КАБЕЛЬ СИЛОВОЙ

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям кабелей силовых с пластмассовой изоляцией и оболочкой, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии в стационарных электротехнических установках при переменном напряжении 6 и 10 кВ частотой 50 Гц при температуре окружающей среды от минус 50°С до плюс 50°С и относительной влажности воздуха до 98% при температуре плюс 35°С.
Известны силовые кабели на напряжение 10 кВ частотой 50 Гц, имеющие три токопроводящие жилы и последовательно расположенные на каждой из них первый электропроводящий слой, изоляцию из сшитой композиции полиэтилена, второй электропроводящий слой, обмотку лентой из электропроводящего материала, металлический экран из медных проволок, скрепленных спирально наложенной медной лентой или пасьмой из медных проволок, экранированные жилы скручены в общий сердечник вокруг центрального заполнения, межфазное заполнение и экструдированную наружную оболочку (кабель марки ПвВнг(А)-LS по ТУ 16.К71-335-2004 «Кабели силовые с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 10, 20, 35 кВ». Информационно-технический справочник Изделия кабельные. Том 1. Кабели, провода и шнуры силовые. Часть 1. М.: ОАО «ВНИИКП», 2006 г., стр.138).
Однако такие кабели, удовлетворяя комплексу основных характеристик пожарной безопасности (нераспространение горения в пучках, низкая оптическая плотность дыма при горении и тлении), не обеспечивают сохранение работоспособности (т.е. не огнестойкие) при пожаре в течение заданного времени.
Поставленная задача заключалась в разработке конструкции силового кабеля, сохраняющего работоспособность при воздействии пламени в течение времени не менее 30 мин.
Технический результат достигается тем, что в кабеле силовом, содержащем три токопроводящие жилы и последовательно расположенные на каждой из них первый электропроводящий слой, изоляцию из сшитой композиции полиэтилена, второй электропроводящий слой, обмотку лентой из электропроводящего материала, металлический экран из медных проволок, скрепленных спирально наложенной медной лентой или пасьмой из медных проволок, экранированные жилы скручены в общий сердечник вокруг центрального заполнения, межфазное заполнение и экструдированную наружную оболочку, первый электропроводящий слой выполнен обмоткой из по меньшей мере одной электропроводящей ленты, поверх которого наложена обмотка из по меньшей мере четырех стеклослюдосодержащих лент с перекрытием.
Кабель может также содержать поверх жил, скрученных в сердечник, скрепляющую ленту, наложенную с зазором.
Кабель может также содержать поверх обмотки из стеклослюдосодержащих лент обмотку из по меньшей мере одной органической или неорганической ленты.
В этом случае кабель может также содержать поверх жил, скрученных в сердечник, скрепляющую ленту, наложенную с зазором.
Кабель может дополнительно содержать поверх межфазного заполнения броню в виде обмотки из металлических лент, наложенных с перекрытием, или в виде спирально наложенных металлических проволок.
Также кабель может дополнительно содержать поверх межфазного заполнения разделительный слой в виде обмотки, выполненной по меньшей мере из одной стеклоленты или стеклослюдосодержащей ленты или медной или алюминиевой ленты, наложенной с перекрытием.
Также кабель может дополнительно содержать поверх межфазного заполнения разделительный слой в виде продольно наложенной металлополимерной ленты.
Также кабель может дополнительно содержать последовательно расположенные поверх межфазного заполнения экструдированную внутреннюю оболочку и броню в виде обмотки из металлических лент, наложенных с перекрытием, или в виде спирально наложенных металлических проволок.
Полезная модель поясняется чертежами, на которых показан силовой кабель в разрезе.
Кабель силовой содержит три токопроводящие жилы 1, поверх каждой из которых последовательно расположены первый электропроводящий слой 2, обмотка из стеклослюдосодержащих лент 3, обмотка лентой 4, изоляция 5 из сшитой композиции полиэтилена, второй электропроводящий слой 6, обмотку лентой 7 из электропроводящего материала, металлический экран 8. Жилы скручены в общий сердечник, вокруг центрального заполнения 9. Поверх сердечника кабель содержит скрепляющую ленту 10, наложенную с зазором, межфазное заполнение 11, поверх межфазного заполнения разделительный слой 12, внутреннюю оболочку 13, броню 14 в виде обмотки из металлических лент, наложенных с перекрытием, или в виде спирально наложенных металлических проволок, наружную оболочку 15.
Далее приводятся сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели.
В качестве материала для первого электропроводящего слоя 2 и слоя 7 используется электропроводящая лента.
В качестве материала лент 3 используются стеклослюдосодержащие ленты.
В качестве материала скрепляющей ленты 4 и разделительного слоя 12, выполненного обмоткой, используются органические или неорганические ленты.
В качестве материала изоляции 5 кабеля использована сшитая композиция полиэтилена.
В качестве материала для электропроводящего слоя 6 используется электропроводящая сшитая полимерная композиция.
В качестве материала центрального заполнения 9, межфазного заполнения 11, внутренней оболочки 13 и наружной оболочки 15 используются трудногорючие полимерные композиции, не содержащие галогенов, или поливинилхлоридные композиции пониженной пожарной опасности.
В качестве материала разделительного слоя 12 может применяться металлополимерная лента.
В качестве материала проволок или лент брони 14 используется оцинкованная сталь, алюминий или алюминиевый сплав.
Примененные для изготовления предлагаемого кабеля материалы выпускаются промышленно и широко используются при изготовлении силовых кабелей.
Токопроводящие жилы 1 изготавливают из проволоки, традиционной для электрических кабелей, скрутку элементов кабеля производят на обычном крутильном оборудовании.
Наложение электропроводящего слоя 6 и изоляции 5 и их сшивка осуществляется на линиях непрерывной вулканизации, а наложение центрального заполнения 9, межфазного заполнения 11, экструдированной внутренней оболочки 13 и наружной оболочки 15 осуществляют на экструзионном оборудовании.
Наложение металлического экрана 8 и брони 14, состоящей из спиралеобразно наложенных металлических проволок, осуществляют на известном крутильном оборудовании, традиционно применяемом в кабельной промышленности.
Наложение обмоток 2 и 7 из лент электропроводящего материала, обмотки 3 из стеклослюдосодержащих лент, обмотки лентой 4, разделительного слоя 12, выполненного обмоткой, брони 14, состоящей из металлических лент, осуществляют на обмоточных машинах, применяемых в кабельной промышленности.
Предлагаемый кабель силовой был испытан на нераспространение горения при групповой прокладке по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22, на определение оптической плотности дыма при горении и тлении по ГОСТ Р МЭК 61034-2-2005 и на сохранение работоспособности в условиях воздействия пламени на оборудовании по, ГОСТ Р МЭК 60331-11 при приложении номинального рабочего напряжения. Результаты испытаний приведены в таблице 1.
Таблица 1.
Характеристики кабелей
Наименование характеристики
Технические требования
Кабельное изделие
Известный кабель
Предлагаемый кабель
1. Сохранение работоспособности в условиях воздействия пламени при приложении но минального рабочего напряжения, мин
не менее 30
19, не соответствует
более 30, соответствует
2. Нераспространение горения при групповой прокладке при испытании по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22
- Длина обугленной или поврежденной пламенем части, м
не более 2,5
1,1, соответствует
1,2, соответствует
3. Дымовыделение при горении и тлении при испытании по ГОСТ Р МЭК 61034-2-2005
- Сохранение светопроницаемости, %
не менее 50
50, соответствует
58%, соответствует
Основываясь на результатах испытаний, представленных в таблице 1, можно сделать вывод, что предлагаемая конструкция кабеля обеспечивает не только соответствие требованиям по основным характеристикам пожарной безопасности, таким как нераспространение горения в пучках, низкая оптическая плотность дыма при горении и тлении, но и сохранение работоспособности кабельной линии, выполненной вышеуказанным кабелем, при пожаре в течение времени более 30 мин.
Таким образом, технический результат заключается в повышении показателей пожарной безопасности кабеля.