Назначение и область применения

Изобретение относится к электромонтажным изделиям, а именно, к кабелепроводам для прокладки кабельных линий передачи электроэнергии.

Предшествующий уровень техники

В настоящее время широко применяются кабельные линии, которые в качестве средства для размещения кабеля содержат трубчатый кабелепровод, во внутреннем пространстве которого уложен кабель. Трубчатый кабелепровод может быть выполнен в виде единой трубы или в виде нескольких труб, состыкованных друг с другом.

Так, известен кабелепровод кабельной линии, описанный в журнале «Новости Электротехники» J\°4(82), 2013 (стр. 78-83).

Рассматриваемый кабелепровод предназначен для прокладки силового кабеля (6-500 кВ), снабженного внешней полимерной оболочкой.

Указанный кабелепровод включает трубчатый корпус, стенка которого выполнена из диэлектрического полимерного материала, в частности, из полиэтилена.

Использование полимерного трубчатого кабелепровода, обладающего достаточной механической прочностью и устойчивостью к воздействию факторов внешней среды, обеспечивает защиту кабеля от механических повреждений и внешних воздействий при прокладке как наземных, так и подземных кабельных трасс. При этом оказывается возможным использовать технологичные и экономически выгодные методы прокладки кабельной трассы, в частности, метод горизонтально - направленного бурения, в ходе которого полимерный трубчатый корпус кабелепровода затягивается в грунт, а затем в него протягивается кабель.

Однако рассматриваемая конструкция кабелепровода не обеспечивает возможность осуществления поиска места повреждения внешней оболочки силового кабеля известными из уровня техники способами, основанными на поиске и локализации на трассе кабельной линии с помощью применяемых для данной цели приборов места, где испытательный ток, подаваемый на экран электрического кабеля, через его поврежденную внешнюю оболочку выходит в грунт. Выходу тока в грунт препятствует стенка корпуса, изготовленная из полиэтилена, являющегося диэлектриком, не обладающая свойствами электропроводности в направлении от ее внутренней поверхности к внешней поверхности.

Известен кабелепровод кабельной линии, описанный в [RU 186701], который выбран в качестве ближайшего аналога.

Рассматриваемый кабелепровод включает трубчатый корпус, стенка которого выполнена из диэлектрического полимерного материала, снабженный внутренней полостью для размещения электрического кабеля. При этом в стенке корпуса сформированы распределенные по длине корпуса отдельные электропроводящие участки, выполненные на всю ее толщину, обеспечивающие возможность протекания через стенку корпуса электрического тока в направлении от внутренней поверхности стенки корпуса к ее наружной поверхности.

Указанные электропроводящие участки могут быть расположены по длине корпуса с некоторым шагом в один ряд, а также могут быть распределены по окружности поперечного сечения корпуса и в этом случае образовывать по длине корпуса несколько рядов.

Данный кабелепровод за счет сформированных в стенке его корпуса электропроводящих участков обеспечивает возможность выхода протекающего по кабелю испытательного тока в грунт и, следовательно, возможность локализации места повреждения внешней оболочки кабеля.

Однако указанная возможность существует при условии контактирования с грунтом той части корпуса кабелепровода, на которой сформированы указанные электропроводящие участки.

В противном случае выход испытательного тока в грунт может быть затруднен или невозможен.

В частности, указанная ситуация возникает, когда кабелепровод расположен на поверхности грунта в траншее кабельной трассы или только частично заглублен в грунт, электропроводящие участки сформированы на части поверхности корпуса кабелепровода, и при этом положение корпуса кабелепровода таково, что распределенные по его длине электропроводящие участки находятся в той части корпуса, которая не контактирует с грунтом. Таким образом, рассматриваемый кабелепровод обладает недостаточной надежностью обнаружения места повреждения внешней оболочки кабеля.

Сущность изобретения

Технической проблемой, решение которой обеспечивается при реализации изобретения, является повышение надежности обнаружения места повреждения внешней оболочки кабеля, установленного в трубчатом кабелепроводе из диэлектрического полимерного материала.

Сущность изобретения заключается в том, что в кабелепроводе, включающем трубчатый корпус, стенка которого выполнена из полимерного диэлектрического материала, снабженном внутренней полостью для размещения электрического кабеля, при этом в стенке корпуса сформированы распределенные по длине корпуса электропроводящие участки, выполненные на всю ее толщину, обеспечивающие возможность протекания через стенку корпуса электрического тока в направлении от внутренней поверхности стенки корпуса к ее наружной поверхности, согласно изобретению электропроводящие участки выполнены в виде витков электропроводящего элемента, расположенного по длине корпуса по винтообразной линии.

Выполнение корпуса кабелепровода из полимерного диэлектрического материала, обладающего достаточной механической прочностью и устойчивостью к воздействию факторов внешней среды, обеспечивает защиту расположенного в его внутреннем пространстве кабеля от механических повреждений и внешних воздействий при прокладке как наземных, так и подземных кабельных трасс. При этом оказывается возможным использовать технологичные и экономически выгодные методы прокладки кабельной трассы, в частности, метод горизонтально - направленного бурения, в ходе которого полимерный трубчатый корпус кабелепровода затягивается в грунт, а затем в него протягивается кабель. Благодаря наличию описанного выше электропроводящего элемента диэлектрическая стенка корпуса обладает электропроводностью в направлении от внутренней поверхности к внешней поверхности.

За счет этого обеспечивается возможность протекания через стенку корпуса испытательного тока из поврежденной внешней оболочки кабеля и выхода его в грунт, а, следовательно, возможность фиксации указанного тока приборами, осуществляющими поиск места повреждения оболочки кабеля. При этом, поскольку электропроводящий элемент имеет закрученную по винтообразной линии форму, обеспечивается гарантированный контакт витков указанного элемента с грунтом либо по всей их поверхности, либо в зоне, где витки частично соприкасаются с грунтом.

Тем самым достигается возможность выхода протекающего по кабелю испытательного тока в грунт вне зависимости от того, какая часть поверхности корпуса соприкасается с грунтом, и степени его заглубления.

Указанные факторы способствуют повышению надежности обнаружения места повреждения внешней оболочки кабеля с использованием заявляемого изобретения.

Таким образом, техническим результатом, достигаемым при реализации заявляемого изобретения, является повышение надежности обнаружения места повреждения внешней оболочки кабеля, установленного в трубчатом кабелепроводе из диэлектрического полимерного материала.

Электропроводящий элемент в продольном сечении может иметь различные форму и линейные размеры, в частности ширину S, а его витки могут отстоять друг от друга на расстоянии Н, отличающимся от витка к витку или на одинаковом, равном шагу винтообразной линии.

Количество витков электропроводящего элемента, распределенных вдоль корпуса по его длине, зависит от требуемой точности поиска места повреждения кабеля.

Указанный электропроводящий элемент может быть, в частности, выполнен в процессе экструдирования трубчатого корпуса, при этом диэлектрическая и электропроводящая части корпуса могут стыковаться в процессе производства корпуса при осуществлении их соэкструзии или одновременной экструзии.

Указанный электропроводящий элемент может быть, в частности, выполнен в виде единого проходящего на всю толщину стенки корпуса вставного элемента или в виде нескольких контактирующих (механически и электрически) и проходящих на всю толщину стенки корпуса вставок, изготовленных из металла или из электропроводящего полимерного материала.

С целью облегчения выхода тока из внутреннего пространства корпуса за его пределы стенка корпуса может иметь покрытие из электропроводящего материала на ее внутренней или внешней поверхности или на обеих ее поверхностях (многослойная стенка).

Внешняя оболочка установленного в кабелепроводе кабеля может иметь покрытие из электропроводящего материала.

Корпус кабелепровода может быть выполнен в виде единой трубы или в виде нескольких труб, состыкованных друг с другом.

Электропроводящий элемент может располагаться по длине корпуса с отступом от торцевых участков стыкуемых кабелепроводов, в частности, для осуществления их соединения друг с другом путем сварки.

Заявляемый кабелепровод преимущественно может быть использован для прокладки силового кабеля (напряжение 0,4 - 500 кВ), содержащего жилу, изоляцию жилы, металлический экран и внешнюю оболочку.

Краткое описание чертежей Заявленное решение поясняется чертежами, где: фиг.1 - общий вид заявляемого устройства; фиг. 2 - вид заявляемого устройства в поперечном сечении фиг. 3 - путь тока из поврежденной оболочки кабеля в окружающий грунт. Следует отметить, что прилагаемые чертежи иллюстрируют только один из наиболее предпочтительных вариантов выполнения заявленного решения и не могут рассматриваться в качестве ограничения содержания изобретения, которое включает и другие варианты осуществления.

Осуществимость изобретения

Устройство содержит трубчатый корпус 1, стенка которого выполнена из диэлектрического полимерного материала. Корпус 1 имеет полость 2 (см. фиг. 2 и 3) для размещения в ее пространстве электрического кабеля 3 (см. фиг. 3).

В стенке корпуса 1 сформирован выполненный на всю ее толщину протяженный электропроводящий элемент 4, образующий единую электрическую цепь. Указанный элемент 4 имеет закрученную вокруг оси корпуса 1 форму и содержит витки, расположенные в виде винтообразной линии по длине корпуса 1.

Элемент 4 выполнен, в частности, из электропроводящего полимерного материала.

Витки элемента 4, в частности, размещены по длине корпуса 1 с шагом Н и имеют одинаковую ширину S (фиг. 1). Устройство работает следующим образом.

При подаче испытательного тока по экрану кабеля 3 ток из его поврежденной оболочки попадает во внутреннее пространство 2 корпуса 1 (фиг. 3) и далее через воздушную среду, обладающую электропроводностью в силу ее влажности и загрязнения, попадает на внутреннюю поверхность ближайшего к месту повреждения оболочки кабеля 3 участка электропроводящего элемента 4.

Затем ток из поврежденной оболочки кабеля 3 через стенку корпуса 1 попадает в грунт либо на участке, ближайшем к месту повреждения оболочки кабеля 3, если данный участок контактирует с грунтом, либо в зоне, где виток, включающий указанный участок, контактирует с грунтом.

Место выхода испытательного тока из кабеля 3 в грунт, фиксируемое приборами, позволяет локализовать место повреждения оболочки кабеля 3 на трассе кабельной линии.