КАБЕЛЬ СИЛОВОЙ ОДНОЖИЛЬНЫЙ ПОНИЖЕННОЙ ПОЖАРООПАСНОСТИ НА НАПРЯЖЕНИЕ 1-3 КВ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к конструкциям силовых кабелей с алюминиевыми и медными жилами и с бумажной изоляцией, пропитанной вязким или нестекающим составом, в металлической оболочке, не распространяющим горение, с оболочкой из поливилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности. Кабели предназначены для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках в электрических сетях на напряжение 1-3 кВ переменного тока частотой 50 Гц.
Полезная модель относится к конструкциям электрических силовых кабелей, предназначенных для эксплуатации в условиях повышенной пожароопасности и взрывоопасности, соответствующих требованиям по нераспространению горения, пониженного дымовыделения, пониженного выделения хлористого водорода при горении, например, на тепло- и гидроэлектростанциях, на предприятиях нефтегазового комплекса, на химических предприятиях, при строительстве высотных зданий, в метрополитенах и на ряде других объектов, на которых уделяется повышенное внимание пожаробезопасности.
Уровень техники
Известен силовой кабель на напряжение 10 кВ, содержащий круглую многопроволочную алюминиевую или медную жилу, бумажную изоляцию, пропитанную вязкой или нестекающей массой, экран по жиле, экран по изоляции, свинцовую или алюминиевую оболочку и защитный покров шлангового типа.
Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками заявленной полезной модели, заключаются в наличии многопроволочной токопроводящей жилы, бумажной изоляции, пропитанной вязким или токопроводящей жилы, бумажной изоляции, пропитанной вязким или нестекающим составом, металлической оболочки. (Патент RU №40524 U1, МПК Н01В 9/00, опубликовано 10.04.2004).
Причина, препятствующая получению в известном техническом решении технического результата, который обеспечивается заявленной полезной моделью, заключается в отсутствии у аналога наружной оболочки из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности. Недостатком силового кабеля является то, что он не выдерживает испытания по категории (А) по не распространению горения на соответствие требованиям НПБ 248-97, что не позволяет эксплуатировать его при прокладке в пучках, а также в защитном покрове используется поливинилхлоридный пластикат с недостаточными прочностными характеристиками и высоким уровнем дымо- и газовыделения. Кроме того, указанный аналог рассчитан на конструкцию одножильных силовых кабелей на более высокое напряжение (10 кВ) - отсюда наличие двух экранов, отсутствующих в заявляемой полезной модели.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является кабель силовой, содержащий одну алюминиевую или медную токопроводящую жилу, поверх которой наложен экран из электропроводящей бумаги, бумажную изоляцию, экран по изоляции, выполненный из электропроводящей бумаги, пропитанные вязким или нестекающим пропиточным составом, алюминиевую или свинцовую оболочку, защитный покров выполнен из огнестойкого барьера, поверх которого наложена наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката, не распространяющего горение, с низким дымо-газовыделением и кислородным индексом не менее 35. (Патент RU №71024 U1, МПК Н01В 9/00, опубликовано 20.02.2008).
Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками заявленной полезной модели, заключаются в том, что кабель содержит одну токопроводящую жилу, бумажную изоляцию, пропитанную вязким или нестекающим составом, металлическую оболочку, наружную оболочку из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности. Кроме того, кабель удовлетворяет условию по нераспространению горения при прокладке в пучках.
Причина, препятствующая получению в известном техническом решении технического результата, который обеспечивается заявленной полезной моделью, заключается в выполнении кабеля с наружной оболочкой из поливинилхлоридного пластиката с недостаточными прочностными показателями, кроме того, кабель-прототип рассчитан на более высокое напряжение - 10 кВ с двумя экранами и огнестойким барьером.
Раскрытие полезной модели
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении надежности силового одножильного кабеля на переменное напряжение 1-3 кВ при его эксплуатации в экстремальных условиях, характеризующихся воздействием высоких температур, разработке кабеля соответствующего требованиям пожаробезопасности по нераспространению горения при групповой прокладке, показателям пониженного дымо- и газовыделения при высоких физико-механических характеристиках наружной оболочки.
11
Достигается поставленная задача тем, что кабель силовой, не распространяющий горение на напряжение 1-3 кВ, содержит многопроволочную медную или алюминиевую токопроводящую жилу круглой формы, покрытую пропитанной вязким или нестекающим составом бумажной изоляцией, свинцовую или алюминиевую оболочку и наружную оболочку, выполненную из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности, характеризующегося удельным объемным электрическим сопротивлением при (20±2)°C не менее 5·10 Ом·см, прочностью при разрыве не менее 12 МПа, относительным удлинением при разрыве не менее 240%, кислородным индексом не менее 35%, максимальной плотностью дыма при горении не более 200 Дм и количеством выделяющегося при горении хлористого водорода не более 14%. Кроме того, в случае алюминиевой оболочки для кабеля на напряжение 1-3 кВ, поверх нее накладывается слой битума, две ленты полиэтилентерефталатной пленки с перекрытием, а затем защитный шланг из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности. В случае изготовления кабеля со свинцовой оболочкой на напряжение 1 кВ поверх металлической оболочки накладывается также слой битума и две ленты полиэтилентерефталатной пленки, затем дополнительно внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности, затем броня из двух стальных оцинкованных лент и наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности.
Техническим результатом выполнения кабеля в данном конструкторском решении, с материалами из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности, с пониженным дымо- и газовыделением и высокими физико-механическими характеристиками, является получение кабеля, удовлетворяющего требованиям по нераспространению горения при групповой прокладке со сниженным дымообразованием при горении и высокими прочностными характеристиками.
Осуществление полезной модели
Кабель силовой, не распространяющий горение, на напряжение 1-3 кВ содержит изолированную токопроводящую жилу (медную или алюминиевую). Изоляция выполнена из кабельной бумаги, пропитанной вязким или нестекающим составом. Поверх изоляции наложена металлическая оболочка (алюминиевая или свинцовая), поверх которой наложен слой битума и обмотка двумя лентами из полиэтилентерефталатной пленки, в случае свинцовой металлической оболочки - внутренняя оболочка (подушка под броню), а поверх внутренней оболочки - броня из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Поверх брони наложена наружная оболочка кабеля. Внутренняя и наружная оболочки выполнены из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности с указанными характеристиками.
Изготавливают кабель путем осуществления соответствующих технологических операций, последовательность которых определяется наличием и порядком расположения слоев материалов.
Для изготовления токопроводящей жилы кабеля используют медную или алюминиевую катанку. Наложение на токопроводящую жилу бумажной изоляции осуществляют на изолировочной машине. Затем заготовку подвергают сушке и пропитке. Далее на прессе накладывают металлическую оболочку. Слой битума и обмотку лентами полиэтилентерефталатной пленкой накладывают на стандартном оборудовании, по стандартной технологии кабельной промышленности.
Наложение внутренней оболочки производят на экструзионной линии. Далее на бронемашине на заготовку накладывают броню. Наружную оболочку накладывают на экструзионной линии.
Конструкция кабеля успешно опробована в условиях производства.