Судовой кабель

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к кабелям, предназначенным для стационарной прокладки, на номинальное рабочее напряжение 0,6/1 кВ, эксплуатируемым на судах морского флота неограниченного района плавания, речного флота, береговых и плавучих сооружениях.
Уровень техники
Известен кабель, предназначенный для неподвижной прокладки и присоединения к подвижным токоприемникам, эксплуатируемым на судах, содержащий медные или алюминиевые токопроводящие жилы с изоляцией из теплостойкой резины, обеспечивающей возможность работы кабеля при температуре до +90°С, скрученные между собой, покрытые синтетической пленкой и оболочкой из резины, ПВХ пластиката, свинца, или свинцового сплава (Патент RU №85735, опубликован 10.08.2009, бюл. №22).
Недостатком известного кабеля является несоответствие требованиям пожарной безопасности по нераспространению горения при групповой прокладке.
Ближайшим аналогом (прототипом) является кабель судовой, содержащий медные или медные луженые токопроводящие жилы с полимерной изоляцией, скрученные в сердечник, и наружную пластмассовую оболочку, при этом изоляция и оболочка выполнены из термопластичной безгалогенной композиции (марки СС 7760).
Общие признаки прототипа с заявляемой полезной моделью заключаются в том, что кабель содержит медную токопроводящую жилу, изоляцию и оболочку, выполненные из полимерной безгалогенной композиции. Недостатком известного кабеля является ограничение максимальной рабочей температуры токопроводящей жилы - до +70°С.
Техническая задача заключается в необходимости расширения арсенала судовых кабелей, а именно - в разработке судового кабеля повышенной надежности при эксплуатации, обеспечивающего требования пожарной безопасности.
Техническим результатом является изготовление кабеля повышенной надежности, обеспечивающего возможность работы при повышенных нагрузках и отвечающего требованиям пожарной безопасности, а также соответствующего требованиям судостроительства к применяемым кабелям.
Раскрытие сущности полезной модели
Техническая задача решается за счет обеспечения совокупности следующих признаков: кабель судовой содержит как минимум одну токопроводящую жилу, изоляцию и оболочку, выполненные из стойкой к воздействию масел силанольносшиваемой композиции на основе полиолефинов с системой антипиренов, кислородный индекс которой не менее 35%, температурный индекс не менее 280°С.
Разработанный судовой кабель имеет ряд преимуществ.
Выполнение кабеля с применением маслостойких материалов изоляции и оболочки позволяет добиться его стойкости к воздействию агрессивных сред, а именно, к воздействию минеральных масел и буровых растворов. Испытания кабеля проводились в соответствии с ГОСТ 9.030-74 и МЭК 61892-4:2019, после выдержки в маслах типа IRM 901, IRM 902, IRM 903 и в буровых растворах, физико-механические характеристики (прочность при разрыве, относительное удлинение, линейное разбухание, изменение массы) не снизились более допустимых пределов.
Применение в качестве изоляции силанольносшиваемой композиции с температурным индексом не менее 280°С, благодаря прочным поперечным связям и плотной кристаллической молекулярной решетке, образующейся во время сшивки, обеспечивает работоспособность кабеля с длительно допустимой температурой нагрева токопроводящих жил до +90°С, при этом возможно кратковременное увеличение температуры на токопроводящей жиле до +250°С, вызываемое воздействием токов короткого замыкания. Таким образом, увеличивается надежность эксплуатации судового кабеля.
Применение в качестве изоляции и оболочки силанольносшиваемой композиции на основе полиолефинов с системой антипиренов, кислородный индекс которой не менее 35%, позволяет обеспечивать соответствие судового кабеля классу пожарной опасности П1б.8.1.2.1 по ГОСТ 31565-2012 «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности». Благодаря наличию антипиренов в композиции, а также показателю кислородного индекса не менее 35%, обеспечивается соответствие кабеля требованию по нераспространению горения при групповой прокладке. Безгалогенная композиция на основе полиолефинов с системой антипиренов обеспечивает трудногорючие свойства в случае пожара без выделения кислых галоген-содержащих продуктов, без выделения дыма, токсичных и коррозионно-активных газов. Разработанный судовой кабель был испытан на соответствие требованиям пожаробезопасности кабеля по ГОСТ 31565-2012: нераспространение горения при групповой прокладке по категории А, по методике ГОСТ IEC 60332-3-22-2011; дымообразование при горении по методике ГОСТ IEC 61034-2-2011; показатели коррозионной активности продуктов дымо- и газовыделения при горении и тлении по методике ГОСТ IEC 60331-21 и ГОСТ IEC 60754-2. Получены положительные результаты испытаний.
Таким образом, разработанный кабель обеспечивает повышенную надежность, работоспособность в условиях воздействия повышенных механических нагрузок, агрессивных сред, и удовлетворяет требованиям пожарной безопасности, а также соответствует требованиям судостроительства к применяемым кабелям.
Осуществление полезной модели
Изготовление кабеля осуществляют известными способами, на стандартном оборудовании в кабельной отрасли. В пределах заявленных патентных прав возможны следующие варианты осуществления полезной модели.
Судовой кабель содержит как минимум одну токопроводящую жилу, скрученную из медных проволок. Скрутка жил производится на стандартном крутильном оборудовании.
Токопроводящая жила кабеля покрыта изоляцией, выполненной из трудногорючей безгалогенной силанольносшиваемой композиции с добавлением катализатора. Наложение изоляции производится на экструзионном оборудовании. В процессе экструзии к гранулам безгалогенной композиции добавляется катализатор, как правило, в соотношении 95:5 соответственно. Катализатор является ускорителем сшивки материала, а также концентратом антипиренов, за счет чего увеличивается кислородный индекс материала. Изолированные жилы помещаются в камеру для сшивки изоляции.
Судовой кабель может содержать несколько токопроводящих жил, каждая из которых покрыта изоляцией, а изолированные жилы скручены между собой. Скрутка жил производится на машине общей скрутки.
Поверх изолированных жил может быть наложена внутренняя оболочка из трудногорючей силанольносшиваемой безгалогенной композиции. Выполнение внутренней оболочки из материала, соответствующего материалу оболочки, также обеспечивает соответствие требованиям пожарной безопасности.
Поверх изоляции или поверх внутренней оболочки может быть наложен металлический экран, выполненный в виде оплетки из медных луженых проволок. Металлический экран накладывается на линии экранирования.
Поверх внутренней оболочки может быть наложена броня, выполненная из стальных оцинкованных проволок, в виде двухслойной обмотки или оплетки. Наличие брони увеличивает механическую прочность судового кабеля. Наложение брони осуществляется на бронировочной машине.
Наружная оболочка кабеля выполнена из безгалогенной силанольносшиваемой композиции с добавлением катализатора, аналогично наложению изоляции.