КАБЕЛЬ СИЛОВОЙ ПОНИЖЕННОЙ ПОЖАРООПАСНОСТИ

КАБЕЛЬ СИЛОВОЙ ПОНИЖЕННОЙ ПОЖАРООПАСНОСТИ
Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к конструкциям электрических кабелей, которые предназначены для прокладывания в кабельных сооружениях и помещениях, имеющих пожароопасные и взрывоопасные зоны.
Уровень техники
Известен кабель, содержащий несколько скрученных в сердечник токопроводящих жил, покрытых изоляцией из вулканизированного (сшитого) полиэтилена, поверх которых последовательно наложены внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката марки И-40 по ГОСТ 5960-72 или другого равноценного материала, защитный покров и оболочка из поливинилхлоридного пластиката марки 0-40 (Кабели силовые с пластмассовой изоляцией по ГОСТ 16442-80).
Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками заявленной полезной модели, заключаются в наличии изолированных токопроводящих жил, скрученных в сердечник, внутренней и внешней оболочек из поливинилхлоридного пластиката.
Причина, препятствующая получению в известном техническом решении технического результата, который обеспечивается заявленной полезной моделью, заключается в использовании горючих материалов.
13
11
Наиболее близким аналогом (прототипом) является кабель силовой, содержащий покрытые изоляцией из полимерного материала несколько скрученных токопроводящих жил, поверх которых последовательно расположены подушка под броню (внутренняя оболочка), броня из наложенных с перекрытием двух оцинкованных стальных лент и наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката, при этом изоляция выполнена из поливинилхлоридного пластиката с кислородным индексом 30-35, удельным  объемным сопротивлением не менее 5·10 Ом·см и количеством выделяемого при горении и тлении HCl не более 15%, подушка под броню выполнена в виде выпрессованной внутренней оболочки из поливинилхлоридного пластиката с кислородным индексом не менее 35% и количеством выделяемого при горении и тлении HCl не более 15%, а в качестве материала наружной оболочки использован поливинилхлоридный пластикат с кислородным индексом не менее 35, удельным объемным сопротивлением не менее 5,10 Ом·см и количеством выделяемого при горении и тлении HCl не более 15% (Патент RU №30027 U1, МПК Н01В 9/00, опубликовано 10.06.2003).
13
11
Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками заявленной полезной модели, заключаются в том, что кабель содержит покрытые изоляцией из полимерного материала несколько скрученных токопроводящих жил, поверх которых последовательно расположены внутренняя оболочка (подушка под броню), броня и наружная оболочка; при этом изоляция выполнена из поливинилхлоридного пластиката, характеризующегося удельным объемным сопротивлением не менее 5·10 Ом·см и количеством выделяемого при горении и тлении HCl не более 13%, подушка под броню (внутренняя оболочка) выполнена из поливинилхлоридного пластиката с кислородным индексом не менее 35% и количеством выделяемого при горении и тлении HCl не более 5%, наружная оболочка выполнена из поливинилхлоридного пластиката с кислородным индексом не менее 35%, удельным объемным сопротивлением не менее 5·10 Ом·см и количеством выделяемого при горении и тлении HCl не более 14%, броня выполнена из стальных оцинкованных лент.
Причина, препятствующая получению в известном техническом решении технического результата, который обеспечивается заявленной полезной модели, заключается в выполнении изоляции из поливинилхлоридного пластиката с кислородным индексом 30-35%, недостаточным для обеспечения высокой пожарной безопасности кабеля при его эксплуатации
в особых условиях, характеризующихся действием высоких температур и значительных механических нагрузок, а также в недостаточной прочности изоляции и оболочек кабеля при эксплуатации в указанных условиях.
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 значительных механических нагрузок ударного типа.
Технический результат заключается в использовании материалов с более низким показателем горючести и повышенными прочностными характеристиками.
13
11
Достигается технический результат тем, что кабель силовой пониженной пожароопасности содержит сердечник, выполненный из скрученных токопроводящих жил, изолированных поливинилхлоридным пластикатом пониженной пожароопасности, характеризующимся удельным объемным электрическим сопротивлением при (20±2)°С не менее 5·10 Ом·см, прочностью при разрыве не менее 15 Мпа, относительным удлинением при разрыве не менее 245%, кислородным индексом не менее 30%, максимальной плотностью дыма при горении не более 280 Дм, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более 15%, а также последовательно наложенные внутреннюю оболочку, броню и наружную оболочку, при этом наружные промежутки между изолированными токопроводящими жилами заполнены тем же материалом, что и упомянутая внутренняя оболочка, которая выполнена из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности, характеризующегося прочностью при разрыве не менее 3 Мпа, относительным удлинением при разрыве не менее 190%, кислородным индексом не менее 28%, максимальной плотностью дыма при горении не более 150 Дм, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более 5%, броня выполнена из стальных оцинкованных лент, наружная оболочка выполнена из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности, характеризующегося удельным объемным электрическим сопротивлением при (20±2)°С 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, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более 14%.
Кроме того, токопроводящий сердечник может быть выполнен из жил, скрученных вокруг жгута, выполненного из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности; на токопроводящий сердечник может быть наложена скрепляющая обмотка, выполненная из пластмассовых лент; на упомянутую броню может быть наложена обмотка из полиэтилентерефталатной пленки.
Отличительные признаки заявленной полезной модели заключаются:
1) в выполнении изоляции жилы (или жил) из поливинилхлоридного пластиката, характеризующегося прочностью при разрыве не менее 15 Мпа, относительным удлинением при разрыве не менее 245%, кислородным индексом, превышающим 30-35%, максимальной плотностью дыма при горении не более 280 Дм;
2) в выполнении внутренней оболочки из поливинилхлоридного пластиката, характеризующегося прочностью при разрыве не менее 3 Мпа, относительным удлинением при разрыве не менее 190%, кислородным индексом 28-35%, максимальной плотностью дыма при горении не более 150 Дм;
3) в выполнении наружной оболочки из поливинилхлоридного пластиката, характеризующегося прочностью при разрыве не менее 12 Мпа, относительным удлинением при разрыве не менее 240%, максимальной плотностью дыма при горении не более 200 Дм.
Осуществление полезной модели  Кабель силовой пониженной пожароопасности является многожильным (3, 4 или 5 жил).
2
Кабель содержит сердечник, выполненный из скрученных вокруг жгута изолированных токопроводящих жил сечением 1,5-240 мм (медных или алюминиевых). Поверх сердечника может быть наложена скрепляющая обмотка из одной или двух пластмассовых лент, наложенных с зазором. Поверх скрепляющей обмотки сердечника (или поверх сердечника, выполненного без скрепляющей обмотки) наложена внутренняя оболочка толщиной не менее 1,0 мм с заполнением наружных промежутков между изолированными жилами материалом внутренней оболочки, в качестве которого использован экструдированный поливинилхлоридный пластикат пониженной пожароопасности. Это придает кабелю практически круглую в сечении форму. Поверх внутренней оболочки наложена броня из двух стальных оцинкованных лент, расположенных с перекрытием или из проволок: алюминиевых, алюминиевого сплава, стальных оцинкованных. Поверх брони обмоткой или продольно с перекрытием могут быть наложены ленты из полиэтилентерефталатной пленки (ПЭТ-пленки). Поверх лент из ПЭТ-пленки (или поверх брони, выполненной без ПЭТ-пленки) наложена наружная оболочка из экструдированного поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности.
13
Поливинилхлоридный пластикат пониженной пожароопасности, из которого выполнена изоляций жил, характеризуется удельным объемным электрическим сопротивлением при (20±2)°С не менее 5·10 Ом·см, прочностью при разрыве не менее 15 Мпа, относительным удлинением при разрыве не менее 245%, кислородным индексом не менее 30%, максимальной плотностью дыма при горении не более 280 Дм, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более 15%.
Поливинилхлоридный пластикат пониженной пожароопасности, из которого выполнена внутренняя оболочка кабеля (которым также заполнены наружные промежутки между изолированными жилами), характеризуется  прочностью при разрыве не менее 3 Мпа, относительным удлинением при разрыве не менее 190%, кислородным индексом не менее 28%, максимальной плотностью дыма при горении не более 150 Дм, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более 5%.
11
3
Поливинилхлоридный пластикат пониженной пожароопасности, из которого выполнена наружная оболочка кабеля, характеризуется удельным объемным электрическим сопротивлением при (20±2)°С не менее 5·10Ом·см, прочностью при разрыве не менее 12 Мпа, относительным удлинением при разрыве не менее 240%, кислородным индексом не менее 35%, плотностью не более 1,61 г/см, водопоглощением не более 0,4%, максимальной плотностью дыма при горении не более 200 Дм, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более 14%.
Изготавливают кабель путем осуществления соответствующих технологических операций, последовательность которых определяется наличием и порядком расположения слоев материалов.
Токопроводящие жилы изготавливают из традиционных для электрических кабелей материалов (меди, алюминия) скруткой проволоки на обычном крутильном оборудовании. На токопроводящую жилу на экструзионной линии накладывают изоляцию, в качестве которой используют поливинилхлоридный пластикат пониженной пожароопасности с приведенными выше параметрами. Для этого используют следующий состав (мас. ч): поливинилхлорид 100, сложноэфирный пластификатор 60-80, свинцовый стабилизотор 3-6, антипирен-дымоподавитель 120-520, ионол с дифенилолпропаном в соотношении 3:1-1:3 0,4-1 и/или двуокись титана с каолином дегидратированным в соотношении 2:1-1:2 10-20. Затем изолированные жилы скручивают повивной скруткой (возможно вокруг жгута) в одну сторону по всем повивам с образованием сердечника. Внутреннюю оболочку (подушку под броню) накладывают при помощи экструзионной линии, для чего используют тот же качественный состав материала с соответствующей корректировкой количественных параметром ингредиентов. Одновременно этим же материалом заполняют наружные промежутки между изолированными токопроводящими жилами (в многожильном варианте кабеля). Поверх внутренней оболочки накладывают броню при помощи бронировочных машин, обычно применяемых в кабельной промышленности; причем броня состоит либо из двух стальных оцинкованных лент, которые располагают с перекрытием, либо из стальных проволок или проволок из алюминия или алюминиевого сплава. Наружную оболочку накладывают по той же технологии, что и внутреннюю.