КАБЕЛЬ СИЛОВОЙ

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, 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц при температуре окружающей среды от минус 50°С до плюс 50°С и относительной влажности воздуха до 98% при температуре плюс 35°С.
Известны силовые кабели на напряжение 6, 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц, имеющие три токопроводящие жилы и последовательно расположенные на каждой из них наложенные экструзией первый экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции, изоляцию из сшитой композиции полиэтилена, второй экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции, обмотку лентой из электропроводящего материала, металлический экран, экранированные жилы скручены в общий сердечник вокруг центрального заполнения, межфазное заполнение и экструдированную наружную оболочку из поливинилхлоридного пластиката (кабель марки ПвВнг(А)-LS по ТУ 16.К71-335-2004 «Кабели силовые с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 10, 20, 35 кВ». Информационно-технический справочник Изделия кабельные. Том 1. Кабели, провода и шнуры силовые. Часть 1. М.: ОАО «ВНИИКП», 2006 г., стр.138).
Однако такие кабели не удовлетворяют требованиям ГОСТ Р МЭК 61034-2 по дымовыделению при горении и тлении, а также требованиям по коррозионной активности продуктов дымогазовыделения при горении и тлении (отсутствие галогенов).
Поставленная задача заключалась в разработке конструкции силового кабеля, не распространяющего горение при прокладке кабеля в пучках, с низким дымовыделением при горении и тлении и не выделяющего галогенов в условиях пожара.
Технический результат достигается тем, что в кабеле силовом, содержащем три токопроводящие жилы и последовательно расположенные на каждой из них наложенные экструзией первый экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции, изоляцию из сшитой композиции полиэтилена, второй экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции, обмотку лентой из электропроводящего материала, металлический экран, экранированные жилы скручены в общий сердечник вокруг центрального заполнения, межфазное заполнение и экструдированную наружную оболочку, центральное заполнение выполнено из экструдированной полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30, межфазное заполнение выполнено из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 40 и наружная оболочка выполнена из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30.
Кабель может также содержать поверх жил, скрученных в сердечник, скрепляющую ленту, наложенную с зазором.
Кабель может дополнительно содержать поверх межфазного заполнения броню в виде обмотки из металлических лент, наложенных с перекрытием, или в виде продольно наложенных металлических проволок.
Также кабель может дополнительно содержать последовательно расположенные поверх межфазного заполнения внутреннюю оболочку, выполненную из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30 и броню в виде обмотки из металлических лент, наложенных с перекрытием, или в виде продольно наложенных металлических проволок.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором показан силовой кабель в разрезе.
Кабель силовой содержит три токопроводящие жилы 1, поверх каждой из которых последовательно расположены наложенные экструзией первый экран 2 из электропроводящей сшитой полимерной композиции, изоляция 3 из сшитой композиции полиэтилена, второй экран 4 из электропроводящей сшитой полимерной композиции, обмотку лентой 5 из электропроводящего материала, металлический экран 6; жилы скручены в общий сердечник, вокруг центрального заполнения 7, выполненного из экструдированной полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30, поверх сердечника скрепляющую ленту 8, наложенную с зазором, межфазное заполнение 9 из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 40, поверх межфазного заполнения внутреннюю оболочку 10 из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30, броню 11 в виде обмотки из металлических лент, наложенных с перекрытием, или в виде продольно наложенных металлических проволок, наружную оболочку 12 из экструдированной полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30.
Далее приводятся сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели.
В качестве материала изоляции 3 кабеля использована сшитая композиция полиэтилена.
В качестве материала для экструдированных электропроводящих слоев 2 и 4 используется электропроводящая сшитая полимерная композиция.
В качестве материала центрального заполнения 7 используется полимерная композиция, не содержащая галогенов, с кислородным индексом не менее 30.
В качестве материала межфазного заполнения 9 используется полимерная композиция, не содержащая галогенов, с кислородным индексом не менее 40.
В качестве материала внутренней оболочки 10 используется полимерная композиция, не содержащая галогенов, с кислородным индексом не менее 30.
В качестве материала наружной оболочки 12 используются полимерные композиции, не содержащие галогенов, с кислородным индексом не менее 30.
Примененные для изготовления предлагаемого кабеля полимерные композиции выпускаются промышленно.
Токопроводящие жилы 1 изготавливают из проволоки, традиционной для электрических кабелей, скрутку элементов кабеля производят на обычном крутильном оборудовании.
Наложение экструдированных электропроводящих экранов 2 и 4, изоляции 3 и их сшивка осуществляется на линиях непрерывной вулканизации, а наложение экструдированной внутренней оболочки 9 и наружной оболочки 11 осуществляют на экструзионном оборудовании.
Наложение металлического экрана 6 и брони 11, состоящей из продольно наложенных металлических проволок, осуществляют на известном крутильном оборудовании, традиционно применяемом в кабельной промышленности.
Наложение обмотки 5 из ленты электропроводящего материала, скрепляющей 8 ленты и брони 11, состоящей из металлических лент, осуществляют на обмоточных машинах, применяемых в кабельной промышленности.
Образцы 1-3 (табл.1) предлагаемого кабеля силового были испытаны на дымовыделение при горении и тлении по ГОСТ Р МЭК 61034-2-2005 и на коррозионную активность продуктов дымогазовыделения при горении и тлении по ГОСТ Р МЭК 60754-2-99.
Таблица 1.
Кислородные индексы материалов элементов конструкции кабеля
Наименование элемента конструкции
Кислородный индекс материала
Номер образца
1
2
3
Центральное заполнение
30
31
32
Межфазное заполнение
41
42
40
Внутренняя оболочка
32
30
33
Наружная оболочка
35
32
30
Для всех образцов получены одинаковые результаты испытаний, которые приведены
в табл.2.
Таблица 2.
Характеристики кабелей
Наименование характеристики
Технические требования
Кабельное изделие
Известный кабель
Предлагаемый кабель. Образцы 1-3
Дымовыделение при горении и тлении по ГОСТ Р МЭК 61034-2-2005
Сохранение светопроницаемости не менее 60%
40-50%, не соответствует
более 80%, соответствует
Коррозионная активность продуктов дымогазовыделения при горении и тлении по ГОСТ Р МЭК 60754-2-99:
- содержание газов галоген-содержащих кислот в пересчете на НСl
не более 5,0 мг/г
29, не соответствует
менее 4,0, соответствует
- проводимость водного раствора с адсорбированными продуктами дымовыделения
не более 10,0 мкСм/мм
13-20, не соответствует
менее 9,0, соответствует
- показатель рН (кислотное число)
не менее 4,3
2,1-2,5, не соответствует
более 4,5, соответствует