КАБЕЛЬ КОМБИНИРОВАННЫЙ

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям кабелей комбинированных с полимерной изоляцией и оболочкой, содержащих токопроводящие жилы предназначенные для передачи и распределения электрической энергии в электротехнических установках при переменном напряжении 660 В и 1000 В частотой до 100 Гц и жилы для цепей контроля и управления, предназначенных для передачи переменного напряжении до 380 В частотой до 200 кГц.
Известны кабели марки KCP, имеющие три или четыре токопроводящие жилы предназначенные для передачи и распределения электрической энергии переменного напряжения до 380 В частотой 50 Гц и 12 или 15 токопроводящих жил управления, изоляцию и оболочку из сшитых полиолефиновых композиций (“Электрические кабели, провода и шнуры. Справочник” Н.И. Белоруссов, А.Е. Саакян, А.И. Яковлева. 5 изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1987).
Однако такие кабели не удовлетворяют требованиям по электромагнитной совместимости и показателям пожарной безопасности.
Поставленная задача заключалась в разработке конструкции и подборе материалов изоляции и наружной оболочки, способных обеспечить электромагнитную совместимость и пожаробезопасность кабеля.
Технический результат достигается тем, что в кабеле комбинированном сердечник, содержащий, по крайней мере, три изолированные токопроводящие жилы для передачи и распределения электроэнергии и пучок предварительно скрученных четырех изолированных токопроводящих жил для цепей контроля и управления, поверх которого последовательно наложены обмотка из полимерной ленты, экран в виде обмотки из алюмополимерной ленты с проложенным под ней контактным проводником, оплетка из стальных оцинкованных проволок и обмотка из полимерной ленты, скрученные вокруг центрального заполнения, выполненного, по меньшей мере, из одного жгута, выпрессованого из термопластичной или сшитой полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30%, поверх сердечника кабеля наложены обмотка из полимерной ленты, экран в виде обмотки из алюмополимерной ленты с проложенным под ней контактным проводником и наружная оболочка, изоляция, центральное заполнение и наружная оболочка выполнены из термопластичных или сшитых полиолефиновых композиций, не содержащих галогенов, с кислородным индексом не менее 30%.
Кабель может также дополнительно содержать поверх каждой токопроводящей жилы термический барьер в виде обмотки, по меньшей мере, из одного слоя слюдосодержащей ленты, наложенной с перекрытием не менее 40%.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором показан кабель комбинированный в разрезе.
Кабель комбинированный содержит токопроводящие жилы 1 передачи и распределения электрической энергии, изоляцию 2 из экструдированной термопластичной или сшитой полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30%, пучок 3 предварительно скрученных токопроводящих жил 4 для цепей контроля и управления с изоляцией 5 из экструдированной термопластичной или сшитой полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30%, поверх которых наложена обмотка 6 из полимерной ленты, контактный проводник 7 из медной луженой проволоки, экран 8 в виде обмотки из алюмополимерной ленты, оплетка 9 из стальных оцинкованных проволок, обмотка 10 из полимерной ленты, жилы для передачи и распределения электрической энергии и пучок жил для цепей контроля и управления скручены в сердечник вокруг центрального заполнения 11, выполненного, по меньшей мере, из одного жгута, выпрессованого из термопластичной или сшитой полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30%, поверх сердечника наложена обмотка 12 из полимерной ленты, экран 13 в виде обмотки из алюмополимерной ленты с проложенным под ней контактным проводником 14 и наружная оболочка 15 из термопластичной или сшитой полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30%.
Кабель может также дополнительно содержать поверх каждой токопроводящей жилы термический барьер 16 в виде обмотки, по меньшей мере, из одного слоя слюдосодержащей ленты, наложенной с перекрытием не менее 40%.
Далее приводятся сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели.
В качестве материала изоляции 2 и 5 кабеля использованы термопластичная или сшитая полиолефиновые композиции, не содержащие галогенов, выпускаемые промышленно.
В качестве материала центрального заполнения 10 кабеля использована термопластичная полиолефиновая композиция, не содержащая галогенов.
В качестве материала оболочки 15 кабеля использованы термопластичная или сшитая полиолефиновые композиции, не содержащие галогенов, выпускаемые промышленно.
Токопроводящие жилы 1 и 4 изготавливают из медной проволоки традиционной для электрических кабелей.
Скрутку элементов кабеля производят на обычном крутильном оборудовании.
Изоляцию 2 и 4 оболочку 15 накладывают на экструзионном оборудовании.
Наложение обмоток 6 и 12 из полимерной ленты, термического барьера 16 из следосодержащей ленты и экранов 8 и 13 из алюмополимерной ленты на известном оборудовании, традиционно применяемом в кабельной промышленности.
Наложение оплетки 9 из стальных оцинкованных проволок производиться на оплеточных машинах, традиционно применяемых в кабельной промышленности.
Образцы предлагаемого комбинированного кабеля были испытаны на электромагнитную совместимость и на соответствие требований пожарной безопасности.
Результаты приведены в таблице.
Характеристики кабеля
Наименование характеристики
Технические требования
Кабельное изделие
Известный кабель
Предлагаемый кабель
Показатели электромагнитной совместимости
Устойчивость к токам кратковременных синусоидальных помех частотой 50 Гц в цепях защитного и сигнального заземления при воздействии амплитуды импульса тока на короткозамкнутом выходе испытательного генератора номинальным значением 200 А в режимах работы электродвигателя:
Амплитуда
- включение/отключение
≤2 В
30 В Не соответствует
Не зафиксировано Соответствует
- работа
≤1 В
20 В Не соответствует
Не зафиксировано Соответствует
Устойчивость к токам микросекундных импульсных помех в цепях защитного и сигнального заземления при воздействии амплитуды импульса тока на короткозамкнутом выходе испытательного генератора
Амплитуда
номинальным значением 200 А
≤20 В
60 В Не соответствует
Не зафиксировано Соответствует
Напряжение наведенного тока в контрольных жилах кабеля при коротком замыкании силовых жил (ток короткого замыкания 18
кА), В
≤30 В
240 В Не соответствует
3,6 В Соответствует
Показатели пожарной безопасности
Нераспространение горения при групповой прокладке при испытании по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22- Длина обугленной или
поврежденной пламенем части, м
≤2,5 м
3,5 м Не соответствует
1,6 м Соответствует
Продолжение таблицы
Наименование характеристики
Технические требования
Кабельное изделие
Известный кабель
Предлагаемый кабель
Дымовыделение при горении и тлении при испытании по ГОСТ Р МЭК 61034-2-2005
- Сохранение светопроницаемости, %
≥60%
30% Не соответствует
68% Соответствует
Огнестойкость по ГОСТ Р МЭК 60331-23-2003
Не менее 180 мин.
5 мин. Не соответствует
180 мин. Соответствует
Основываясь на приведенных результатах испытаний можно сделать вывод, что кабель предлагаемой конструкции обладает высокой электромагнитной совместимостью силовой и контрольной цепей входящих в конструкцию кабеля и высокими показателями пожарной безопасности.
Основываясь на результатах испытаний, требованиях ГОСТ Р 50746-2000 “Совместимость технических средств электромагнитная. Технические средства для атомных станций. Требования и методы испытаний” и ГОСТ Р 53315-2009 “Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности. Методы испытаний” предлагаемый кабель может быть использован для электропитания механизмов запорной и регулирующей арматуры на атомных станциях и ввода в АСУ ТП информации о ее положении.
Технический результат заключается в повышении электромагнитной совместимости между цепями передачи и распределения электроэнергии и цепями контроля и управления, находящихся в одном кабеле, кабель обладает повышенной пожарной безопасностью, кроме того применение данного кабеля позволяет снизить пожарную нагрузку в кабельных коммуникациях за счет уменьшения количества проложенных кабелей и снизить затраты при монтаже кабельных трасс.