КАБЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МАЛООПАСНЫЙ ПО ТОКСИЧНОСТИ ПРОДУКТОВ ГОРЕНИЯ

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям электрических кабелей с пластмассовой изоляцией и оболочкой, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 1 кВ номинальной частотой до 100 ГЦ при температуре окружающей среды от мину 50°С до плюс 50°С и относительной влажности воздуха до 98% при температуре плюс 35°С.
3
3
3
В настоящее время наиболее близким аналогом заявляемого кабеля является электрический кабель по свидетельству на полезную модель №103658 RU от 20.04.2011 г. Кабель содержит по крайней мере одну токопроводящую жилу, содержащую последовательно расположенные наложенные экструзией изоляцию и наружную оболочку, изоляция и наружная оболочка выполнены из полимерных композиций с кислородным индексом не менее 28% и эквивалентным показателем токсичности продуктов горения полимерных материалов не менее 121 г/м. Кабель может дополнительно содержать поверх токопроводящих жил обмотку из по меньшей мере одной стеклослюдосодержащей ленты, наложенной с перекрытием. Изоляция кабеля может быть выполнена из поливинилхлоридной композиции пониженной пожарной опасности марки Лоусгран 1010. Наружная оболочка кабеля может быть выполнена из поливинилхлоридной композиции пониженной пожарной опасности марки Лоусгран 2010 или Лоусгран ППО 20-35Т. Изоляция и/или наружная оболочка кабеля также могут быть выполнены из кремнийорганической резины, не содержащей галогенов, с показателем токсичности Т не менее 121 г/м. Кабель может дополнительно содержать поверх изоляции жилы или скрученных в сердечник изолированных жил обмотку из по меньшей мере одной органической или неорганической ленты. Также кабель по всем вариантам исполнения может дополнительно содержать поверх скрученных в сердечник изолированных жил экструдированную внутреннюю оболочку с показателем токсичности не менее 121 г/м, которая может быть выполнена из поливинилхлоридной композиции пониженной пожарной опасности марки Лоусгран 3010. Также по всем вариантам исполнения кабель может дополнительно содержать поверх изоляции и/или поверх дополнительно наложенной поверх скрученных в сердечник изолированных жил внутренней оболочки, металлический экран из медных лент или медных проволок. Также кабель может дополнительно содержать поверх изоляции жилы или поверх скрученных в сердечник изолированных жил внутреннюю оболочку и броню в виде обмотки из металлических лент, наложенных с перекрытием, или в виде спирально наложенных металлических проволок.
Однако, такой кабель, относящийся к классу малоопасных по токсичности продуктов горения в соответствии с классификацией ГОСТ Р 53315-2009 «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности» имеет недостаточно высокие пожаробезопасные характеристики. В частности, кислородный индекс - показатель, характеризующий способность материала противостоять воздействию пламени имеет нижний предел всего 28%, а снижение дымовыделения при тлении и горении кабеля недостаточно высокое.
3
Задачей полезной модели является разработка конструкции эффективного, технологичного электрического кабеля, имеющего высокую степень негорючести, пониженное как дымовыделение при тлении и горении, так и выделение коррозионноактивного хлористого водорода, эквивалентный показатель токсичности продуктов горения полимерных материалов которого не менее 127 г/м и расширение арсенала силовых кабелей.
3
Технический результат достигается тем, что в электрическом кабеле, содержащем по крайней мере одну токопроводящую жилу, содержащую последовательно расположенные наложенные экструзией изоляцию и наружную оболочку, изоляция и наружная оболочка выполнены из полимерных композиций с кислородным индексом не менее 32% и эквивалентным показателем токсичности продуктов горения полимерных материалов не менее 127 г/м.
3
Изоляция кабеля может быть выполнена из поливинилхлоридной композиции пониженной пожарной опасности марки Башгран ПП НТ И. Наружная оболочка кабеля может быть выполнена из поливинилхлоридной композиции пониженной пожарной опасности марки Башгран ПП НТ О. Изоляция и/или наружная оболочка кабеля также могут быть выполнены из кремнийорганической резины, не содержащей галогенов, с показателем токсичности Т не менее 121 г/м.
3
Также кабель по всем вариантам исполнения может дополнительно содержать поверх скрученных в сердечник изолированных жил экструдированную внутреннюю оболочку с показателем токсичности не менее 137 г/м, которая может быть выполнена из поливинилхлоридной композиции пониженной пожарной опасности марки Башгран ПП НТ В.
В частных случаях реализации:
кабель может дополнительно содержать поверх изоляции жилы или скрученных в сердечник изолированных жил обмотку из по меньшей мере одной органической или неорганической ленты;
по всем вариантам исполнения кабель может дополнительно содержать поверх изоляции и/или поверх дополнительно наложенной поверх скрученных в сердечник изолированных жил внутренней оболочки, металлический экран из медных лент или медных проволок;
кабель может дополнительно содержать поверх изоляции жилы или поверх скрученных в сердечник изолированных жил внутреннюю оболочку и броню в виде обмотки из металлических лент, наложенных с перекрытием, или в виде спирально наложенных металлических проволок;
кабель может быть снабжен броней, наложенной поверх скрученных токопроводящих жил и пластиката внутреннего заполнителя;
кабель снабжен термическим барьером, наложенным поверх изоляции токопроводящих жил и/или наружной оболочки;
кабель снабжен термическим барьером и экраном в виде обмотки из медной фольги или ленты поверх изоляции токопроводящих жил и/или наружной оболочки;
кабель снабжен термическим барьером и броней, наложенными поверх изоляции токопроводящих жил и/или наружной оболочки.
Полезная модель поясняется чертежами, на которых показан силовой кабель в разрезе (рис.1-6).
Кабель (рис 1-2) содержит токопроводящие жилы 1, поверх каждой из которых последовательно расположены обмотка из стеклослюдосодержащих лент 2, изоляция 3, металлический экран 4. Жилы скручены в общий сердечник, поверх сердечника кабель содержит обмотку лентой 5, внутреннюю оболочку 6, металлический экран 7, броню 8 в виде обмотки из металлических лент, наложенных с перекрытием, или в виде продольно наложенных металлических проволок, наружную оболочку 9.
На фиг.3 изображена схема выполнения кабеля без экрана, термического барьера и брони, на фиг.4 - схема выполнения кабеля с броней поверх изоляции токопроводящих жил, на фиг.5 - схема выполнения кабеля с термическим барьером поверх наружной оболочки, на фиг.6 - схема выполнения кабеля с термическим барьером и с экраном поверх изоляции токоведущих жил.
На фиг.3-6 обозначены: токопроводящая жила 1 (или скрученные токопроводящие жилы), изоляция 2 жилы 1, кабельный поливинилхлоридный пластикат 3 внутреннего заполнителя, наружная оболочка 4, броня 5, термический барьер 6, экран 7.
В частных случаях реализации:
- кабель снабжен броней 5 (фиг.4), наложенной поверх скрученных токопроводящих жил 1 и пластиката 3 внутреннего заполнителя;
- кабель снабжен термическим барьером 6 (фиг.5), наложенным поверх изоляции 2 токопроводящих жил 1 и/или наружной оболочки 4;
- кабель снабжен термическим барьером 6 (фиг.6) и экраном 7 (фиг.6) в виде обмотки из медной фольги или ленты поверх изоляции 2 токопроводящих жил 1 и/или наружной оболочки 4;
- кабель снабжен термическим барьером 6 и броней 5, наложенными поверх изоляции 2 токопроводящих жил 1 и/или наружной оболочки 4.
- кабель снабжен термическим барьером 6 и броней 5, наложенными поверх изоляции 2 токопроводящих жил 1 и/или наружной оболочки 4.
Далее приводятся сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели.
В качестве материала изоляции кабеля используется поливинилхлоридная композиция пониженной пожарной опасности марки Башгран ПП НТ И, или из кремнийорганической резины, не содержащей галогенов.
В качестве материала внутренней оболочки кабеля используется поливинилхлоридная композиция марки Башгран ПП НТ В.
В качестве материала наружной оболочки кабеля используется поливинилхлоридная композиция пониженной пожарной опасности марки Башгран ПП НТ О, а также из кремнийорганической резины, не содержащей галогенов.
3
Материалы предлагаемого кабеля были испытаны на токсичность по ГОСТ 12.1.044-89 «Пожаровзрывобезопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения». По результатам испытаний по п.3 был рассчитан эквивалентный показатель токсичности продуктов горения полимерных материалов Tx, г/м. Результаты испытаний приведены в таблице 1.
Таблица 1.
Характеристики кабелей
Наименование характеристики
Технические требования
Силовой кабель
По прототипу
Предлагаемый кабель
с изоляцией (КИ-28%) и оболочкой (КИ=35%) из ПВХ композиций
с изоляцией (КИ=30%) и оболочкой (КИ=32%) из кремний-органической резины
с изоляцией (КИ=32%) и оболочкой (КИ=35%) из ПВХ композиций
с изоляциией (КИ=32%) оболочкой (КИ=35%), внутренним заполнителе м (КИ=40%) из ПВХ композиций
1. нераспространение горения по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22-2005, категория А
длина обугленной части не более 2,5 м.
длина обугленной части кабеля 1,1 м
длина обугленной части кабеля 1,7 м
длина обугленной части кабеля 1,0 м
длина обугленной части кабеля 0,9 м
2.дымообразование при горении и тлении кабельного изделия по ГОСТ Р МЭК 61034-1,2
сохранение светопроницаемости не более 50%
сохранение светопроницаемости не более 52%
сохранение светопроницаемости не более 61%
сохранение светопроницаемости не более 58%
сохранение светопроницаемости не более 70%
3.эквивалентный показатель токсичности продуктов горения Tx, г/м<sup>3</sup>
не менее 121
129
131
133
138
4. содержание хлористого водорода в продуктах горения по ГОСТ Р МЭК 60754-1,2
не более 15%
-
-
5,5
3,8
Характеристики кабеля подтверждены натурными испытаниями.
Кабель применяют для передачи на расстояние электрической энергии или сигналов: линии электропередачи, электроснабжение промышленных предприятий, транспорта, коммунальных объектов, детских дошкольных и школьных образовательных учреждений, специализированных домов престарелых и инвалидов, больниц, интернатов; магистральные линии связи, подача электроэнергии к движущимся рабочим машинам - экскаваторам, врубовым и торфодобывающим машинам и т.д.; электрооборудование судов, летательных аппаратов и т.д.; а также прокладки в системах противопожарной защиты и других системах, которые должны сохранять работоспособность в условиях пожара.
Использование предложенной конструкции кабеля позволит улучшить характеристики кабеля по сравнению с известными, в частности улучшить показатели пожарной безопасности, повысить показатели по нераспространению горения, снизить дымообразования при горении и тлении и количество выделяющегося хлористого водорода, снизить токсичность продуктов горения полимерных материалов, расширить арсенал силовых кабелей.