КАБЕЛЬ СИЛОВОЙ ГЕРМЕТИЗИРОВАННЫЙ

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно, к конструкциям кабелей силовых с резиновой изоляцией, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 3,6/6; 6/10 кВ частотой 50 Гц для сетей с заземленной и изолированной нейтралью.
Кабель силовой герметизированный может применяться во взрывоопасных зонах всех классов.
Известен герметизированный огнестойкий кабель, включающий одну или несколько токопроводящих жил, изоляцию из резины, заполнители междупроволочных, подизоляционных и междужильных пустот, оболочку из резины, отличающийся тем, что изоляция каждой жилы дополнительно имеет огнестойкий барьер в виде обмотки с перекрытием одной или двумя слюдяными лентами, герметизированными вулканизующимся диэлектрическим составом, который заполняет все пустоты под и между лентами, а также место перекрытия лент. (Патент RU №57958, МПК Н01В 7/02, опубликованный 27.10.2006).
Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками заявленной полезной модели, заключаются в выполнении герметизированного кабеля с резиновой изоляцией, наружной оболочкой и герметизацией. На токопроводящую жилу наложен огнестойкий барьер в виде обмотки из слюдосодержащих лент (в частных случаях).
Причиной, препятствующей получению в известном техническом решении технического результата, который обеспечивается полезной моделью, является герметизация токопроводящей жилы герметизирующим составом, а не синтетическими нитями, отсутствие сердечника, жгута из невулканизированной резины и внутренней оболочки.
Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в необходимости разработки герметизированного силового кабеля широкого диапазона применения для стационарной одиночной и групповой прокладки в кабельных сооружениях и производственных помещениях, где возможны механические воздействия на кабель, где есть требования по ограничению воздействия коррозионно-активных газов, в том числе во взрывоопасных зонах.
Технический результат достигается тем, что кабель силовой, содержит как минимум три токопроводящие жилы, герметизированные синтетическими нитями, изолированные резиной и скрученные в сердечник вокруг жгута из невулканизированной резины, имеет внутреннюю и наружную оболочки, выполненные либо из полимерной композиции, не содержащей галогенов, либо из полимерной композиции, не содержащей галогенов в холодостойком исполнении, либо из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности с кислородным индексом не менее 28 либо из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности в холодостойком исполнении, либо из этиленпропиленовой резины, не содержащей галогенов, либо этиленпропиленовой резины, не содержащей галогенов в холодостойком исполнении. Для повышения огнестойкости кабеля на токопроводящее жилы может быть наложены обмотка из двух слюдосодержащих лент, а по каждой изолированной жиле наложена обмотка лавсановой лентой. Изоляция может быть выполнена из высокомодульной резины, а в жгут из невулканизированной резины как упрочняющий элемент добавлены синтетические нити. Поверх изоляции может быть наложен полупроводящий слой. Для защиты от электрических помех и механических повреждений поверх внутренней оболочки может быть наложен металлический экран и двухслойная броня из стальных оцинкованных лент или стальных оцинкованных проволок. Между слоями брони может быть наложена лента из нетканого полотна для герметизации бронепокрытия. По наружной оболочке может быть наложен полупроводящий слой для защиты от статического электричества. Наружная оболочка кабеля может быть наложена с дальнейшим обжатием для исключения пузырьков воздуха.
Главными условиями взрывобезопасности, как следует из гл. 7.3 ПУЭ и ГОСТа Р 51330.13-99 (МЭК 60079-14-96) являются два условия:
1. Герметичность кабеля, исключающая проникновение взрывоопасных смесей внутрь полостей кабеля;
2. Искробезопасность.
9
11
Таким образом, для того, чтобы изготовить силовой кабель, который возможно использовать во взрывоопасных зонах, прежде всего, необходимо обеспечить герметичность всех конструктивных элементов кабеля, исключающую проникновение взрывоопасных воздушных смесей внутрь полостей кабеля. Герметичность токопроводящих жил в данном случае обеспечивается использованием синтетических нитей. Синтетические нити заполняют воздушное пространство между проволоками в токопроводящих жилах, исключая проникновение воздушных включений. Использование в сердечнике при скрутке токопроводящих жил жгута из невулканизированной резины обеспечивает заполнение промежутков в междужильном пространстве, т.к. невулканизированная резина очень пластична и при скрутке деформируется, заполняя все междужильное пространство. Дальнейшую герметизацию может осуществить обмотка лавсановой лентой по изоляции и лента из нетканого полотна, проложенная между лентами брони (в случае бронированного кабеля), а также изготовление кабеля с обжатием по наружной оболочке для вытеснения воздушных пузырьков. Условие по искробезопасности позволяет выполнить полупроводящий слой по изоляции и по наружной оболочке, защищающий кабель от статического электричества. Поверхностное электрическое сопротивление при этом составляет не более 10 Ом при относительной влажности (50±5)% и не более 10 Ом при относительной влажности (30±5)%.
Огнестойкость кабеля повышается за счет обмотки по токопроводящим жилам из двух слюдосодержащих лент и изготовления внутренней и наружной оболочек из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности с кислородным индексом не менее 28, либо из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности в холодостойком исполнении. В том случае, где есть требования по ограничению воздействия коррозионно-активных газов, силовой кабель изготавливается с внутренней и наружной оболочкой из полимерной композиции, не содержащей галогенов, либо из полимерной композиции, не содержащей галогенов в холодостойком исполнении, либо из этиленпропиленовой резины, не содержащей галогенов, либо этиленпропиленовой резины, не содержащей галогенов в холодостойком исполнении.
Для дополнительной защиты от механических воздействий и электрических помех дополнительно может накладываться броня и металлический экран. Заявляемый силовой кабель обеспечивает стойкость к воздействию механических ударов по ГОСТ 30630.1.10 с энергией удара 50 Дж.
Таким образом, предложенная конструкция герметизированного силового кабеля отвечает всем требованиям поставленной технической задачи: силовой кабель можно применять для стационарной одиночной и групповой прокладки в кабельных сооружениях и производственных помещениях, где возможны механические воздействия на кабель, где есть требования по ограничению воздействия коррозионно-активных газов, в том числе во взрывоопасных зонах.
Осуществляется заявляемая полезная модель следующим образом. Кабель силовой герметизированный выполнен в многожильном варианте. Токопроводящие жилы, герметизированные синтетическими нитями соответствуют классам 1 или 2 по ГОСТ 22483. На токопроводящие жилы может быть наложен термобарьер из слюдосодержащих лент для обеспечения огнестойкости кабеля. Далее на токопроводящие жилы кабеля поверх слюдосодержащих лент наложена изоляция из этиленпропиленовой резины или из высокомодульной этиленпропиленовой резины. По каждой изолированной жиле может быть наложена обмотка лавсановой лентой, либо наложен полупроводящий слой для дополнительной герметизации и защиты от искрообразования. Изолированные жилы многожильных кабелей скручиваются правосторонней скруткой вокруг жгута из невулканизированной резины, который при скрутке деформируется и заполняет внутренний промежуток между изолированными жилами, повторяя его форму. Поверх скрученных жил может быть наложена обмотка лентами из полимерного или волокнистого материала. Заполнение наружных промежутков между изолированными жилами осуществляется одновременно с наложением внутренней экструдированной оболочки.
Поверх внутренней оболочки возможно наличие металлического экрана, основным назначением которого является защита от воздействия электромагнитных помех, а также отвод токов короткого замыкания. Поверх экрана может быть наложен экструзией разделительный слой из материала, соответствующего материалу внутренней оболочки.
Поверх внутренней оболочки может быть наложена броня, предназначенная для защиты кабеля от механических воздействий и для защиты кабеля от значительных растягивающих усилий.
Поверх внутренней оболочки или экрана, или брони наложена наружная оболочка кабеля. Внутренняя и наружная оболочки кабеля могут быть выполнены из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности с кислородным индексом не менее 28, либо из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности в холодостойком исполнении, либо из полимерной композиции, не содержащей галогенов, либо из полимерной композиции, не содержащей галогенов в холодостойком исполнении, либо из этиленпропиленовой резины, не содержащей галогенов, либо этиленпропиленовой резины, не содержащей галогенов в холодостойком исполнении.
Конструкция заявленной полезной модели успешно опробована в условиях производства.