Подробное Описание
Зачем усиливать стальной проволокой?
Медь — отличный электрический проводник, но плохой конструкционный материал для постоянных нагрузок на растяжение. Чистая медь имеет предел прочности на растяжение примерно 220 Н/мм² — менее одной восьмой от оцинкованной стальной проволоки при 1 770 Н/мм². Что ещё важнее, медь ползёт под постоянной нагрузкой: медный проводник под постоянным натяжением постепенно удлиняется, уменьшая своё сечение, увеличивая сопротивление и в конце концов разрушаясь. Этот процесс занимает месяцы или годы, но он неизбежен, если медь является основным путём нагрузки на растяжение.
Усиление стальной проволокой передаёт механическую нагрузку с медных жил на сталь. Медные жилы проводят ток; стальная проволока несёт натяжение. Каждый материал делает то, что умеет лучше всего.
Три конфигурации усиления — выбор правильной
| Конфигурация | Размещение стальной проволоки | Лучше всего подходит для | Типичные применения |
|---|---|---|---|
| Тип A — одна центральная проволока | Центр круглой сборки жил | Вертикальная подвеска; умеренная нагрузка на растяжение | Подвесное управление (опускание ≤25 м); шахтное электроснабжение; намотка тали |
| Тип B — две краевые проволоки | Продольные кромки плоского кабеля | Защита от скручивания; растяжение + износ | Плоские кабели токоподвода; токоподвод мостового крана; кабельная тележка конвейера |
| Тип C — слой оплётки | Оплётка из стальной проволоки между внутренней и наружной оболочкой | Тяжёлая нагрузка на растяжение; защита от истирания | Тяжёлая намотка; горнодобывающие волочащиеся кабели; морские кабели; кабели ТПМК |
Тип A — одна центральная проволока
Наиболее распространённая конфигурация для круглых кабелей. Одна оцинкованная стальная проволока проходит прямо через центр сборки жил. Медные жилы скручиваются вокруг неё концентрическими слоями. Преимущества: простая конструкция, симметричный изгиб, стальная проволока может служить заземлением оборудования. Ограничение: одна проволока может выдерживать только ограниченную нагрузку на растяжение — для очень тяжёлых кабелей (≥35 мм², вертикальное опускание >50 м) может потребоваться тип C.
Тип B — две краевые проволоки
Для плоских кабелей. Две стальные проволоки равного диаметра заделаны в продольные кромки плоского сечения кабеля. Преимущества: обеспечивает как прочность на растяжение, так и крутильную жёсткость (защита от скручивания), проволоки действуют как жертвенные износостойкие поверхности на кромках кабеля. Ограничение: работает только с плоской геометрией кабеля; не применимо к круглым кабелям.
Тип C — слой оплётки
Для самых тяжёлых применений — намоточных кабелей большого сечения, горнодобывающих волочащихся кабелей, кабелей тоннелепроходческих машин. Слой оплётки из оцинкованной стальной проволоки наносится между внутренней и наружной оболочкой. Преимущества: чрезвычайно высокая прочность на растяжение (распределена по всей окружности кабеля), отличная стойкость к истиранию, обеспечивает непрерывный путь заземления. Ограничение: тяжелее, дороже, немного больше наружный Ø при том же медном сечении.
Оконцевание — анкеровка стальной проволоки
Стальная проволока эффективна только при правильной анкеровке на обоих концах кабеля. Стальная проволока, проскальзывающая в оконцевании, не передаёт нагрузку. Стандартная практика:
- На конце пульта/станции управления: стальная проволока зажимается в специальном зажиме разгрузки натяжения, механически закреплённом на корпусе пульта. Медные жилы оконцовываются на клеммной колодке с технологическим запасом (50–100 мм слабины), чтобы при рывке кабеля натяжение шло на анкер стальной проволоки, а не на клеммную колодку
- На конце распределительной коробки/панели: стальная проволока анкерится к кабельному вводу или отдельному кронштейну разгрузки натяжения внутри корпуса. Ввод должен быть рассчитан на диаметр стальной проволоки и обеспечивать надёжный зажим, а не только уплотнение сжатием
Качество кабеля с усилением стальной проволокой Yichi
- Испытание стальной проволоки на растяжение по DIN EN 10002-1: каждая партия стальной проволоки отбирается и испытывается на растяжение. Фиксируются разрывная нагрузка, предел текучести и удлинение. Проволока, не соответствующая указанному минимальному пределу прочности 1 770 Н/мм², отбраковывается
- Качество оцинковки проверено: толщина цинкового покрытия измеряется по ISO 2178. Минимальная масса покрытия — 50 г/м² для внутренних кабелей, 80 г/м² для наружных/PUR-кабелей. Недостаточная оцинковка приводит к коррозии стальной проволоки внутри кабеля — невидимой снаружи
- Анкер разгрузки натяжения испытан на готовом кабеле: испытание на тягу при 2× номинальной рабочей нагрузке в течение 1 часа — требуется нулевое проскальзывание в точке анкеровки стальной проволоки. Испытание выполняется для каждой новой конструкции кабеля
- Искровое испытание при полном номинальном напряжении: каждый метр готового кабеля проходит сухое искровое испытание при номинальном испытательном напряжении. Электрическое соединение стальной проволоки с землёй при испытании гарантирует, что любой дефект изоляции между медной жилой и стальной проволокой обнаруживается немедленно