КАБЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ БЕЗГАЛОГЕННЫЙ С НИЗКОЙ ТОКСИЧНОСТЬЮ ПРОДУКТОВ ГОРЕНИЯ

Область техники
Полезная модель относится к области электротехники, а именно, к конструкциям электрических кабелей, которые предназначены для передачи и распределения энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 0,66 и 1 кВ.
Уровень техники
Известен кабель силовой огнестойкий с низким дымо- и газовыделением (патент RU 97858 МПК H01B 9/00 опубл. 20.09.2009), состоящий из медных или алюминиевых токопроводящих жил, покрытых изоляцией из поливинилхлоридного пластиката, скрученных между собой, поверх которых наложена внешняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката. Изоляция и внешняя оболочка выполнены из поливинилхлоридного пластиката, содержащего комплексные стабилизаторы Ca-Zn.
Известен кабель контрольный огнестойкий с низким дымо- и газовыделением (патент RU 97853 H01B 9/00 опубл. 20.09.2009), состоящий из скрученных однопроволочных токопроводящих жил, каждая из которых имеет термический барьер и покрыта изоляцией из поливинилхлоридного пластиката, поверх которых наложена внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката, и внешней оболочки. Изоляция, внутренняя оболочка и внешняя оболочка выполнены из поливинилхлоридного пластиката, содержащего комплексные стабилизаторы Ca-Zn.
3
Недостатком известных технических решений является недостаточная их пожаробезопасность, так как эти кабели относятся к кабелям умеренной токсичности с показателем от 40 до 120 г/м. Данный показатель недостаточен для обеспечения пожаробезопасности в зданиях дошкольных и других учреждений.
3
3
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является кабель электрический не распространяющий горение с пониженным дымо- и газовыделением и низкой токсичностью продуктов горения, выбранный нами за прототип (патент RU 132245 H01B 7/295 опубл. 10.09.2013), содержащий медные или алюминиевые токопроводящие жилы, покрытые изоляцией, скрученные между собой, поверх скрученных токопроводящих жил наложена внешняя оболочка, с эквивалентным показателем токсичности продуктов горения полимерных материалов не менее 121 г/м. Изоляция и внешняя оболочка выполнены из поливинилхлоридных композиций, не содержащих свинец, имеющих показатель токсичности не менее 121 г/м, с кислородным индексом не менее 30 и повышенной стойкостью к воздействию отрицательных температур.
Недостатком данного кабеля является высокий показатель дымообразования (снижение светопроницаемости свыше 40% до 50%), а также выделение коррозионно-активных хлорсодержащих веществ при горении и тлении, которое обусловлено присутствием в составе поливинилхлорида, используемого в качестве изоляции, внутренней и внешней оболочки, хлора (Cl).
Указанные недостатки негативно влияют на здоровье человека, а также на работоспособность электротехнической аппаратуры за счет того, что происходит коррозия внешних и внутренних поверхностей аппаратуры.
Техническая задача, на решение которой направлена заявленная модель, заключается в разработке конструкции и выборе материалов кабеля электрического не распространяющего горение при групповой прокладке, не выделяющего коррозионно-активных газообразных продуктов при горении и тлении с пониженным дымо- и газовыделением и низкой токсичностью продуктов горения.
Техническим результатом является снижение дымо- и газовыделения, а также выделения коррозионно-активных галогенсодержащих веществ при горении и тлении кабельного изделия.
Раскрытие полезной модели
3
Основной технический результат достигается тем, что в кабеле электрическом безгалогенном с низкой токсичностью продуктов горения, содержащем медные или алюминиевые токопроводящие жилы, покрытые изоляцией, скрученные между собой, поверх скрученных жил последовательно наложены внутренняя и внешняя оболочка, с эквивалентным показателем токсичности продуктов горения полимерных материалов не менее 121 г/м, согласно предложенному решению, изоляция и внешняя оболочка выполнены из полимерной безгалогенной композиции, не содержащей свинец, с кислородным индексом не менее 35 и повышенной стойкостью к воздействию отрицательных температур, а внутренняя оболочка выполнена из полимерной безгалогенной композиции, не содержащей свинец, с кислородным индексом не менее 40.
Кабель электрический может содержать наложенный поверх скрученных изолированных токопроводящих жил скрепляющий элемент в виде ленты из стеклоткани или полиэтилентерефталата, при этом массовое содержание лент из полиэтилентерефталата по отношению к общей массе полимерных материалов в кабеле составляет не более 1,0%.
Кабель электрический может дополнительно содержать наложенный поверх скрепляющего элемента экран, выполненный из композиционного металлополимерного материала, при этом массовое содержание лент из полиэтилентерефталата и полимера от металлополимерной ленты по отношению к общей массе полимерных материалов в кабеле составляет не более 1,0%.
В кабеле электрическом поверх токопроводящих жил и внутренней оболочки может быть наложен термический барьер, по меньшей мере, из одной стеклослюдяной ленты.
Кабель электрический может содержать экран в виде обмотки, по меньшей мере, из одной медной ленты, наложенной под внешней оболочкой.
Кабель электрический может содержать броню в виде обмотки из стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием, или проволок, наложенных концентрическим повивом под внешней оболочкой.
3
Кабель электрический может содержать разделительный слой, выполненный из полимерной безгалогенной композиции, не содержащей свинец, с показателем токсичности не менее 121 г/м, с кислородным индексом не менее 40, расположенный между экраном и броней.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах, позволяет утверждать, что заявляемое решение соответствует требованию «новизна».
Следует отметить, что преимущество полезной модели перед близким аналогом (прототипом) обеспечивается представленной совокупностью существенных признаков, каждый из которых выполняет свою функцию, а вместе, во взаимосвязи, они решают задачу создания нового изделия, отвечающего современным требованиям.
Краткое описание чертежей
Полезная модель поясняется рисунками:
на фиг. 1 изображен кабель электрический силовой в поперечном сечении,
на фиг. 2 изображен кабель электрический контрольный в поперечном сечении.
Осуществление полезной модели
Примеры конкретного выполнения кабеля электрического
Пример 1.
Кабель электрический силовой состоит из токопроводящей жилы 1, термического барьера 2, изоляции 3, скрепляющего элемента 4, внутренней оболочки 5, экрана 6, разделительного слоя 7, брони 8 и внешней оболочки 9.
Пример 2.
Кабель электрический контрольный состоит из токопроводящей жилы 1, термического барьера 2, изоляции 3, скрепляющего элемента 4, экрана 10 из металлополимерного материала, и внешней оболочки 9.
Токопроводящую жилу 1 изготавливают из медной или алюминиевой катанки методом волочения или скручивают из отдельных проволок на известном оборудовании. Изоляцию 3, внутреннюю оболочку 5, внешнюю оболочку 9 и разделительный слой 7 накладывают на экструзионном оборудовании. Наложение скрепляющего элемента 4 по скрутке изолированных жил выполняется на обмоточной машине. Термические барьеры 2 накладывают методом обмотки на обмоточной машине. Наложение экрана из медной фольги 6 выполняется обмоткой на известном оборудовании. Наложение экрана 10 из металлополимерной ленты осуществляется по известной технологии. Наложение брони 8 из стальных лент осуществляется на бронировочной машине.
Заявителем были проведены испытания предложенного решения, результаты которых представлены в таблице.
п/п
Проверяемый параметр
Нормативная документация
Результаты испытаний
Прототип
Предлагаемый кабель
1
Показатель токсичности Hcl, г/м<sup>3</sup>, при времени экспозиции 30 минут
ГОСТ 12.1.044-89 п. 2.16.2 (ИСО 4589-84)
128,75
125,3
2
Дымовыделение при горении и тлении по ГОСТ P IEC 61034-2-2011, снижение светопроницаемости не более, %
ГОСТ IEC 61034-2-2011 п.п. 5-7
45
20
(не соответствует показателю пожарной опасности 1 по ГОСТ 31565-2012)
(соответствует показателю пожарной опасности 1 по ГОСТ 31565-2012)
Из таблицы видно, что предлагаемое решение позволяет снизить дымовыделение при горении и тлении.
Также применение безгалогенных материалов позволяет исключить выделение коррозионно-активных галогенсодержащих веществ.
Возможность промышленного применения заявленного технического решения подтверждается известными и описанными в заявке средствами и методами, с помощью которых возможно осуществление полезной модели в том виде, как она охарактеризована в формуле полезной модели. Предложенное устройство может быть изготовлено промышленным способом с использованием известных технологий и технических средств.