из двух стальных лент с противокоррозийной защитой, без защитного шланга.
СБПЗАуБпГ — то же, в усиленной алюминиевой оболочке.
К маркам изделий, предназначенных для районов с тропическим климатом, добавляют индекс «-Т».
Число пар и жил в кабеле при номинальном диаметре токопроводящих жил 0,9; 1,0 мм
| Марка | Число жил | Число пар |
| СБПЗАШв, СБПЗАШп, СБПЗАБпШп, СБПЗАБпГ | 3, 4, 5, 7, 9, 12,14, 16, 19, 21, 24, 27, 30, 33, 37, 42 | 3, 4, 7, 10, 12, 14, 19, 24, 27, 30 |
| СБПЗАуБпШп, СБПЗАуБпГ | 16, 19, 21, 24, 27, 30, 33, 37, 42 | 7, 10, 12, 14, 19, 24, 27, 30 |
Преимущественные области применения
| Марка | Области применения |
| СБПЗАШв | Для прокладки в каналах, тоннелях, коллекторах, в пластмассовых трубопроводах, если кабель не подвергается значительным растягивающим нагрузкам, в районах, не характеризующихся повышенным электромагнитным влиянием |
| СБПЗАШп | Для прокладки в пластмассовых трубопроводах, в земле, в условиях агрессивной среды, если кабель не подвергается значительным растягивающим усилиям, в районах, не характеризующихся повышенным электромагнитным влиянием |
| СБПЗАБпШп | Для прокладки в грунтах всех категорий, кроме подверженных мерзлотным деформациям (вспучивание, морозобойные трещины), в районах, характеризующихся повышенным электромагнитным влиянием, несудоходных и несплавных реках со спокойным течением |
| СБПЗАуБпШп | То же и в районах, характеризующихся сверхвысоким электромагнитным влиянием |
| СБПЗАБпГ | Для прокладки в каналах, если кабель не подвергается значительным растягивающим усилиям, в районах, характеризующихся повышенным электромагнитным влиянием |
| СБПЗАуБпГ | То же и в районах, характеризующихся сверхвысоким электромагнитным влиянием |
Электрические параметры
| Наименование параметров | Частота тока, кГц | Нормируемое номинальное значение | |
| диаметр 0,9 мм | диаметр 1,0 мм | ||
1. Электрическое сопротивление токопроводящей жилы, пересчитанное на 1 км и температуру +20 °С, Ом, не более |
постоянный ток | 28,8 | 23,3 |
2. Электрическое сопротивление изоляции, пересчитанное на 1 км и температуру +20 °С, МОм, не менее:
|
постоянный ток |
4 000 5 |
4 000 5 |
|
3. Испытательное номинальное напряжение в течение 1 минуты, В:
|
0,05 |
2 500 3 000 |
2 500 3 000 |
4. Рабочая емкость, пересчитанная на 1 км длины, нФ, не более:
|
0,8 |
70 |
70 |
5. Коэффициент затухания пар кабелей парной скрутки, дБ/км, не более |
0,8 | 0,95 | 0,85 |
6. Переходное затухание на ближнем конце между любыми парами кабелей парной скрутки на длине 300 м, не менее, дБ
|
0,8 |
68 |
68 |
7. Идеальный коэффициент защитного действия металлопокровов кабелей при продольной ЭДС 30 В/км, не более, для кабелей марок:
|
0,5 |
0,7 |
0,7 |
|
8. Электрическое сопротивление изоляции, пересчитанное на 1000 м длины, МОм, не менее: — подушки между алюминевой оболочкой и броней — наружного покрова типа: Шп |
постоянный ток |
10
10 |
10
10 |
Строительная длина — не менее 300 м.
Минимальный срок службы — 20 лет.
Пример условного обозначения: «Кабель СБПЗАШп 7x2x0,9 ТУ 16.К71-297-2000»..
Новое поколение кабелей для систем железнодорожной автоматики и телемеханики
Библиографическое описание:Константинова, И. В. Новое поколение кабелей для систем железнодорожной автоматики и телемеханики / И. В. Константинова, Д. И. Селиверов. — Текст : непосредственный // Технические науки в России и за рубежом : материалы II Междунар. науч. конф. (г. Москва, ноябрь 2012 г.). — Москва : Буки-Веди, 2012. — С. 49-51. — URL: https://moluch.ru/conf/tech/archive/55/2861/ (дата обращения: 05.03.2023).
Статистические данные свидетельствуют о том, что на
кабельных линиях в среднем происходит 33 повреждения на 100 км в год,
причем более половины – из-за нарушения герметичности подземных
соединительных муфт и оболочки кабелей, более трети – из-за
несанкционированных действий сторонних организаций и по другим
причинам.
При повреждении кабеля и в случае, когда его концы не
герметизированы в оконечных устройствах или муфтах, влага попадает
внутрь сердечника и заполняет промежутки между изолированными жилами.
При проникновении воды в кабели с кордельно-бумажной изоляцией или с пористо-полиэтиленовой изоляцией, последняя быстро увлажняется и теряет диэлектрические свойства. Практически сразу происходит короткое замыкание, и связь прекращается.
В случае проникновения воды в сердечник кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией или с трёхслойной изоляцией связь не прерывается мгновенно, а происходит постепенное изменение параметров кабеля, что обнаруживается не сразу. За это время вода по сердечнику кабеля может распространиться на 100 и более метров.
Поскольку вода имеет диэлектрическую проницаемость в несколько раз
больше воздуха, то на строительной длине кабеля с «замокшим»
участком сопротивление изоляции жил уменьшается в 1000 раз, рабочая
емкость и коэффициент затухания увеличивается в 2-3 раза.
В
результате кабельная линия становится неработоспособной, и требуется
замена «замокшего» участка кабеля большой длины.
Радикальным способом защиты таких кабелей от проникновения воды
является создание влагонепроницаемого сердечника.[1 с.7]
Первыми образцами влагонепроницаемых кабелей стали кабели с
гидрофобным заполнением сердечника. Гидрофобный заполнитель
изготавливается на основе минерального масла с добавками полиэтилена,
полиэтиленового воска и синтетического каучука. Гидрофобный
заполнитель вводится в сердечник кабеля в горячем виде. Кабели с
гидрофобным заполнением обладают продольной влагонепроницаемостью
сердечника. В случае повреждения его оболочки гидрофобный заполнитель
достаточно надежно препятствует проникновению воды только при условии
полного заполнения всех промежутков между изолированными жилами. Это
не всегда технически возможно из-за усадки гидрофобного заполнителя в
условиях хранения, транспортировки и эксплуатации при отрицательных
температурах.
При дальнейшем усовершенствовании конструкции кабелей для систем
автоматики и телемеханики были применены новые «сухие»
водоблокирующие материалы – кордели и ленты. [2 с.14] Эти
элементы занимают первоначально незначительный объём, а при
взаимодействии с водой увеличиваются в объёме в несколько раз и
образуют гелеобразную массу, которая заполняет свободное пространство
между конструктивными элементами внутри кабеля и препятствует
дальнейшему проникновению в него воды. Две изолированные жилы, резко
отличающиеся по цвету изоляции, скручены в пару. Пары совместно с
нитями из водоблокирующего материала, обеспечивающего продольную
влагонепроницаемость, скручены в элементарные пучки, если сердечник
кабеля с числом пар не более 10.
Сердечник кабеля с числом ар 12 и
более скручен из элементарных пучков, скреплённых обмоткой из
синтетических нитей или лент разного цвета. Контрольная жила,
однопроволочная или многопроволочная из медной мягкой проволоки
проложенная под поясной изоляцией кабеля, позволяет посредством
непрерывного мониторинга сопротивления ее изоляции контролировать
целостность оболочки кабеля в процессе эксплуатации, а так же
определить место ее повреждения при проникновении в кабель влаги. [1,
с.9]
В процессе эксплуатации были проведены сравнительные испытания
стойкости кабелей проникновению воды при повреждении оболочки с
«сухими» водоблокирующими материалами и с гидрофобным
заполнителем по методике, утвержденной Департаментом автоматики и
телемеханики ОАО «РЖД». Испытания показали, что кабели с
«сухими» водоблокирующими материалами по стойкости к
проникновению воды не уступают кабелям с гидрофобным заполнением.
Применение кабелей с элементами из водоблокирующих материалов позволяет повысить надежность кабельной линий и осуществлять непрерывный мониторинг
целостности оболочки кабелей посредством контрольной жилы, снизить трудоемкость и повысить культуру труда при монтаже. [2, с.14-15]
Наряду с усовершенствованными сигнально-блокировочными кабелями с водоблокирующими материалами, с однопроволочными токопроводящими жилами в соответствии с техническими требованиями и техническим заданием Департамента автоматики и телемеханики ОАО «РЖД» были разработаны сигнально-блокировочные кабели с водоблокирующими материалами, многопроволочными токоведущими жилами, в оболочках из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности.
Однопроволочные токопроводящие жилы кабелей изготавливаются из
медной мягкой круглой проволоки диаметром 0,8 или 0,9 мм, а
многопроволочные токопроводящие жилы современных кабелей
соответствующего сечения скручены из семи медных мягких круглых
проволок номинальным диаметром 0,43 мм.
Применение кабелей с многопроволочными жилами вместо однопроволочных соответствующего сечения позволит исключить дублирование жил. Например, в электропитании рельсовых цепей, в цепях управления и контроля удалённых объектов от поста электрической централизации. Это повысит надёжность работы устройств автоматики и телемеханики за счёт уменьшения количества обслуживаемых жил и снижения вероятности их перепутывания при отключении и последующем подключении, а также за счёт исключения возможности передавливания однопроволочных жил при подключении нескольких жил под гайку или при разделке кабеля.
Использование кабелей с многопроволочными гибкими
жилами, ответвляющихся от магистральных кабелей с однопроволочными
жилами, позволит вводить кабели непосредственно в напольное
оборудование – светофоры, стрелочные электроприводы, исключив
необходимость применения универсальных конечных и промежуточных
кабельных муфт и трансформаторных ящиков.
Разработанные кабели с оболочкой их поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности по сравнению с применяемыми в настоящее время кабелями удовлетворяют повышенным требованиям к нераспространению горения, в том числе при нагреве одного из кабелей в пучке. При горении и тлении они выделяют меньшее количество дыма со значительно меньшей оптической плотностью, горючих газов и токсичных продуктов горения, исключают или снижают коррозию аппаратуры, расположенной в непосредственной близости от места пожара как в помещении с горящими кабелями, так и соседних помещениях за счёт понижения выделения коррозионно-активных газов.
При возгорании таких современных кабелей пониженной пожароопасности облегчается эвакуация людей, снижаются масштабы пожара и улучшаются условия его ликвидации.[3, с.28-29]
Усовершенствованные кабели обладают преимуществами по сравнению с
гидрофобными кабелями: введена отличительная расцветка каждой пары в
элементарном пучке и скрепляющих элементов каждого элементарного
пучка; упорядочена система скрутки сердечника кабеля; на наружной
оболочке проставлена маркировка и мерные метки; имеется контрольная
жила; экранирование кабелей; строительная длинна кабелей увеличилась
до 1000 метров.
[3, с. 24]
Таким образом, кабели для сигнализации и блокировки нового поколения позволяют в целом повысить эксплуатационную надёжность кабельных линий железнодорожной автоматики и телемеханики и сократить трудозатраты при их строительстве, реконструкции и техническом обслуживании. [1, с. 10.]
Литература:
Влагонепроницаемые кабели для сигнализации и блокировки. Журнал АСИ №5 2012г.
Испытания кабелей с водоблокирующими материалами. Журнал АСИ №8 2008г.
Новое поколение сигнально-блокировочных кабелей. Журнал АСИ №4 2007г.
Усовершенствованные сигнально–блокировочные кабели. Журнал АСИ №6 2006г.
Патент США на кабель связи с водонепроницаемостью. Патент (Патент № 5,373,100, выдан 13 декабря 1994 г.)
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к кабелю связи, обладающему водонепроницаемостью.
Более конкретно, оно относится к кабелю связи, который включает в себя как водопоглощающую гидрофильную нить, так и водоотталкивающий гидрофобный наполнитель, используемые в комбинации для предотвращения продольной миграции воды по внутренней части кабеля.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В кабельной промышленности хорошо известно, что изменения условий окружающей среды приводят к различиям в давлении паров внутри и снаружи пластиковой оболочки кабеля. Обычно это работает для однонаправленного рассеивания влаги снаружи кабеля внутрь кабеля. В конечном итоге это приведет к нежелательному уровню влажности внутри кабеля, особенно если пластиковая оболочка является единственным барьером для проникновения влаги. Уровни влажности внутри системы оболочки кабеля могут отрицательно сказаться на характеристиках передачи кабеля.
Кроме того, вода может попасть в кабель из-за повреждения системы оболочки, что нарушит целостность кабеля.
Например, молния, нападение грызунов или механические воздействия могут вызвать появление отверстий в системе оболочки кабеля, что позволит воде проникнуть внутрь кабеля и, если ее не контролировать, перемещаться в продольном направлении внутри кабеля.
Из-за возможного ухудшения передачи, вызванного наличием воды в кабеле, кабели для передачи сигналов связи должны соответствовать отраслевым стандартам в отношении защиты от воды. Например, один отраслевой стандарт требует, чтобы не было передачи воды под напором в один метр в час по кабелю длиной один метр.
В последнее время волоконно-оптические кабели добились больших успехов на рынке кабелей связи. Хотя присутствие воды внутри оптоволоконного кабеля само по себе не обязательно отрицательно сказывается на характеристиках оптических волокон в кабеле, попадание воды внутри кабеля в точки соединения или клеммы или связанное оборудование внутри затворов, например, может вызвать проблемы. , особенно в условиях замерзания, и их следует предотвращать.
Заполняющие материалы использовались для заполнения жил кабеля, а атактический полипропилен или другие заливающие материалы использовались для покрытия частей систем кабельной оболочки, таких как внешняя поверхность металлического экрана, например, для предотвращения продольного движения любой воды, которая может входит в кабель. Хотя использование наполнителя, как правило, в виде смазки или гелеобразного вещества, имеет ограничения, такие как проблемы с ведением хозяйства, снижение скорости производственной линии из-за необходимости тщательного заполнения зазоров в сердечнике кабеля и создает проблемы для полевым персоналом во время операций сращивания, он по-прежнему широко используется для предотвращения попадания воды в активную зону.
В качестве альтернативы использованию наполнителя в качестве метода блокировки воды, в некоторых конструкциях кабелей связи используется одна из нескольких форм продольно идущих элементов внутри основной трубы. В настоящее время многие имеющиеся в продаже кабели содержат набухающую в воде ленту.
Лента используется для предотвращения проникновения воды через систему оболочек в жилу, а также ее перемещения в продольном направлении по кабелю, например, к затворам и точкам заделки. Такая лента обычно ламинирована и включает набухающий в воде порошок, который помещают между двумя неткаными тканями. Хотя такая лента обеспечивает подходящую защиту кабеля от воды, она относительно дорогая и толстая. Если лента слишком толстая, диаметр кабеля увеличивается, что вызывает проблемы при заделке кабеля оборудованием стандартного размера.
В качестве решения некоторых из вышеперечисленных проблем известные системы включали блокирующий воду элемент в виде полосы или нити, который покрывает только часть внутренней периферии кабеля. Таким образом, полоска или пряжа отделяют только часть куртки от других частей системы оболочки. Если желательна адгезия между оболочкой и другими частями системы оболочки, то эта адгезия не будет нарушена блокирующим воду элементом. Кроме того, такая полоса или пряжа дешевле, чем та, которая покрывает, по существу, всю внутреннюю периферию троса.
Даже при различных альтернативных методах и физических устройствах, используемых в настоящее время для предотвращения проникновения воды через различные участки кабеля связи, по-прежнему существует потребность в надежном и относительно недорогом способе предотвращения потока воды внутри кабеля. Использование либо исключительно гидрофобного наполнителя, либо исключительно гидрофильной пряжи не всегда удовлетворяет постоянно ужесточающимся отраслевым стандартам для кабелей связи, блокирующих воду.
Как правило, использование только водопоглощающей пряжи не устраняет должным образом все пустоты и промежутки, образующиеся между различными частями жилы кабеля. Это справедливо даже в том случае, когда нити отдельно намотаны на каждую из секций сердечника кабеля. Поскольку пряжа обычно поддерживается одним конкретным участком сердечника кабеля, который часто имеет по существу круглое поперечное сечение, существуют промежуточные пустоты, когда различные участки вводятся в физический контакт друг с другом.
В медном кабеле различные участки жилы кабеля, которые необходимо обернуть, могут включать в себя несколько 1) отдельных проводников витой пары, 2) блоки витой пары, каждый из которых включает множество проводников витой пары, или 3) всю жилу кабеля. который обычно включает в себя несколько блоков и витых пар.
Кроме того, использование только водоотталкивающих материалов не обеспечивает адекватного заполнения всех пустот и зазоров, образующихся между различными частями коммуникационной жилы. Даже использование некоторых известных методов введения гелеобразных материалов под высоким давлением и высокой температурой для заполнения ряда щелей не позволяет полностью заполнить каждую из желаемых областей. Кроме того, когда на кабель воздействуют различные силы, такие как изгиб, во время изготовления и монтажа, материал, расположенный внутри коммуникационной жилы, часто смещается, создавая тем самым новые отверстия, через которые вода может течь в продольном направлении вдоль кабеля.
Еще одним недостатком использования только водоотталкивающих материалов для предотвращения движения воды по кабелю является то, что большинство, если не все, известные наполнители дают усадку из-за термического охлаждения после введения в кабель. Эта усадка наполнителя вызывает образование дополнительных пустот или промежутков без каких-либо дополнительных средств предотвращения потока воды через вновь созданные отверстия.
На сегодняшний день из-за основных, но резких различий в работе гидрофобных и гидрофильных материалов практикующие врачи целенаправленно избегают использования этих двух соединений в прямом взаимодействии друг с другом. Квалифицированные специалисты высказали убеждение, что эксплуатационные свойства материала каждого типа недопустимо снижают эффективность другого материала.
Нужен и, по-видимому, недоступен кабель связи с повышенной защитой от протекания воды по кабелю. Искомый кабель должен надлежащим образом включать по меньшей мере два различных типа материалов для предотвращения протекания воды по кабелю, в частности, оба гидрофобных материала в совместной связи с гидрофильным материалом.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Вышеупомянутые проблемы предшествующего уровня техники были преодолены с помощью кабелей по данному изобретению. Кабель связи включает в себя сердечник, содержащий по меньшей мере одну среду передачи, и систему оболочек, которая расположена вокруг сердечника. Внутри кабеля расположены средства для предотвращения продольной миграции воды через жилу кабеля, причем указанные средства включают в себя как гидрофильный материал, так и гидрофобный материал, действующие совместно друг с другом. В частности, гидрофильный, водопоглощающий материал поддерживается нитью, спирально обернутой вокруг различных участков коммуникационного сердечника. В медном кабеле водопоглощающая нить может быть намотана на отдельные жилы витой пары или узел, состоящий из множества проводников витой пары, или на саму жилу кабеля. В дополнение к спирально намотанной водопоглощающей пряже кабель по настоящему изобретению включает гидрофобный, блокирующий воду материал, расположенный между ними для заполнения пустот и промежутков внутри коммуникационного сердечника.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖА
Другие признаки настоящего изобретения будут более понятны из следующего подробного описания его конкретных вариантов осуществления, если читать его вместе с прилагаемыми чертежами, на которых:
РИС. 1 представляет собой вид в перспективе кабеля связи, имеющего систему оболочки, которая включает в себя систему предотвращения протекания воды с разорванными различными слоями системы оболочки, а толщина некоторых слоев увеличена для ясности;
РИС. 2 представляет собой торцевой разрез троса, показанного на фиг. 1, на котором более подробно показаны некоторые элементы кабеля; и
РИС. 3 представляет собой вид в перспективе альтернативного кабеля связи в соответствии с настоящим изобретением для типичного кабеля с оптоволоконным кабелем в качестве среды передачи.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Обратимся теперь к фиг. 1 и 2 показан кабель связи, который в целом обозначен цифрой 20.
Кабель имеет продольную ось 22 и содержит жилу 24, содержащую одну или несколько сред передачи, таких как одна или несколько пар изолированных металлических проводников, обычно обозначаемых как номер 26. Для иллюстрации на фиг. 1 изображены только три группы или единицы сред передачи. Однако следует отметить, что конкретное количество проводников и групп проводников является переменным в пределах объема настоящего изобретения и рассматривается как зависящее от конкретного рассматриваемого применения.
Вокруг сердечника 24 расположен относительно гибкий слой 28 пластикового материала, который часто называют оберткой сердечника. Как правило, слой 28 содержит полоску полиэтилентерефталатного пластического материала, например, которая обернута вокруг сердцевины 24 таким образом, чтобы образовать проходящий в продольном направлении шов. В существующих кабелях связи слой 28 обертывания сердечника необходим для обеспечения физической опоры по окружности для сохранения множества сред передачи в плотно собранном пучке и для обеспечения электрической изоляции между элементами сердечника и оболочки.
Следовательно, обычно важно, чтобы материал, действующий в качестве слоя 28 обертывания сердечника, имел относительно высокую прочность на растяжение и диэлектрическую прочность.
Вокруг слоя 28 обертывания сердечника расположена система 30 оболочки, которая обычно включает по меньшей мере один защитный слой, состоящий из металлического экрана 32. Слой 32 металлического экрана обычно изготавливается из гофрированной стали и/или алюминия, который обернут в продольном направлении вокруг ядро. Кроме того, система 30 оболочки обычно включает пластиковую внешнюю оболочку 34, расположенную вокруг металлического экрана 32. Как правило, внешняя пластиковая оболочка 34 состоит из полиэтиленового пластика, который действует как внешняя оболочка всей системы 30 оболочки и коммуникационного сердечника 24.
Следует отметить, что множество различных систем 30 оболочки могут быть включены в кабель связи, не выходя за рамки настоящего изобретения. В частности, такие подходящие системы оболочек 30 раскрыты в совместно рассматриваемых и часто переуступаемых заявках, патентах США No.
№ 5146046 и патент США № 5,146,046. № 5,299,248, оба на имя Arroyo et al. Каждое из этих двух приложений, конкретно указанных выше, включено сюда в качестве ссылки.
Вышеупомянутые заявки, а также некоторые из ранее идентифицированных прототипов раскрывают различные меры для предотвращения потока воды в продольном направлении вдоль кабеля. Однако, в отличие от существующих кабелей связи, предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения раскрывает конкретную конфигурацию кабеля связи, в которой используется гидрофильная водопоглощающая нить, взаимодействующая с гидрофобным водоотталкивающим материалом для предотвращения продольной миграции воды внутри. сердцевина кабеля связи.
Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения, показанный на фиг. 1 и 2, предназначен для использования в кабеле 20 связи, имеющем множество металлических проводников, обычно обозначаемых цифрой 26. Один такой кабель содержит множество отдельных медных проводников 36-36, выполненных в виде витых пар.
Кроме того, множество этих проводников 36-36 витой пары плотно связаны друг с другом, образуя ряд блоков 38-38. Например, конкретный кабель связи может включать в себя 15 блоков 38-38 витой пары, причем каждый блок 38-38 имеет 100 проводников 36-36 витой пары, расположенных в нем.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения каждый элемент 38-38 кабеля связи 20 отдельно обернут гидрофильной водопоглощающей нитью 40. Как правило, такая нить 40 спирально намотана в продольном направлении вдоль каждого элемента 38, так что примерно на каждый метр длины кабеля приходится три витка пряжи. Однако следует отметить, что любой хорошо известный способ физического наложения пряжи, а также конкретное количество витков на метр длины кабеля считаются просто вопросами выбора конструкции в рамках объема настоящего изобретения. В частности, конкретное количество витков, включенных в каждый метр длины кабеля, может варьироваться в зависимости от конкретных требований конкретного рассматриваемого приложения.
Кроме того, альтернативный вариант осуществления настоящего изобретения может включать использование ленты со сверхвысокой поглощающей способностью или подобного материала вместо пряжи.
Индивидуальное обертывание различных участков сердцевины гидрофильной нитью 40 в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает многочисленные преимущества. Одно преимущество реализуется за счет использования гидрофильной нити 40 для плотного связывания и удерживания множества проводников 36-36 витой пары вместе. Кроме того, гидрофильные нити могут иметь цветовую маркировку для дополнительной идентификации конкретных секций внутри сердцевины, тем самым четко отличая одну секцию сердцевины 24 от всех других. Еще одно преимущество, возникающее в результате индивидуальной обмотки различных секций жилы, связано с улучшением взаимной емкости кабеля.
Кроме того, в отличие от известных кабелей связи, кабели 20 по настоящему изобретению обладают дополнительными улучшенными водоблокирующими свойствами благодаря дополнительному включению гидрофобного водоотталкивающего материала, распределенного между элементами 38-38 и связанной пряжей 40, обернутой вокруг них.
. В отличие от общепринятой теории работы каждого из этих типов материалов, а именно гидрофобных и гидрофильных материалов, конструкция настоящего изобретения позволяет гидрофобному водоотталкивающему материалу 42 работать вместе с гидрофильной водопоглощающей нитью 40 для обеспечивают повышенную способность кабеля предотвращать продольную миграцию воды по жиле связи 24.
Как правило, гидрофобный материал отталкивает и удерживает влагу в определенном месте, тогда как гидрофильный материал поглощает и обездвиживает любую присутствующую влагу. Из-за противоположных теорий действия этих материалов квалифицированные специалисты отказались от использования обоих этих материалов в сочетании друг с другом. По-видимому, на сегодняшний день проблема с использованием гидрофобного материала в сочетании с гидрофильным материалом вращалась вокруг невозможности разработать физическое расположение между двумя материалами, при котором каждый материал не ухудшал бы или не устранял преимуществ, обычно достигаемых другим материалом.
В частности, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения гидрофильный материал, такой как сверхабсорбирующий полимерный материал, точно помещается в сердцевину 24 кабеля за счет использования спирально намотанной нити 40 для поддержки или переноса водопоглощающего материала. Когда водопоглощающая пряжа 40 находится на месте, гидрофобный материал 42 используется в качестве наполнителя для заполнения любых пустот или промежутков, остающихся внутри сердцевины 24. Конкретное расположение, представленное здесь, позволяет ввести гидрофобный наполнитель 42 по всей сердцевине 24. без смещения гидрофильного материала, поддерживаемого нитью 40. Такая физическая конфигурация дает возможность реализовать преимущества как гидрофильного материала 40, так и гидрофобного материала 42, в то время как оба материала взаимодействуют друг с другом внутри сердцевины 24 нити. кабель связи 20.
Следует отметить, что любой хорошо известный тип водопоглощающей пряжи или водоблокирующего наполнителя можно использовать в соответствии с настоящим изобретением, не выходя за рамки объема изобретения.
Кроме того, настоящее изобретение не ограничивается использованием медных проводников в качестве среды передачи, но также применимо к кабелям связи, содержащим оптические стеклянные волокна в качестве среды передачи. ИНЖИР. 3 иллюстрирует типичный волоконно-оптический кабель связи в соответствии с настоящим изобретением. В качестве примера оптоволоконный кабель, показанный на фиг. 3 включает в себя более обширную систему оболочки, чем показанная на фиг. 1. В частности, сердцевина внутри слоя 34 может быть дополнительно заключена в цилиндрическую обернутую водонепроницаемую ленту 35, пару спирально обернутых силовых элементов 37 и 39.и крайнюю пластиковую оболочку 41. Следует понимать, что конкретная конфигурация кабеля на фиг. 3 представляет собой одну из многочисленных систем оболочек, которые можно использовать в связи с настоящим изобретением, оставаясь при этом в рамках объема изобретения.
Как указывалось ранее, суперабсорбенты представляют собой гидрофильные материалы, способные поглощать и удерживать воду без растворения в поглощаемой жидкости.
См. Дж. К. Джоек и Р. Э. Клерн «Обзор синтетических и крахмально-привитых сополимерных суперабсорбентов», подготовленный для конференции по абсорбирующим продуктам, состоявшейся 16-17, 19 ноября.83 в Сан-Антонио, штат Техас, и включены сюда в качестве ссылки. Такие свойства, как устойчивость к ферментам, биоразлагаемость, абсорбирующая способность и скорость поглощения, используются для характеристики сверхабсорбирующего материала. Одним из первых суперабсорбентов был сополимер омыленного крахмала с привитым полиакрилонитрилом. См. патент США. № 3 425 071. Вышеуказанный патент раскрывает омыляющие сополимеры крахмала и полиакрилонитрила с привитым водным основанием. См. также патент США No. №№ 4 090 998, 4 172 066 и 4 511 477.
Двумя основными суперабсорбентами, доступными сегодня, являются целлюлозные сополимеры или крахмал-привитые сополимеры и синтетические суперабсорбенты. Существует два основных широких класса синтетических суперабсорбентов. Это полиэлектролиты и неэлектролиты.
Полиэлектролиты, такие как суперабсорбенты полиакриловой кислоты, являются наиболее важными из нескольких подходящих классов. Из них наиболее распространены суперабсорбенты на основе полиакриловой кислоты и полиакрилонитрила. Как и в случае суперабсорбентов на основе привитого сополимера целлюлозы, способность синтетических суперабсорбентов снижается с увеличением солености.
Класс суперабсорбентов на основе полиакриловой кислоты включает как гомополимеры, так и сополимеры акриловых кислот и акрилатных солей. Мономерные звенья обычно полимеризуют с получением водорастворимого полимера, который затем делают нерастворимым за счет ионной и/или ковалентной сшивки. Сшивание полимера может быть осуществлено поливалентным катионом, излучением или сшивающим агентом. Впитывающая способность продукта определяется количеством ионизируемых групп, обычно карбоксилатов, и плотностью сшивания.
В другом варианте осуществления пряжа 40 пропитана водным раствором, содержащим акрилаты и порошки акриламидного полимера, смешанные с водой.
Пряжа 40, пропитанная такой композицией, имеет плотность, которая может представлять собой увеличение до примерно 80% плотности необработанной пряжи. В каждом из только что описанных вариантов осуществления пропитывающий материал представляет собой водный раствор и применяется. Как правило, пряжа может быть пропитана (1) материалом, содержащим полиакриловую кислоту, или (2) материалом, содержащим полиакриламид, или (3) смесями (1) и (2) или их солями, или (4) сополимерами акриловой кислоты. и акриламиды и их соли, а также другие подобные суперабсорбенты. В дополнение к типам пряжи, указанным выше, пряжа 40 может также включать сверхабсорбирующие волокна, которые химически преобразованы из невпитывающих волокон.
Следует отметить, что любой хорошо известный гидрофобный материал может быть использован для наполнителя 42 в соответствии с настоящим изобретением. Один такой пломбировочный материал раскрыт в патенте США No. № 4176240, выданном на имя R.A.Sabia и включенном в настоящий документ посредством ссылки.
Раскрываемый материал представляет собой стирол-этилен-бутилен-стирольный блок-сополимер, растворенный в минеральном масле с добавлением полиэтилена для консистенции.
Следует понимать, что вышеописанные устройства являются просто иллюстрацией изобретения. Специалистами в данной области техники могут быть разработаны другие устройства, которые будут воплощать принципы изобретения и будут соответствовать его духу и объему.
SEPIGEL H 200 LWT | SEPPIC
Химическая и механическая защита для увеличения срока службы и надежности оптического волокна.
Жидкость в условиях стресса для удобных производственных условий:
– Легко перекачиваться при комнатной температуре.
– Легко вводится в кабель.
Вязкий в состоянии покоя:
– Как только заполняющий гель введен в кабель, он восстанавливает свою вязкость.
– Обеспечивает механическую защиту оптоволоконного кабеля.
Описание и характеристики
- Наполнитель для полностью герметичных волоконно-оптических кабелей.
- Содержит эффективные агенты, поглощающие водород, обеспечивающие высокую способность адсорбировать водород, что продлевает срок службы кабеля.
- Гидрофобный и тиксотропный гель для упрощения инъекции при производстве кабелей.
- Легко перекачивать даже при комнатной температуре. Наиболее удобным насосным агрегатом является многопоршневой насос (MPP), так как он способен обеспечивать постоянный поток при высоком давлении.
- Производится с 1994 года на предприятии SEPPIC, расположенном в Кастре, Франция, и соответствует требованиям ISO14001, ISO9001 и OHSAS 18001.
Пластическая вязкость в зависимости от скорости сдвига
Характеристики
| Характеристики | Метод | Спецификация |
| Общий водород Адсорбция | 58 016 | от 3,5 до 4 см 3 /г SEPIGEL TM H 200 LWT при STP |
| Кислотное число | 521 904 | <0,6 |
| Температура каплепадения | NFT 60 102 – ASTM D 566 | Приблизительно 200°C (392°F) |
| Температура вспышки (в закрытом виде) | НФТ 60 103 | ASTM D > 150°C (300°F) |
| Электропроводность | Кондуктометр (электрод WTW и 325/S ) | 0 мкСм/см |
Типичные характеристики
При высокой скорости сдвига, когда к гелю прилагается напряжение, он становится жидким.
Поэтому SEPIGEL TM H 200 LWT легко нагнетается во время изготовления кабеля.
SEPIGEL TM H 200 LWT является вязким в состоянии покоя, чтобы обеспечить механическую защиту оптического волокна, но все же допускает некоторую подвижность.
Адсорбция водорода
Общая адсорбция водорода 1 граммом SEPIGEL TM H 200 LWT составляет от 3,5 до 4 см3 в экспериментальных условиях. Это ориентировочные значения, которые могут немного отличаться в зависимости от экспериментальных устройств, количества образца в устройстве и состояния поверхности образца. Однако они ясно показывают высокую способность SEPIGEL 9 к адсорбции водорода.0147 ТМ H 200 LWT.
Обладает мгновенной способностью адсорбировать водород для защиты волокна от водорода, образующегося во время производства. Гель-наполнитель SEPIGEL TM H 200 LWT также обладает способностью непрерывно поглощать водород для защиты волокна в течение всего срока службы кабеля.