Кабель с сердечником
Наличие усиливающих элементов, которые необходимы для противодействия растяжению — конструкционное отличие кабелей с сердечниками от других изделий этой группы. В качестве заготовки при производстве таких компонентов используют сверхпрочные полимерные составы или легкие металлы.
Назначение
Применение дополнительного усилителя увеличивает допустимую нагрузку при растяжении и прочностные характеристики, препятствующие разрыву. Такое техническое решение продлевает срок службы изделия, расширяет варианты применения.
Важный момент — допускается использование продукции, усиленной сердечником, для навески на опоры, стоящие на значительном расстоянии друг от друга. Исключение составляет марка ВВГ — под нагрузкой на расстоянии такие кабели будут растягиваться, что вызовет провисание и дальнейшую деформацию.
Виды сердечников
Продукция с усиленной конструкцией условно делится на два вида: изделия с элементами из металлов или композитных полимеров.
Стальная проволока
Для сердечников применяется оцинкованная проволока, изготовленная по ГОСТ 9850-72. Характеристики этого материала:
- повышенные показатели прочности;
- сниженный коэффициент расширения;
- относительно невысокая себестоимость.
Из отрицательных моментов эксплуатации изделий этой группы отмечают низкую антикоррозионную стойкость, со временем цинковое покрытие теряет свои свойства и кабели, применяемые на открытых воздушных линиях корродируют. Сердечники из стальной проволоки применяют для следующих марок — АС, СИП-2 и аналогов. Для улучшения характеристик некоторые производители используют плакирование — термомеханическое покрытие стали алюминием. Полученные изделия обладают не только улучшенными антикоррозионными качествами, одновременно их допустимая рабочая температура увеличивается до 350 °С. Указанные свойства усиливающих элементов продлевают срок службы линий электропередач воздушного типа.
Полимерные сердечники
От первого варианта они отличаются повышенной прочностью при меньшей плотности и весе. В качестве наполнителя в волоконных структурах используются следующие материалы:
- термически обработанное и остывшее стекло;
- углеродистые соединения (карбон);
- базальтовые породы и волокна на их основе;
- керамические составляющие.
Материалом матрицы или связующим веществом в таких сердечниках выступают эпоксидные смолы. Композитные модули изготавливаются методом пултрузии — это способ получения специальных пластиков, так называемая протяжка. Процесс состоит из нескольких этапов:
- погружение подготовленного пучка волокон в специальную емкость;
- добавление жидкого связующего для пропитывания заготовки;
- формирование профиля каждой нити путем протягивания через предварительно нагретую фильеру (волоку);
- отжим избыточного связующего, после чего начинается процесс полимеризации.
Окончательное затвердевание модулей происходит на завершающем этапе во время термообработки в печах непрерывного действия. Полимерные сердечники применяются в оптоволоконных конструкциях типа ДПД-П-128М и в аналогичных модификациях.
Обзор рынка
В современных системах электроснабжения и передачи данных используется кабельно-проводниковая продукция гибкого типа. Марки КПВЛ отличаются увеличенной прочностью, улучшенными эксплуатационными показателями, надежным стальным сердечником и специальной оболочкой из ПВХ, не поддерживающей горение. Применяются в лифтах общего типа с питающим напряжением до 380 В и с частотой тока не более 60 Гц. В этом исполнении усиливающий элемент представляет собой трос, изготовленный из 49 отдельных стальных проволок диаметром 0,3 мм. Для защиты используется оцинкование или флюсование (лужение). Конструкция кабелей позволяет выдерживать усилие на растяжение, превышающее в тысячи раз собственную массу (в килограммах на погонный метр). Расчетный ресурс составляет до 1 100 000 циклов «подъем-спуск».
В условиях производственных предприятий на линиях управления подвижным оборудованием применяют продукцию следующих марок — КПГ1У, КПГ2У и КПГН1У. На таких объектах изделия со стальным сердечником востребованы на подъемно-транспортных агрегатах и конвейерах разного назначения.
Отметим, что использование кабелей с усиливающими элементами продиктовано технической необходимостью и условиями эксплуатации, при которых требуется укрепление линий на всем протяжении трасс. Учитывая возрастающие из-за этого финансовые затраты, применение подобной продукции целесообразно только в случае точного расчета и обоснования.