КАБЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкции кабелей управления с пластмассовой изоляцией и оболочкой, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии и электрических сигналов в стационарных электротехнических установках при переменном напряжении до 380 B частотой до 200 кГц и постоянном напряжении до 500 В при температуре окружающей среды от минус 30°C до плюс 50°C и относительной влажности воздуха до 98% при температуре плюс 35°C.
Известны кабели управления марки КУПВ, имеющие медные токопроводящие жилы, пластмассовую изоляцию, расположенную поверх скрученных изолированных жил обмотку из полимерной ленты, наложенную с перекрытием, и оболочку из поливинилхлоридного пластиката ("Кабели управления с полиэтиленовой изоляцией в оболочке из поливинилхлоридного пластиката ГОСТ 18404.3-78).
Однако такие кабели не удовлетворяют требованиям по не распространению горения, дымовыделению при горении и тлении, коррозионной активности газов, выделяющихся при горении, огнестойкости, а также по стойкости к специальным внешним воздействиям гермозона атомной станции.
Поставленная задача заключалась в разработке конструкций кабелей управления, не распространяющих горения при прокладке кабеля в пучках, с низким дымовыделением при горении и тлении, с низкой коррозионной активностью газов, выделяющихся при горении, в том числе огнестойких и по сроку службы в гермозоне АЭС при воздействии радиационного излучения.
Технический результат заключается в повышении показателей пожарной безопасности кабеля и придании кабелю и сохранению работоспосопности при длительном воздействии радиации.
Технический результат достигается тем, что в кабеле управления, содержащем, по меньшей мере, две скрученные в пары изолированные токопроводящие медные жилы с пластмассовой изоляцией, расположенную поверх скрученных в сердечник пар изолированных жил обмотку из полимерной ленты, внутреннюю оболочку из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 35%, экран в виде оплетки из медных проволок с поверхностной плотностью экрана не менее 70%, обмотку из полимерной ленты, наложенную с перекрытием и наружную оболочку, изоляция выполнены из сшитой полимерной композиции на основе полиолефина, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30 или из сшитой полиэтиленовой композиции, а наружная оболочка выполнена из сшитой полимерной композиции на основе полиолефина, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30.
Кабель может также содержать между каждой токопроводящей жилой и изоляцией термический барьер в виде обмотки, по меньшей мере, из одного слоя слюдосодержащей ленты толщиной не менее 0,1 мм, наложенной с перекрытием не менее 40%.
Кабель может также содержать между повивами сердечника наложенную по открытой спирали обмотка из хлопчатобумажных или синтетических нитей или из полимерной ленты.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором показан кабель управления в разрезе.
Кабель управления содержит медные токопроводящие жилы 1, изоляцию 2 из сшитой полимерной композиции на основе полиолефина, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30% или из сшитой полиэтиленовой композиции, изолированные жилы скручены в пары, пары скручены в сердечник, поверх которого наложены обмотка 3 из полимерной ленты, внутренняя оболочка 4 из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 35%, экран 5 в виде оплетки из медных проволок, обмотка 6 из полимерной ленты, наложенная с перекрытием и наружная оболочку 7 из сшитой полимерной композиции на основе полиолефина, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30.
Кабель управления может также содержать поверх каждой токопроводящей жилы термический барьер 8 в виде обмотки, по меньшей мере, из одного слоя слюдосодержащей ленты толщиной не менее 0,1 мм, наложенной с перекрытием не менее 40%.
Кабель может также содержать между повивами сердечника обмотку 9 из хлопчатобумажных или синтетических нитей или из полимерной ленты наложенную по открытой спирали.
Далее приводятся сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели.
В качестве материала изоляции 2 кабеля использована экструдируемая сшитая полимерная композиция на основе полиолефина, не содержащая галогенов, с кислородным индексом не менее 30% или сшитая полиэтиленовая композиция.
В качестве материала внутренней оболочки 4 кабеля использована экструдируемая полимерная композиция на основе полиолефина, не содержащая галогенов, с кислородным индексом не менее 35%.
В качестве материала наружной оболочки 7 кабеля использована экструдируемая сшитая полимерная композиция на основе полиолефина, не содержащая галогенов, с кислородным индексом не менее 30%.
В качестве материала термического барьера 8 кабеля использована слюдосодержащая лента.
Примененные для изготовления предлагаемого кабеля полимерные композиция, не содержащие галогенов, сшитая полиэтиленовая композиция, слюдосодержащая лента выпускаются промышленно.
Токопроводящие жилы 1 изготавливают из медной проволоки, традиционной для электрических кабелей, скрутку элементов кабеля производят на обычном крутильном оборудовании.
Наложение обмотки 3, 6, 9 в виде ленты из полимерной пленки или хлопчатобумажных или синтетических нитей, а также термического барьера 8 из слюдосодержащей ленты осуществляют на обмоточном оборудовании, традиционно применяемом в кабельной промышленности.
Изоляцию 2, внутреннюю 4 и наружную 7 оболочки накладывают на экструзионном оборудовании.
Наложение экрана 5 из медной проволоки осуществляют на оплеточном оборудовании, традиционно применяемом в кабельной промышленности.
Образцы предлагаемых кабелей, были испытаны на нераспространение горения при расположении пучком по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22-2005, на дымообразование при горении и тлении по ГОСТ Р МЭК 61034-2-2005, на коррозионную активность газов, выделяющихся при горении материалов изоляции, внутренней и наружной оболочек по ГОСТ Р МЭК 60754-1-99 и ГОСТ Р МЭК 60754-2-99, на огнестойкость по МЭК 60331-23-2003 и на стойкость к длительному воздействию радиации.
Результаты приведены в таблице.
Характеристики кабелей
Наименование характеристики
Технические требования
Кабельное изделие
Известный кабель
Предлагаемый кабель
по пп.1 и 3
по п.2
1. Соответствие кабелей требованиям пожарной безопасности:
- нераспространение горения по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22-2005, категория A
Длина обугленной части не более 2,5 м
3,5 м Не соответствует
1,1 м Соответствует
1,0 м Соответствует
- дымовыделение при горении и тлении по ГОСТ РМЭК 61034-2-2005, сохранение светопроницаемости, %
Сохранение светопроницаемости не менее 60%
5% Не соответствует
71% Соответствует
68% Соответствует
- коррозионная активность продуктов дымогазовыделения при горении и тлении по ГОСТ Р МЭК 60754-2-99:
- проводимость водного раствора с адсорбированными продуктами горения;
Не более 10,0 мкСм/мм
21 мкСм/мм Не соответствует
8,5 мкСм/мм Соответствует
8,5 мкСм/мм Соответствует
- показатель pH (кислотное число);
Не менее 4,3
2,9 Не соответствует
4,5 Соответствует
4,5 Соответствует
- содержание газов галогеновых кислот в пересчете на HCl, выделяющихся при горении полимерных материалов по ГОСТ Р МЭК 60754-1-99:
Не более 0.5%
29% Не соответствует
0,4% Соответствует
0,4% Соответствует
- огнестойкость по ГОСТ Р МЭК 60331-23-2003
Сохранение работоспособности в условиях воздействия открытого пламени не менее 180 мин.
Требование не предъявляется (сохранение работоспособности при воздействии пламени не более 2 мин.)
Требование не предъявляется (сохранение работоспособности при воздействии пламени не более 15 мин.)
180 мин. Соответствует
2. Облучение на воздухе до поглощенной дозы 40 Мрад
- относительное удлинение при разрыве защитной оболочки
Не менее 50%
25% Не соответствует
97% Соответствует
97% Соответствует