КАБЕЛЬ СИЛОВОЙ ОГНЕСТОЙКИЙ

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно, к конструкциям кабелей силовых с пластмассовой изоляцией и оболочкой, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии в стационарных электротехнических установках при переменном напряжении 6 и 10 кВ частотой 50 Гц при температуре окружающей среды от минус 50°C до плюс 50°C и относительной влажности воздуха до 98% при температуре плюс 35°C.
Известны силовые кабели на напряжение 6 кВ частотой 50 Гц, имеющие три токопроводящие жилы с изоляцией из полимерной композиции, жилы скручены в общий сердечник вокруг центрального заполнения, внутреннюю оболочку, обмотку из электропроводящей ленты, экран в виде обмотки из медных лент или из повива медных проволок, скрепленных спирально наложенной медной лентой или пасьмой из медных проволок, разделительный слой в виде обмотки, подушки под броню, броню из двух стальных оцинкованных лент или круглых стальных оцинкованных проволок, или круглых проволок или лент из алюминия или алюминиевого сплава и экструдированную наружную оболочку (кабель марки ВБВнг по ГОСТ Р 55025-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение от 6 до 35 кВ включительно».
Такие кабели по параметрам пожарной безопасности в соответствии с ГОСТ Р 53315-2009 могут применяться при групповой прокладке в наружных кабельных сооружениях. Однако они не отвечают требования, предъявляемым к кабелям для прокладки в закрытых кабельных сооружениях, кроме того они не обеспечивают сохранение работоспособности (т.е. не огнестойкие) при пожаре в течение заданного времени.
Технический результат, на достижение которого направлена разработанная конструкция силового кабеля, соответствующая требованиям ГОСТ Р 53315-2009, предъявляемым к кабелям, предназначенным для групповой прокладки в закрытых кабельных сооружениях, заключается в сохранении работоспособности при воздействии пламени в течение времени не менее 60 мин, т.е. технический результат заключается в повышении показателей пожарной безопасности кабеля.
ν
14
Технический результат достигается тем, что в кабеле силовом, содержащем три токопроводящие жилы с изоляцией из полимерной композиции, жилы скручены в общий сердечник вокруг центрального заполнения, внутреннюю оболочку, обмотку из электропроводящей ленты, экран в виде обмотки из медных лент или из повива медных проволок, скрепленных спирально наложена медной лентой или пасьмой из медных проволок, разделительный слой в виде обмотки, подушку под броню, броню из двух стальных оцинкованных лент или круглых стальных оцинкованных проволок, или круглых проволок или лент из алюминия или алюминиевого сплава и экструдированную наружную оболочку, изоляция выполнена из сшитой полимерной композиции, не содержащей галогенов, с удельным объемным электрическим сопротивлением (ρ) не менее 10 Ом·см и с кислородным индексом не менее 28, центральное заполнение, внутренняя оболочка и подушка под броню выполнены из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30 и наружная оболочка выполнена из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 35.
Кабель может дополнительно содержать поверх каждой токопроводящей жилы термический барьер в виде обмотки по меньшей мере из двух слюдосодержащих лент, каждая из которых наложена с перекрытием не менее 40%.
Кабель может дополнительно содержать поверх термического барьера обмотку по меньшей мере из одной электроизоляционной силиконовой ленты наложенной с перекрытием не менее 40%.поверх жил, скрученных в сердечник, скрепляющую ленту, наложенную с зазором.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором показан силовой кабель в разрезе.
Кабель силовой содержит три токопроводящие жилы 1, термический барьер 2 в виде обмотки, по меньшей мере, из двух слюдосодержащих лент, каждая из которых наложена с перекрытием не менее 40%, обмотку 3, по меньшей мере, из одной электроизоляционной силиконовой ленты, изоляцию 4 из сшитой полимерной композиции, не содержащей галогенов. Жилы скручены в общий сердечник, вокруг центрального заполнения 5. Поверх сердечника последовательно наложены внутренняя оболочка 6 из полимерной композиции, не содержащей галогенов, обмотка 7 из электропроводящей ленты, экран 8 в виде обмотки из медных лент или из повива медных проволок, скрепленных спирально наложенной медной лентой или пасьмой из медных проволок, разделительный слой 9 в виде обмотки, подушка 10 под броню 11 в виде обмотки из металлических лент, наложенных с перекрытием, или в виде спирально наложенных металлических проволок, наружная оболочка 12.
14
В качестве материала изоляции 4 кабеля используется трудногорючая сшитая полимерная композиция, не содержащая галогенов, с кислородным индексом не менее 28 и удельным объемным электрическим сопротивлением не менее 10 Ом·см.
В качестве материала центрального заполнения 5 и внутренней оболочки 6 и подушки под броню 10 используются трудногорючие полимерные композиции, не содержащие галогенов, с кислородным индексом не менее 30.
В качестве материала разделительного слоя 9 могут применяться стеклоленты или стеклослюдосодержащие ленты, наложенные с перекрытием.
В качестве материала проволок или лент брони 11 используется оцинкованная сталь, алюминий или алюминиевый сплав.
В качестве материала наружной оболочки 12 кабеля используется трудногорючая полиолефиновая композиция, не содержащая галогенов, с кислородным индексом не менее 35.
Примененные для изготовления предлагаемого кабеля материалы выпускаются промышленно и широко используются при изготовлении силовых кабелей.
Токопроводящие жилы 1 изготавливают из проволоки, традиционной для электрических кабелей, скрутку элементов кабеля производят на обычном крутильном оборудовании.
Наложение изоляции 4, внутренней оболочки 6, подушки 10 под броню 11 и наружной оболочки 12 осуществляют на экструзионном оборудовании.
Сшивание изоляции 4 осуществляется в "сауне" или с помощью электронного ускорителя.
Наложение металлического экрана 8 и брони 11, состоящей из спиралеобразно наложенных металлических проволок, осуществляют на известном крутильном оборудовании, традиционно применяемом в кабельной промышленности.
Наложение термического барьера 2, обмотки 3, разделительного слоя 9, выполненного обмоткой, брони 11, состоящей из металлических лент, осуществляют на обмоточных машинах, применяемых в кабельной промышленности.
Предлагаемый кабель силовой был испытан на нераспространение горения при групповой прокладке по ГОСТ IEC 60332-3-22-20011, на определение оптической плотности дыма при горении и тлении по ГОСТ IEC 61034-2-2011 и на сохранение работоспособности в условиях воздействия пламени на оборудовании по ГОСТ IEC 60331-11-2011 при приложении номинального рабочего напряжения. Результаты испытаний приведены в таблице 1.
Таблица 1.
Характеристики кабелей
Наименование характеристики
Технические требования
Кабельное изделие
Известный кабель
Предлагаемый кабель
1. Сохранение работоспособности в условиях воздействия пламени при приложении номинального рабочего напряжения, мин
не менее 30
23, не соответствует
75, соответствует
2. Нераспространение горения при групповой прокладке при испытании по ГОСТ Ρ МЭК 60332-3-22
- Длина обугленной или поврежденной пламенем части, м
не более 2,5
1,0, соответствует
0,9, соответствует
3. Дымовыделение при горении и тлении при испытании по ГОСТ Ρ МЭК 61034-2-2005
- Сохранение светопроницаемости, %
не менее 50
15, не соответствует
58%, соответствует
Основываясь на результатах испытаний, представленных в таблице 1, можно сделать вывод, что предлагаемая конструкция кабеля обеспечивает не только соответствие требованиям по основным характеристикам пожарной безопасности, таким как нераспространение горения в пучках, низкая оптическая плотность дыма при горении и тлении, но и сохранение работоспособности кабельной линии, выполненной вышеуказанным кабелем, при пожаре в течение времени более 60 мин.