КАБЕЛЬ ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ И БЛОКИРОВКИ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в конструкциях кабелей для систем сигнализации, управления, передачи и обработки данных и применяются для электрических установок сигнализации, централизации и блокировки, пожарной сигнализации и автоматики при номинальном напряжении до 380 В переменного тока частотой 50 Гц или 700 В постоянного тока для эксплуатации при температуре окружающей среды от минус 40°С до плюс 50°С и прокладки вдоль линий железных дорог, в сооружениях метрополитена, каналах, туннелях, коллекторах, в служебно-технических помещениях.
Известны кабели для сигнализации и блокировки (см Н.И.Белоруссов и др. Электрические кабели, провода и шнуры: (справочник) / Белорусов Н.И., Саакян А.Е., Яковлева А.И.; Под общ. ред. Н.И.Белоуссова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1979, с.215-216), у которых токопроводящие жилы выполнены из медной проволоки и полиэтиленовой (ПЭ) изоляцией толщиной 0,45. Изолированные жилы или пары скручивают концентрическими повивами. Поверх скрученных изолированных жил накладывают поясную изоляцию из политетрафторэтиленовой (ПТФЭ), полиамидной, полиэтиленовой (ПЭ) или поливинилхлоридной (ПВХ) ленты. Поверх поясной изоляции допускается наложение экрана из алюминиевой ленты или металлизированной бумаги. На поясную изоляцию или экран накладывают оболочку из ПВХ пластиката или ПЭ.
Известны кабели для сигнализации и блокировки с полиэтиленовой изоляцией в пластмассовой оболочке марок, соответственно, СБПу и СБВГнг, которые выпускаются по ГОСТ Р 51312-99 «Кабели для сигнализации и блокировки с полиэтиленовой изоляцией в пластмассовой оболочке. Технические условия». В конструкции кабелей может быть предусмотрен экран. Кабель марки СБПу включают в себя токопроводящие жилы, выполненные из медной проволоки и полиэтиленовой (ПЭ) изоляцией номинальной толщиной 0,45 мм. Изолированные жилы или пары скручивают в сердечник. Поверх сердечника накладывают поясную изоляцию из полиэтилентерефталатной ленты марки ПЭТ-Э, а затем внутреннюю и наружную оболочки из ПВХ пластиката или ПЭ. Кабель марки СБВГнг - с полиэтиленовой изоляцией в наружной поливинилхроридной оболочке пониженной горючести. Кабель марки СБПБбШв включает себя токопроводящие жилы, выполненные из медной проволоки и полиэтиленовой (ПЭ) изоляцией номинальной толщиной 0,45 мм. Изолированные жилы или пары скручивают в сердечник. Поверх сердечника накладывают поясную изоляцию из полиэтилентерефталатной ленты марки ПЭТ-Э, внутреннюю оболочку, броню из стальной ленты и наружную оболочку. В конструкции кабелей может быть предусмотрен экран.
Одним из основных недостатков известных кабелей является выделение при горении и тлении значительного количества дыма и коррозийно-активных и токсичных продуктов горения.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемым вариантам кабелей является первые три варианта кабелей для сигнализации и блокировки, защищенные патентом РФ №69306 «Кабель для сигнализации и блокировки (варианты), опубл. 10.12.2007 г.)
В первом варианте в кабеле для сигнализации и блокировки, содержащем сердечник из скрученных изолированных токопроводящих жил, поверх которого последовательно наложены поясная изоляция из синтетической ленты и наружная оболочка, в качестве изоляционного материала для токопроводящих жил и материала для наружной оболочки кабеля использован термопластичный безгалогенный материал на основе полимерной композиции.
Во втором варианте в кабеле для сигнализации и блокировки, содержащем сердечник из скрученных изолированных токопроводящих жил, поверх которого последовательно наложены поясная изоляция из синтетической ленты, экран и наружная оболочка, в качестве изоляционного материала для токопроводящих жил и материала для наружной оболочки кабеля использован термопластичный безгалогенный материал на основе полимерной композиции.
В третьем варианте в кабеле для сигнализации и блокировки, содержащем сердечник из скрученных изолированных токопроводящих жил, поверх которого наложены последовательно поясная изоляция из синтетической ленты внутренняя оболочка, броня и наружная оболочка, в качестве изоляционного материала для токопроводящих жил и материала для внутренней и наружной оболочек кабеля использован термопластичный безгалогенный материал на основе полимерной композиции.
Основными недостатками указанных вариантов кабелей для сигнализации и блокировки являются то, что они не обладают стойкостью к высоким температурам, гибкостью, подвержены истиранию, механическим воздействиям, пламени, не сохраняют свои электрические и физические свойства при эксплуатации в экстремальных пожароопасных ситуациях.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание вариантов конструкций кабелей для сигнализации и блокировки, которые исключают указанные недостатки и сохраняют электрические и физические свойства при длительной эксплуатации в экстремальных пожароопасных ситуациях.
Технический результат полезной модели заключается в повышение эксплуатационной надежности и работоспособности при длительной эксплуатации в экстремальных пожароопасных ситуациях с сохранением электрических и физических свойств в широком диапазоне высоких температур.
Технический результат по первому варианту достигается тем, что в кабеле для сигнализации и блокировки, содержащем сердечник из скрученных изолированных токопроводящих жил, поверх которого последовательно наложены поясная изоляция из синтетической ленты и наружная оболочка из термопластичного безгалогенного материал на основе полимерной композиции, изоляция токопроводящих жил выполнена из огнестойкой кремнийорганической резины.
На поясную изоляцию может быть наложена скрепляющая защитная обмотка из стеклоленты или ленточных материалов на основе слюды.
Технический результат по второму варианту достигается тем, что в кабеле, содержащем сердечник из скрученных изолированных токопроводящих жил, поверх которого последовательно наложены поясная изоляция из синтетической ленты, экран и наружная оболочка термопластичный безгалогенный материал на основе полимерной композиции, изоляция токопроводящих жил выполнена из огнестойкой кремнийорганической резины.
В данном варианте экран может быть выполнен из медной, или алюминиевой, или алюмополимерной ленты, или в виде алюминиевой оболочки, поверх которой могут быть наложены синтетические ленты.
Технический результат по третьему варианту достигается тем, что в кабеле для сигнализации и блокировки, содержащем сердечник из скрученных изолированных токопроводящих жил, поверх которого наложены последовательно поясная изоляция из синтетической ленты, внутренняя оболочка из термопластичного безгалогенного материала на основе полимерной композиции, броня и наружная оболочка из термопластичного безгалогенного материала на основе полимерной композиции, изоляция токопроводящих жил выполнена из огнестойкой кремнийорганической резины.
На поясную изоляцию может быть наложена скрепляющая защитная обмотка из стеклоленты или ленточных материалов на основе слюды.
Броня может быть выполнена из оцинкованных стальных лент или стальных оцинкованных проволок.
Технический результат по четвертому варианту достигается тем, что в кабеле для сигнализации и блокировки, содержащем сердечник из скрученных изолированных токопроводящих жил, поверх которого наложены последовательно поясная изоляция из синтетической ленты, экран, внутренняя оболочка из термопластичного безгалогенного материала на основе полимерной композиции, броня и наружная оболочка из термопластичного безгалогенного материала на основе полимерной композиции, изоляция для токопроводящих жил выполнена из огнестойкой кремнийорганической резины.
Для данного варианта экран может быть выполнен из медной, или алюминиевой, или алюмополимерной ленты, или в виде алюминиевой оболочки, поверх которой могут быть наложены синтетические ленты.
Броня может быть выполнена из оцинкованных стальных лент или стальных оцинкованных проволок.
Основной отличительной особенностью предлагаемых вариантов кабеля для блокировки и сигнализации является выполнение изоляции токопроводящих жил из огнестойкой кремнийорганической резины.
Огнестойкая кремнийорганическая резина обладает отличными изоляционными свойствами, которые зависят от температуры лишь в малой степени. Поэтому огнестойкая кремнийорганическая резина при температуре выше +100°С превышает по своим изоляционным показателям все традиционные эластомеры.
2
При воздействии открытого огня на кабель, изготовленный с применением изоляции токопроводящих жил из огнестойкой кремнийорганической резины, на его поверхности образуется непроводящий слой SiO, т.е. защитная поверхность, благодаря чему обеспечивается более высокая защита электрических приборов и установок. При этом под этой образовавшейся защитной поверхностью сама изоляция токопроводящих жил остается эластичной и сохраняет все свои физические свойства и обеспечивает работоспособность кабеля при высоких температурах и сохраняет его электрические характеристики.
Кабели с изоляцией токопроводящей жилы из огнестойкой кремнийорганической резины обладают исключительной гибкостью, легкостью, высокими электрическими характеристиками и технологичностью. Они стойки к высоким температурам, истиранию механическим воздействиям, пламени, стерилизации горячим паром, высокому напряжению. Кабели с изоляцией из огнестойкой кремнийорганической резины обладают высокой стойкостью к экстремальным высоким температурам, сохраняют свои физические свойства при длительной эксплуатации в широком диапазоне температур от -50 до 180°С и кратковременно при температуре до 250°С. Кабель обеспечивает работоспособность при температуре 1000°С и сохраняет все свои электрические характеристики в течение не менее 180 мин.
Предлагаемые конструктивные решения позволили создать различные варианты кабелей, которые соответствуют повышенным требованиям пожаробезопасности и обеспечивают эксплуатационную надежность и безопасность работы в различных экстремальных пожароопасных ситуациях.
Заявителю не известны конструкции кабелей для сигнализации и блокировки, представляющих совокупность всех признаков, характеризующих указанные варианты полезной модели, что говорит о новизне заявляемых объектов.
Предложенные конструкции предлагаемых вариантов полезной модели иллюстрируется чертежами, на которых представлены предлагаемые варианты кабеля для сигнализации и блокировки в поперечном сечении, где:
на фиг.1 - первый вариант исполнения кабеля для сигнализации и блокировки;
на фиг.2 - второй вариант кабеля для сигнализации и блокировки;
на фиг.3 - третий вариант кабеля для сигнализации и блокировки.
на фиг.4 - четвертый вариант кабеля для сигнализации и блокировки.
Первый вариант кабеля для сигнализации и блокировки (фиг.1) содержит сердечник 1 из скрученных токопроводящих жил 2 с изоляцией 3. Поверх сердечника 1 последовательно наложена поясная изоляция 4 и наружная оболочка 5.
Поясная изоляция 4 выполнена из синтетической ленты, а наружная оболочка 5 из термопластичного безгалогенного материал на основе полимерной композиции. Изоляция 3 токопроводящих жил 2 выполнена из огнестойкой кремнийорганической резины.
На поясную изоляцию 4, выполненную из синтетической ленты может быть наложена скрепляющая защитная обмотка 6. Скрепляющая защитная обмотка 6 может быть выполнена из стеклоленты или ленточных материалов на основе слюды.
Второй вариант кабеля для сигнализации и блокировки (фиг.2) содержит сердечник 1 из скрученных токопроводящих жил 2 с изоляцией 3. Поверх сердечника 1 последовательно наложена поясная изоляция 4 из синтетической ленты, экран 7 и наружная оболочка 5.
Аналогично первому варианту поясная изоляция 4 выполнена из синтетической ленты, а наружная оболочка 5 - из термопластичного безгалогенного материал на основе полимерной композиции, при этом изоляция 3 токопроводящих жил 2 выполнена из огнестойкой кремнийорганической резины.
В данной конструкции кабеля использован экран 7, который может быть выполнен из медной, или алюминиевой, или алюмополимерной ленты. В случае использования экрана 7 в виде алюминиевой оболочки, поверх которой могут быть наложены синтетические ленты.
Третий вариант кабеля для сигнализации и блокировки (фиг.3) содержит сердечник 1 из скрученных токопроводящих жил 2 с изоляцией 3. Поверх сердечника 1 наложена последовательно поясная изоляция 4, внутренняя оболочка 8, броня 9 и наружная оболочка 5.
В данном варианте поясная изоляция 4 выполнена из синтетической ленты, внутренняя 8 и наружная 5 оболочки - из термопластичного безгалогенного материала на основе полимерной композиции, а изоляция 3 токопроводящих жил 2 выполнена из силиконовой керамизирующей композиции.
Для указанного варианта на поясную изоляцию может быть наложена скрепляющая защитная обмотка 6, которая также как в первом варианте выполнена из стеклоленты или ленточных материалов на основе слюды.
Броня 9 для данного варианта может быть выполнена из оцинкованных стальных лент или стальных оцинкованных проволок.
Четвертый вариант кабеля для сигнализации и блокировки (фиг.4) содержит сердечник 1 из скрученных токопроводящих жил 2 с изоляцией 3. Поверх сердечника 1 наложены последовательно поясная изоляция 4 из синтетической ленты, экран 7, внутренняя оболочка 8, броня 9 и наружная оболочка 5.
Как и для первых трех вариантов поясная изоляция 4 выполнена из синтетической ленты, а внутренняя 8 и наружная 5 оболочки 5 - из термопластичного безгалогенного материала на основе полимерной композиции. Изоляция 3 для токопроводящих жил 2 также выполнена из огнестойкой кремнийорганической резины.
Для данного варианта экран 7 может быть выполнен из медной, или алюминиевой, или алюмополимерной ленты. В случае использования экрана 7 в виде алюминиевой оболочки, поверх которой могут быть наложены синтетические ленты.
Броня 9, как и для третьего варианта, может быть выполнена из оцинкованных стальных лент или стальных оцинкованных проволок.
Для всех вариантов предлагаемых конструкций кабеля для сигнализации и блокировки в качестве термопластичного безгалогенного материала на основе полимерной композиции может быть использован материал, например, типа СС-7760.
Предлагаемые варианты кабеля для сигнализации и блокировки соответствуют критерию патентоспособности «промышленная применимость», поскольку их реализация возможна на базе известного оборудования, материалов и технологий, существующих в кабельной промышленности.
Использование предлагаемых вариантов конструкций кабелей для сигнализации и блокировки позволяют значительно повысить показатели пожарной безопасности. Переход на предлагаемые варианты конструкций кабелей, применение соответствующих для них материалов и использование огнестойкой кремнийорганической резины для изоляции токопроводящих жил позволит обеспечить работоспособность кабеля в экстремальных пожароопасных ситуациях и значительно повысить эксплуатационную надежность кабельной продукции при эксплуатации на объектах повышенной опасности, например, метрополитен, промышленные предприятия, школы, больницы, высотные здания, атомные электростанции, подвижной состав, суда.