КАБЕЛЬ ОДНОЖИЛЬНЫЙ СИЛОВОЙ ОГНЕСТОЙКИЙ С ОБОЛОЧКОЙ ИЗ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДНОЙ КОМПОЗИЦИИ ПОНИЖЕННОЙ ПОЖАРООПАСНОСТИ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к электрическим кабелям, характеризующимся материалом и расположением изоляции. Данные кабели предназначенным для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках при номинальном напряжении 0,66 кВ, 1 и 3 кВ частотой тока до 50 Гц, эксплуатируемых в условиях повышенной пожароопасности и взрывоопасности в соответствии с требованиями по нераспространению горения, пониженного выделения хлористого водорода при горении. Кабели могут быть использованы, например, на тепло- и гидроэлектростанциях, на предприятиях нефтегазового комплекса, на химических предприятиях, при строительстве высотных зданий, в метрополитенах и на ряде других объектов, в отношении которых предъявляются повышенные требования к их пожаробезопасности.
Уровень техники
Известен кабель гибкий, огнестойкий, повышенной пожаробезопасности, стойкий к агрессивным средам, содержащий, по меньшей мере, одну медную многопроволочную токопроводящую жилу с огнестойким барьером, с изоляцией, внутренней и наружной оболочками, отличающийся тем, что токопроводящие жилы изготовлены из медных луженых жил, а изоляция, внутренняя и наружная оболочки выполнены из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности. (Патент RU №113063 U1, МПК Н01В 7/295, опубликовано: 27.01.2012).
Признаки известного кабеля, являющиеся общими с заявленным техническим решением, заключаются в том, что он содержит одну токопроводящую жилу с огнестойким барьером с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности, а также защитную оболочку из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности.
Причиной, препятствующей получению в известном проводе технического результата, который обеспечивается заявленной полезной моделью, является выполнение изоляции и наружной оболочки из поливинилхлоридного пластиката, не обеспечивающего достаточно высоких механических характеристик.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении надежности кабеля, удовлетворяющего условию по огнестойкости, нераспространению горения при эксплуатации в пожароопасных зонах при наличии достаточно высоких механико-прочностных характеристик кабеля.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является кабель пожаробезопасный, содержащий одну или несколько токопроводящих жил, пожаростойкую комбинированную изоляцию, экран, заполнение и защитный покров, при этом изоляция каждой токопроводящей жилы выполнена двумя лентами методом совмещенной лентообмотки; нижняя из этих лент - стеклослюдяная, вторая, выполненная из резины на основе борсилоксанового каучука, укладывается поверх стеклослюдяной ленты (Патент RU №73117 U1, МПК H01B 7/02, опубликовано 10.05.2008).
Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками заявленной полезной модели, заключаются в том, что кабель содержит одну токопроводящую жилу, пожаростойкую комбинированную изоляцию, экран, защитную оболочку.
Причина, препятствующая получению в известном кабеле технического результата, который обеспечивается заявленной полезной моделью, заключается в выполнении второго слоя изоляции жилы из резины.
Раскрытие полезной модели
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении надежности кабеля при его эксплуатации в экстремальных условиях, характеризующихся воздействием высоких температур и механических нагрузок ударного типа.
Технический результат, опосредствующий решение указанной задачи, заключается в повышении прочности и термостойкости кабеля за счет использования материала для изоляции, разделительного слоя и наружной оболочки с повышенными прочностными характеристиками и повышенной термостойкостью, а также в повышении равномерности электрического поля.
Достигается технический результат в заявленной полезной модели тем, что силовой одножильный не распространяющий горение огнестойкий кабель, содержащий токопроводящую жилу покрытую комбинированной изоляцией, состоящей из двух последовательно наложенных слоев, металлический экран, разделительный экструдированный слой, наружную оболочку, при этом первый слой изоляции жилы выполнен в виде наложенной непосредственно на токопроводящую жилу обмотки из двух слюдосодержащих лент, поверх которой наложен второй слой изоляции жилы, выполненный из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности с кислородным индексом не менее 30, прочностью при разрыве не менее 15 Мпа, относительным удлинением при разрыве не менее 250%, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более 150 мг/г, упомянутый разделительный слой выполнен из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности с кислородным индексом не менее 28%, прочностью при разрыве не менее 3 Мпа, относительным удлинением при разрыве не менее 150%, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более 50 мг/г, упомянутая наружная оболочка выполнена из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности с кислородным индексом не менее 35%, прочностью при разрыве не менее 12 Мпа, относительным удлинением при разрыве не менее 240%, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более 140 мг/г.
Таким образом, выполняя в заявляемой полезной модели внутреннюю и наружную оболочку из поливилхлоридного пластиката с указанными механическими характеристиками и кислородным индексом, достигается необходимый технический результат.
Осуществление полезной модели
Кабель одножильный силовой огнестойкий с комбинированной изоляцией в рамках заявленной полезной модели содержит изолированную токопроводящую жилу, металлический экран, разделительный слой и наружную оболочку, причем жила выполнена многопроволочной (преимущественно медной) и покрыта пожаростойкой комбинированной изоляцией, состоящей из двух слоев. Первый слой изоляции токопроводящей жилы выполнен в виде обмотки из двух слюдосодержащих лент, наложенных непосредственно на токопроводящую жилу в одну сторону по спирали с перекрытием не менее 48%. При этом каждая слюдосодержащая лента выполнена, например, в виде слоистой композиции из слюдяной бумаги и ткани из стеклянных нитей, склеенных между собой кремнийорганическим связующим. Второй слой изоляции токопроводящей жилы наложен поверх первого и выполнен из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности с кислородным индексом не менее 30, прочностью при разрыве не менее 15 Мпа, относительным удлинением при разрыве не менее 250%, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более 150 мг/г. Металлический экран, предназначен для выравнивания электромагнитного поля кабеля и выполнен в виде обмотки из медных лент с перекрытием или из медных проволок, поверх которых спирально наложена обмотка из медной ленты, поверх экрана может присутствовать обмотка из полимерного или волокнистого материала, поверх наложен разделительный слой. При этом разделительный слой выполнен из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности с кислородным индексом не менее 28%, прочностью при разрыве не менее 3 Мпа, относительным удлинением при разрыве не менее 150%, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более 50 мг/г. Между разделительным слоем и наружной оболочкой может присутствовать металлическая броня, для дополнительной механичекой защиты кабеля, выполненная обмоткой из стальных оцинкованных лент или проволок из алюминия или алюминиевого сплава. Наружная оболочка выполнена из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности с кислородным индексом не менее 35%, прочностью при разрыве не менее 12 Мпа, относительным удлинением при разрыве не менее 240%, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более 140 мг/г.
Изготавливают кабель путем осуществления соответствующих технологических операций, последовательность которых определяется наличием и порядком расположения описанных выше слоев материалов.
Токопроводящую жилу изготавливают из медной проволоки, традиционной для электрических кабелей. Наложение первого слоя изоляции (слюдосодержащие ленты) на токопроводящую жилу осуществляют на лентообмоточных машинах, после чего методом экструзии поверх первого слоя накладывают второй слой изоляции. Наложение внутренней и наружной оболочек осуществляют на экструзионной линии. Наложение экрана осуществляют на известном оборудовании, традиционно применяемом в кабельной промышленности.
Таким образом, заявляемая полезная модель успешно опробована в условиях производства.
Образцы кабеля были испытаны на нераспространение горения при групповой прокладке по ГОСТ IEC 60332-3-22 и на огнестойкость по ГОСТ IEC 60331-21. Результаты испытаний приведены в следующей таблице.