Тема 1.1.5 Скрутка жил и построение сердечника кабеля

Отдельные изолированные кабельные жилы скручивают в повивы. Различают простую и сложную скрутку жил. В простой кабельной скрутке, применяемой в сигнальных и контрольных кабелях, повивы кабеля состоят из одиночных изолированных жил. В сложной кабельной скрутке, используемой в симметричных кабелях связи, а в последнее время и в некоторых типах сигнальных кабелей, повивы кабеля состоят из изолированных жил, предварительно скрученных в группы. Существует несколько способов свивания (скручивания) жил кабеля в группы, самыми распространенными из которых являются парная скрутка и четверочная (звездная) скрутка.

Парную скрутку (рисунок 14, а) образуют две скрученные вместе изолированные жилы а и b. Скручивание производят с определенным для данной пары шагом скрутки, представляющим собой расстояние, на котором жилы описывают полный оборот по оси скручивания. В парной скрутке шаг не превышает 250 мм. Применяется парная скрутка жил главным образом в кабелях местных телефонных сетей.

В кабелях дальней связи, используемых на железнодорожном транспорте для передачи токов тональной и высокой частоты, преимущественное применение находит четверочная (звездная) скрутка жил. При четверочной скрутке (рисунок 14, б) четыре изолированные жилы скручивают винтообразно с шагом 150—300 мм в общую группу, называемую четверкой и несколько напоминающую в поперечном сечении четырехконечную звезду. В некоторых типах кабелей при скручивании жил в четверки перед скручиванием в ее центре располагают центрирующий кордель, что увеличивает прочность четверки на смятие. При четверочном способе скрутки двухпроводные цепи, называемые основными, образуются из жил, расположенных по диагонали. Одна основная цепь состоит из жил а и b, а другая — из жил c и d.

Рисунок 14- Скрутка жил симметричных кабелей в группы

Кроме парной и звездной скрутки, в кабелях связи находят ограниченное применение двойная парная скрутка жил и скрутка жил двойной звездой. При двойной парной скрутке (рисунок 14, в) две предварительно скрученные пары а—b и с—d дополнительно скручивают между собой в четверку, а в скрутке двойной звездой (рисунок 14, г) четыре предварительно скрученные пары вновь скручивают вместе по способу звезды, образуя восьмерку.

Для того чтобы в скрученной группе можно было легко найти требуемую пару, а также жилы в паре, каждая жила имеет свою расцветку. В кабелях с бумажной изоляцией жил расцветку жил дает цветная полоска, нанесенная краской определенного цвета на ленту из кабельной бумаги. В кабелях с пластмассовой изоляцией жил в определенный цвет окрашивают пластмассовый кордель и ленту, накладываемую поверх корделя.

В кабельной четверке принята следующая расцветка жил- жила а имеет красную расцветку,b — желтую, с — синюю и d — зеленую; при парной скрутке одна жила обычно имеет красную расцветку, а другая — зеленую. Каждую кабельную четверку спиралеобразно обматывают нитями пряжи различной расцветки.

Основная цель скручивания жил в группы заключается в том, что жилы симметричных кабельных цепей ставятся в одинаковые условия одна относительно другой, вследствие чего повышается защищенность кабельных двухпроводных цепей от взаимных и внешних электромагнитных влияний. Кроме того, скрутка жил в группы обеспечивает сохранение формы этих групп при изготовлении и прокладке кабеля.

В последнее время разработан кабель дальней связи с монолитной полиэтиленовой изоляцией жил в четверках. Первые партии его освоены промышленностью. В этом кабеле каждая четверка (рисунок 14, д) состоит из полиэтиленового крестообразного сердечника 1 (крестовины) с четырьмя пазами, в которые уложены неизолированные медные жилы 2 четверки; поверх жил наложен полиэтиленовый шланг 3. Пазы в крестовине вращаются с определенным для данной четверки шагом скрутки.

Образуемые из отдельных групп (пар или четверок) сложные кабельные скрутки подразделяются на однородные и неоднородные.

В случае однородной кабельной скрутки кабель содержит группы, имеющие одинаковую конструкцию и диаметр. При неоднородной кабельной скрутке кабель может содержать группы различной конструкции, например группы парной и четверочной скрутки или группы, состоящие из четверок с различным диаметром жил.

Основным типом общей скрутки групп в кабелях является повивная скрутка; такая же скрутка применяется и в сигнальных кабелях с простой скруткой жил в кабель. При простой или сложной повивной скрутке часть жил или групп (рисунок 15) образует так называемый центральный повив. В центральном повиве обычно содержится от одной до пяти групп или жил. Остальную часть жил или групп располагают вокруг центрального повива правильными концентрическими повивами. Последний повив в кабеле называют наружным. Для снижения взаимного электромагнитного влияния между группами жил соседних повивов каждый следующий повив навивается в противоположную сторону по отношению к предыдущему. Такая навивка повивов облегчает также отделение их друг от друга при монтаже кабеля и придает кабельному сердечнику большую механическую прочность. Для того чтобы в повивах легко было находить нужную жилу или группу, каждый повив кабеля содержит так называемую счетную группу (при сложной скрутке) или счетную жилу (при простой скрутке). Такая счетная группа или жила имеет определенную, отличную от других групп или жил данного повива рас­цветку.

1 — оболочка кабеля; 2 —жилы

Рисунок 15- Повивная скрутка

При простой или сложной однородной кабельной скрутке число жил или групп в любом последующем повиве больше, чем в предыдущем повиве, как правило, на шесть. Например, если в центральном повиве размещены четыре группы, то во втором размещаются 10 групп, а в третьем — 16 и т. д. Исключение составляет лишь скрутка, имеющая в центральном повиве одну группу или жилу; в этом случае второй повив содержит не семь, а шесть групп, а третий и следующие повивы имеют количество групп, соответствующее общему правилу.

При неоднородной скрутке число групп во втором и последующих повивах может быть весьма разнообразно и зависит от диаметра жил в группах данного повива и способа скрутки жил в группу. Количество жил или групп в кабеле зависит от конструкции и назначения кабеля. Например, кабели используемые на сетях местной телефонной связи, содержат от 10 до 1200 пар, кабели дальней связи — от одной до 114 четверок, сигнальные кабели — от одной до 61 жилы и т. п.

Кроме повивной скрутки, в кабелях большой емкости применяется так называемая пучковая скрутка. При этой скрутке группы сначала скручивают в пучки, содержащие несколько десятков групп (обычно 25 или 50 групп), после чего отдельные пучки скручивают в кабель (рисунок 16)

, - 1 — пучок жил; 2 — поясная изоляция; 3 — оболочка кабеля

Рисунок 16- Пучковая скрутка

После того как отдельные изолированные жилы или группы свиты в кабельную скрутку, последнюю в зависимости от конструкции кабеля обматывают по спирали несколькими слоями кабельной бумаги, поливинилхлоридной или полиэтиленовой ленты, хлопчатобумажной или прорезиненной ленты. Это покрытие, носящее название поясной изоляции, служит для защиты кабельной скрутки от механических повреждений при последующем наложении на кабель защитных оболочек, а также для увеличения электрической прочности кабеля. Поясная изоляция защищает также кабельную скрутку от перегрева при наложении на нее горячим способом свинцовых, алюминиевых оболочек и при запайке муфт на кабеле в процессе монтажа.