Каково внутреннее устройство разных типов кабелей. Какие материалы используются для изоляции и проводников. Как конструкция кабеля влияет на его характеристики и области применения. Какие виды кабелей подходят для прокладки под водой, в земле, внутри помещений.
Устройство и конструкция кабелей различного назначения
Кабели играют важнейшую роль в современных системах передачи энергии и информации. Их внутреннее устройство может сильно различаться в зависимости от назначения и условий эксплуатации. Рассмотрим основные элементы конструкции кабелей и их функции:
- Токопроводящая жила — центральный элемент, по которому передается электрический ток или оптический сигнал
- Изоляция — защищает жилу и предотвращает утечки тока
- Экран — защита от внешних электромагнитных помех
- Оболочка — внешняя защита кабеля от механических повреждений и воздействия среды
- Броня — дополнительная защита в виде металлических лент или проволок
- Сердечник — центральный силовой элемент в некоторых конструкциях
Материалы, используемые при производстве кабелей
Выбор материалов для различных элементов кабеля во многом определяет его эксплуатационные характеристики:
Проводники
Для токопроводящих жил чаще всего применяются:
- Медь — обладает высокой проводимостью
- Алюминий — легче и дешевле меди, но имеет меньшую проводимость
- Сталь — используется как силовой элемент
- Оптическое волокно — для передачи оптических сигналов
Изоляционные материалы
В качестве изоляции применяются:
- Поливинилхлорид (ПВХ) — недорогой и универсальный материал
- Полиэтилен — обладает хорошими диэлектрическими свойствами
- Резина — эластичный материал для гибких кабелей
- Фторопласт — для высокотемпературной изоляции
Подводные кабели: особенности конструкции
Подводные кабели имеют специальную конструкцию для защиты от воздействия воды и высокого давления:
- Многослойная гидроизоляция из полиэтилена и алюмополимерной ленты
- Бронирование стальными проволоками для защиты от механических повреждений
- Медные трубки с оптоволокном, заполненные гидрофобным гелем
- Элементы дистанционного электропитания для промежуточных усилителей
Такая сложная конструкция обеспечивает надежную работу кабеля на глубинах до 8000 метров в течение десятилетий.
Силовые кабели: передача больших мощностей
Силовые кабели предназначены для передачи электроэнергии на большие расстояния. Их особенности:
- Жилы большого сечения из меди или алюминия
- Усиленная изоляция для высоких напряжений
- Экраны для выравнивания электрического поля
- Броня для защиты при прокладке в земле
- Маслонаполненная или газонаполненная изоляция в кабелях сверхвысоких напряжений
Современные силовые кабели способны передавать мощности в сотни мегаватт на расстояния в сотни километров.
Контрольные и управляющие кабели
Эти кабели применяются в системах автоматики и управления. Их особенности:
- Многожильная конструкция — до нескольких десятков жил
- Малое сечение токопроводящих жил
- Экранирование каждой пары или группы жил
- Общий экран для защиты от помех
- Негорючие материалы оболочки для систем безопасности
Контрольные кабели обеспечивают надежную передачу сигналов управления и контроля в сложных промышленных системах.
Кабели для нефтегазовой промышленности
Нефтепогружные и геофизические кабели работают в экстремальных условиях. Их особенности:
- Высокая термостойкость — до 230°C и выше
- Устойчивость к агрессивным средам
- Повышенная механическая прочность
- Комбинированная конструкция — силовые и контрольные жилы
- Специальные полимерные материалы изоляции и оболочки
Такие кабели способны годами работать в нефтяных скважинах на глубинах в несколько километров.
Огнестойкие и пожаробезопасные кабели
Для систем противопожарной защиты применяются специальные огнестойкие кабели:
- Негорючая изоляция из кремнийорганической резины
- Огнезащитные покрытия поверх изоляции
- Оболочка из материалов, не распространяющих горение
- Применение минеральной изоляции
Такие кабели способны сохранять работоспособность при пожаре в течение 180 минут и более, обеспечивая функционирование систем безопасности.
Заключение
Разнообразие конструкций и материалов позволяет создавать кабели с оптимальными характеристиками для любых условий применения. Правильный выбор типа кабеля критически важен для надежной работы энергетических и информационных систем. Развитие технологий постоянно расширяет возможности кабельной техники, позволяя решать все более сложные задачи передачи энергии и информации.
Трансокеанические подводные кабели связи / Хабр
И вновь привет, хабр.
Вчера мной был опубликован материал касательно прокладки компанией Google собственного оптоволоконного кабеля связи по дну Тихого океана, который свяжет дата-центры компании в штате Орегон, США, с Японией. Казалось бы, это огромный проект стоимостью $ 300 млн и длинной в 10 000 км. Однако, если копнуть немного глубже станет ясно, что данный проект является выдающимся только потому, что это будет делать один медийный гигант для личного использования. Вся планета уже плотно опутана кабелями связи и под водой их намного больше, чем кажется на первый взгляд. Заинтересовавшись этой темой я подготовил общеобразовательный материал для любопытствующих.
Истоки межконтинентальной связи
Практика прокладывания кабеля через океан берет начало еще с XIX века. Как сообщает википедия, первые попытки соединить два континента проводной связью были предприняты еще в 1847 году.
Успешно связать Великобританию и США трансатлантическим телеграфным кабелем удалось только к 5 августа 1858 года, однако уже в сентябре связь была утеряна. Предполагается, что причиной стали нарушение гидроизоляции кабеля и последующая его коррозия и обрыв. Стабильная связь между Старым и Новым светом была установлена только в 1866 году. В 1870 году был проложен кабель в Индию, что позволило связать напрямую Лондон и Бомбей. В эти проекты были вовлечены одни из лучших умов и промышленников того времени: Уильям Томсон (будущий великий лорд Кельвин), Чарльз Уитстон, братья Сименсы. Как видно, почти 150 лет назад люди активно занимались созданием по протяженности в тысячи километров линий связи. И на этом прогресс, понятное дело, не остановился. Однако, телефонная связь с Америкой была установлена только в 1956 году, а работы длились почти 10 лет. Подробно об укладке первого трансатлантического телеграфного и телефонного кабеля можно прочитать в книге Артура Кларка «Голос через океан».
Устройство кабеля
Несомненный интерес представляет непосредственное устройство кабеля, который будет работать на глубине в 5-8 километров включительно.
Стоит понимать, что глубоководный кабель должен иметь следующий ряд базовых характеристик:
- Долговечность
- Быть водонепроницаемым (внезапно!)
- Выдерживать огромное давление водных масс над собой
- Обладать достаточной прочностью для укладки и эксплуатации
- Материалы кабеля должны быть подобраны так, чтобы при механических изменениях (растяжении кабеля в ходе эксплуатации/укладки, например) не изменялись его рабочие характеристики
Рабочая часть рассматриваемого нами кабеля, по большому случаю, ни чем особым от обычной оптики не отличается. Вся суть глубоководных кабелей заключена в защите этой самой рабочей части и максимального увеличения срока его эксплуатации, что видно из схематического рисунка справа. Давайте по порядку разберем назначение всех элементов конструкции.
Полиэтилен — внешний традиционный изоляционный слой кабеля. Данный материал является отличным выбором для прямого контакта с водой, так как обладает следующими свойствами:
Устойчив к действию воды, не реагирует со щелочами любой концентрации, с растворами нейтральных, кислых и основных солей, органическими и неорганическими кислотами, даже с концентрированной серной кислотой.
Мировой океан содержит в себе, фактически, все элементы таблицы Менделеева, а вода является универсальным растворителем. Использование такого распространенного в хим. промышленности материала как полиэтилен является логичным и оправданным, так как в первую очередь инженерам было необходимо исключить реакцию кабеля и воды, тем самым избежать его разрушения под воздействием окружающей среды. Полиэтилен использовался в качестве изолирующего материала в ходе прокладки первых межконтинентальных линий телефонной связи в середине XX века.
Однако, в силу своей пористой структуры полиэтилен не может обеспечить полной гидроизоляции кабеля, поэтому мы переходим к следующему слою.
Майларовая пленка — синтетический материал на основе полиэтилентерефталата. Имеет следующие свойства:
Не имеет запаха, вкуса. Прозрачный, химически неактивный, с высокими барьерными свойствами (в том числе и ко многим агрессивным средам), устойчивый к разрыву (в 10 раз прочнее полиэтилена), износу, удару.
После слоя майларовой пленки можно встретить армирование кабеля различной мощности, в зависимости от заявленных характеристик изделия и его целевого назначения. В основном используется мощная стальная оплетка для придания кабелю достаточной жесткости и прочности, а так же для противодействия агрессивным механических воздействиям из вне. По некоторым данным, блуждающим в сети, ЭМИ исходящее от кабелей может приманивать акул, которые перегрызают кабели. Так же на больших глубинах кабель просто укладывается на дно, без копания траншеи и его могут зацепить рыболовецкие суда своими снастями. Для защиты от подобных воздействий кабель и армируется стальной оплеткой. Используемая в армировании стальная проволока предварительно оцинковывается.
В результате этих мероприятий масса погонного километра может достигать нескольких тонн. «Почему не легкий и прочный алюминий?» — спросят многие. Вся проблема в том, что на воздухе алюминий имеет стойкую пленку окисла, но при соприкосновении с морской водой данный металл может вступать в интенсивную химическую реакцию с вытеснением ионов водорода, которые оказывают губительное влияние на ту часть кабеля, ради которой все затевалось — оптоволокно. Поэтому используют сталь.
Алюминиевый водный барьер, или слой алюмополиэтилена используется как очередной слой гидроизоляции и экранирования кабеля. Алюмополиэтилен представляет собой комбинацию из фольги алюминиевой и полиэтиленовой пленки, соединенных между собой клеевым слоем.
Проклейка может быть как односторонней, так и двухсторонней. В масштабах всей конструкции алюмополиэтилен выглядит почти незаметным. Толщина пленки может варьироваться от производителя к производителю, но, к примеру, у одного из производителей на территории РФ толщина конечного продукта составляет 0.15-0.2 мм при односторонней проклейке.
Слой поликарбоната вновь используется для усиления конструкции. Легкий, прочный и стойкий к давлению и ударам, материал широко используется в повседневных изделиях, например, в велосипедных и мотоциклетных шлемах, также применяется в качестве материала при изготовлении линз, компакт-дисков и светотехнических изделий, листовой вариант используется в строительстве как светопропускающий материал. Обладает высоким коэффициентом теплового расширения. Применение ему было найдено и в производстве кабелей.
Медная, или алюминиевая трубка входит в состав сердечника кабеля и служит для его экранирования. Непосредственно в эту конструкцию укладываются другие медные трубки с оптоволокном внутри.
В зависимости от конструкции кабеля, трубок может быть несколько и они могут быть переплетены между собой различным образом. Ниже четыре примера организации сердечника кабеля:
Укладка оптоволокна в медные трубки которые заполнены гидрофобным тиксотропным гелем, а металлические элементы конструкции используются для организации дистанционного электропитания промежуточных регенераторов — устройств, осуществляющих восстановление формы оптического импульса, который, распространяясь по волокну, претерпевает искажения.
В разрезе получается что-то похожее на это:
Производство кабеля
Особенностью производства оптических глубоководных кабелей является то, что чаще всего оно располагается вблизи портов, как можно ближе к берегу моря. Одной из основных причин подобного размещения является то, что погонный километр кабеля может достигать массы в несколько тонн, а для сокращения необходимого кол-ва сращиваний в процессе укладки производитель стремиться сделать кабель как можно более длинным.
Обычной нынче длинной для такого кабеля считается 4 км, что может вылиться в, примерно, 15 тонн массы. Как можно понять из вышеуказанного, транспортировка такой бухты глубоководного ОК не самая простая логистическая задача для сухопутного транспорта. Обычные для намотки кабелей деревянные барабаны не выдерживают описанной ранее массы и для транспортировки ОК на суше, к примеру, приходится выкладывать всю строительную длину «восьмеркой» на спаренных железнодорожных платформах, чтобы не повредить оптоволокно внутри конструкции.
Укладка кабеля
Казалось бы, имея такой мощный с виду продукт можно грузить его на корабли и сбрасывать в морскую пучину. Реальность же немного иная. Прокладка маршрута кабеля — это длительный и трудоемкий процесс. Маршрут должен быть, само собой, экономически выгодным и безопасным, так как использование различных способов защиты кабеля приводит к увеличению стоимости проекта и увеличивает срок его окупаемости. В случае прокладки кабеля между разными странами, необходимо получить разрешение на использование прибрежных вод той или иной страны, необходимо получить все необходимые разрешения и лицензии на проведение кабелеукладочных работ.
После проводится геологическая разведка, оценка сейсмической активности в регионе, вулканизма, вероятность подводных оползней и других природных катаклизмов в регионе, где будут проводится работы и, в последующем, лежать кабель. Так же важную роль играют прогнозы метеорологов, дабы сроки работ не были сорваны. Во время геологической разведки маршрута учитывается широкий спектр параметров: глубина, топология дна, плотность грунта, наличие посторонних объектов, типа валунов, или затонувших кораблей. Так же оценивается возможное отклонение от первоначального маршрута, т.е. возможное удлинение кабеля и увеличение стоимости и продолжительности работ. Только после проведения всех необходимых подготовительных работ кабель можно загружать на корабли и начинать укладку.
Собственно, из гифки процесс укладки становится предельно ясным.
Прокладка оптоволоконного кабеля по морскому/океаническому дну проходит непрерывно из точки А в точку Б. Кабель укладывается в бухты на корабли и транспортируется к месту спуска на дно.
Выглядят эти бухты, например, так:
Если Вам кажется, что она маловата, то обратите внимание на это фото:
После выхода корабля в море остается исключительно техническая сторона процесса. Команда укладчиков при помощи специальных машин разматывает кабель с определенной скоростью и, сохраняя необходимое натяжение кабеля за счет движения корабля продвигается по заранее проложенному маршруту.
Выглядит со стороны это так:
При каких-либо проблемах, обрывах, или повреждениях на кабеле предусмотрены специальные якоря, которые позволяют поднять его к поверхности и отремонтировать проблемный участок линии.
И, в итоге, благодаря всему этому мы можем с комфортом и на высокой скорости смотреть в интернете фото и видео с котиками со всего мира.
В комментариях к статье о проекте Google пользователь Lux_In_Tenebris предоставил список интересной по этой теме литературы, может быть, кому-то пригодится.
Так же пользователь YoMan предоставил ссылку на видео о корабле-кабелеукладчике «Tyco Resolute», спасибо.
http://youtu.be/GAmSfd01_6I
Уважаемые читатели. Статья является исключительно общеобразовательной. Если у вас есть что сказать на данную тему, дополнить или исправить — буду только рад. Сообщайте в ЛС, или комментариях.SlickLight — кабель для каротажных работ
Главная / Специальные кабели / SlickLight
Лёгкий малогабаритный кабель-датчик для каротажных работ, аналог традиционным грузонесущим кабелям
Применение
Грузонесущий геофизический
Распределённый мониторинг состояния скважины (DTS, DAS)
Передача сигнала от скважинных приборов
Каротажные работы
SlickLight-H
Оптическое волокно
Стальной оптический модуль
Медная жила
Изоляция
Стальная защитная трубка
SlickLight-S
Оптическое волокно
Стальной оптический модуль
Изоляция
Стальная защитная трубка
SlickLight-S
Оптическое волокно
Стальной оптический модуль
Повив из стальной армирующей проволоки
Стальная защитная трубка
SlickLight-C
Медная жила
Изоляция
Повив из оцинкованной стальной проволоки
Стальная защитная трубка
Преимущества- Компактный и лёгкий кабель
- Устойчив к корозии
- Устойчив к высоким температурам
- Защита волокна от проникновения водорода
- Одинарный или двойной стальной оптический модуль
- Оптический модуль без геля
- Дополнительный грузонесущий элемент — повив стальных проволок
- Медные жилы
| Температурный рейтинг | +90 °C +150 °C +180 °C +200 °C +260 °C +300 °C |
| Диаметр по оболочке | 3,2 – 6,35 мм |
| Сечение медной жилы | 0,75 – 3,0 мм² |
| Количество волокон | до 12 |
| Минимальный радиус изгиба (без нагрузки) | x 20D |
Оптическое волокно: одномодовое или многомодовое, в том числе высокотемпературное
Материал трубки: коррозионностойкая сталь марки 316L, высокопрочные сплавы Incoloy, Inconel
Броня: высокопрочная стальная оцинкованная проволока или проволока из коррозионностойких сплавов
Этот кабель применяется в следующих решениях
Опыт поставок — 2700+ км спецкабеля
1189 км
664 км
487 км
112 км
109 км
86 км
32 км
16 км
8 км
4 км
Раковины/Секционные Кабели | Инструменты RIDGID
Показать меньше
Читать далее
Купить сейчас
Зарегистрируйте свой продукт
Купить запчасти
- Интернет-магазины
- Магазины рядом с вами
Посетите сайт, чтобы узнать о наличии.
В наличии
Купить сейчас
Сопроводительные документы
Брошюра
Информация для заказа
Кабели 5/16″ (8 мм)
| Кат. № | Модель № | Описание кабеля | К50 | К60 | К1500 | К1500СП | К1500Г | К5208 |
| 62225 | С-1 | 5/16″ (8 мм) x 25 футов (7,6 м) с грушевидным шнеком | х | |||||
| 56782 | C-1IC | 5/16″ (8 мм) x 25′ (7,6 м) Внутренний сердечник с грушевидным шнеком | х | |||||
| 89400 | С-21 | 5/16″ (8 мм) x 50 футов (15,2 м) с грушевидным шнеком | х | |||||
| 62235 | С-2 | 5/16″ (8 мм) x 25′ (7,6 м) со шнеком с опускающейся головкой | х | |||||
| 56787 | C-2IC | 5/16” (8 мм) x 25’ (7,6 м) Внутренний сердечник со шнеком с опускающейся головкой | х | |||||
| 89405 | С-22 | 5/16″ (8 мм) x 50 футов (15,6 м) с откидным шнеком | х |
Кабели 3/8 дюйма (10 мм)
Кат. № | Модель № | Описание кабеля | К50 | К60 | К1500 | К1500СП | К1500Г | К5208 |
| 62245 | С-4 | 3/8″ (10 мм) x 25′ (7,6 м) с муфтой с наружной резьбой | х | |||||
| 62250 | С-5 | 3/8″ (10 мм) x 35 футов (10,7 м) с грушевидным шнеком | х | |||||
| 62260 | С-6 | 3/8″ (10 мм) x 35′ (10,7 м) с муфтой с наружной резьбой | х | |||||
| 96037 | C-6IC | 3/8″ (10 мм) x 35′ (10,7 м) IC с муфтой с наружной резьбой | х |
Кабели 5/8 дюйма (16 мм)
Кат. № | Модель № | Описание кабеля | К50 | К60 | К1500 | К1500СП | К1500Г | К5208 |
| 62265 | С-7 | 5/8″ (16 мм) x 7,5′ (2,3 м) Tight-Wind | х | х | ||||
| 62270 | С-8 | 5/8″ (16 мм) x 7,5′ (2,3 м) Универсальный ветроуловитель | х | х | ||||
| 25046 | C-8IC | Кабель с внутренним сердечником 5/8 дюйма (16 мм) x 7,5 дюйма (2,3 м) | х | х | ||||
| 51317 | С-9 | 5/8″ (16 мм) x 10′ (3,1 м) Ветер для тяжелых условий эксплуатации | х | х |
Кабели 7/8 дюйма (22 мм)
Кат. № | Модель № | Описание кабеля | К50 | К60 | К1500 | К1500СП | К1500Г | К5208 |
| 62275 | С-10 | 7/8″ (22 мм) x 15′ (4,6 м) Универсальный ветроуловитель | х | х | х | х | х | |
| 25036 | С-10IC | 7/8″ (22 мм) x 15′ (4,6 м) Универсальный нагнетатель с внутренним сердечником | х | х | х | х | х |
Кабели 1 1/4 дюйма (32 мм)
| Кат. № | Модель № | Описание кабеля | К50 | К60 | К1500 | К1500СП | К1500Г | К5208 |
| 62280 | С-11 | 1 1/4 дюйма (32 мм) x 15 футов (4,6 м) Универсальный ветроуловитель | х | х | х | х | ||
| 24226 | С-11IC | 1 1/4″ (32 мм) x 15′ (4,6 м) Универсальный ветроуловитель с пластиковым сердечником | х | х | х | х | ||
| 62285 | С-12 | 1 1/4″ (32 мм) x 15′ (4,6 м) Ветер для особо тяжелых условий эксплуатации | х | х | х | х | ||
| 62295 | С-14 | 15′ (4,6 м) Ветер для тяжелых условий эксплуатации..jpg) Шаг 1/2″ (13 мм). Рекомендуется для линий 3″ (75 мм) — 10″ (250 мм) сквозной очистки, без ловушек 4″ (110 мм) | х | х | х | х | ||
| 62300 | С-15 | 1 1/4″ (32 мм) x 15′ (4,6 м) Extra Flexible Wind | х | х | х | х |
- Отзывы
- вопросы и ответы
Связаться с нами
Есть комментарии или вопросы? Мы хотели бы услышать от вас.
Регистрация продукта
Инструменты RIDGID поддерживаются лучшим покрытием в отрасли.
Правильный выбор кабеля для вашего…
Заинтересованы в уборке?
Получайте статьи, новости и видео об уборке прямо на почту! Войти Сейчас.
Уборка + Получать оповещения
У меня есть друг, который быстро навешивает ярлыки на бренды или движения с таинственно сильными, почти культовыми последователями. Примеры включают Apple, Tesla, Starbucks, Grateful Dead и, как ни странно, секционные кабельные машины.
Культ секционного кабеля, если он таковым является, имеет долгую и почтенную историю, и таинственная преданность, которую испытывают его последователи, основана не на рекламном афишировании или попытке не отставать от Джонсов, а скорее на старом добром -модный прагматизм. Как скажет вам любой приверженец, секционные тросы более гибкие и вращаются с большей скоростью, чем тросы барабанного типа. Проще говоря, несмотря на то, что требуется больше работы, секционные фильтры лучше справляются с очисткой стока.
Дополнительным преимуществом является то, что более крупные кабели имеют очень большой шаг (расстояние между витками), который проходит по краю трубы, что позволяет этим кабелям буквально вкручиваться в канализацию.
Эта функция позволяет легко пройти 200 футов вниз по линии с секционным кабелем, тогда как для барабанной машины потребуется гораздо больше работы, чтобы сделать то же самое.
Единственная хитрость заключается в том, чтобы убедиться, что у вас есть кабель правильного размера для трубы, которую вы хотите очистить. Это может быть немного сложно, если вы переходите от барабанного типа к секционным кабелям, потому что секционные кабели полые и, как правило, имеют больший внешний диаметр.
Например, барабанный трос диаметром 5/8 дюйма считается довольно большим, его можно использовать для вырезания корней или прочных препятствий. С другой стороны, 5/8-дюймовый секционный кабель считается довольно маленьким, его можно использовать в линиях от 1 1/2 до 3 дюймов для преодоления легких препятствий. Кабель барабанного типа диаметром 7/8 дюйма будет считаться огромным, если его использовать только для самых больших труб и самых жестких препятствий. Кабель с сечением 7/8 дюйма считается кабелем среднего размера и используется для линий диаметром от 2 до 4 дюймов со средними препятствиями.
(Никакой обрезки корня.) Тяжелый подъем в мире секционных тросов выполняется с помощью тросов диаметром 1 1/4 дюйма, которые толще, но более гибки, чем что-либо в мире барабанных тросов.
Еще одним преимуществом секционных машин является то, что они легче барабанных машин — 80 фунтов против 200 с лишним фунтов — и вы можете нести на рабочую площадку несколько секций кабеля за раз, а не все 200 футов одновременно в драм-машина.
Недостатком секционных кабелей является то, что… они состоят из секций. В зависимости от длины змей, вы должны часто останавливаться, чтобы восстановить соединение. Большинство людей находят это немного более трудным, чем простое нажатие на рычаг и педаль, что составляет общее количество физического труда, необходимого для протягивания троса драм-машины по линии. С другой стороны, уверенности в том, что ваши кабели и машина смогут добраться до любого препятствия и устранить его, может быть достаточно, чтобы убедить вас присоединиться к культу.
