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 1000 В частотой до 100 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 марки ВБВнг-LS на напряжение 1000 В частотой до 100 Гц, имеющие медную токопроводящую жилы, изоляцию из поливинилхлоридной композиции, внутреннюю экструдированную оболочку из поливинилхлоридной композиции, броню в виде обмотки из двух стальных оцинкованных лент и наружную оболочку из поливинилхлоридной композиции (Информационно-технических сборник "Изделия кабельные" т.1, ч.1, с.85, Москва, ОАО "ВНИИКП", 2007). Однако такие кабели не удовлетворяют требованиям по коррозионной активности продуктов дымогазовыделения при горении и тлении (отсутствие галогенов) и по огнестойкости.
Поставленная задача заключалась в разработке конструкции силового кабеля, имеющего пониженное выделение дыма и не выделяющего галогенов в условиях пожара при сохранении высокой степени нераспространения горения при прокладке кабеля в пучках, а также сохраняющих способность функционировать при воздействии пожара в течение не менее 180 мин.
Технический результат достигается тем, что в кабеле силовом на напряжение 1 кВ, содержащем 1-у токопроводящую медную жилу с изоляцией из полимерной композиции, экструдированный разделительный слой из полимерной композиции, броню в виде обмотки из двух стальных оцинкованных лент и наружную оболочку из полимерной композиции, дополнительно содержится обмотка, по меньшей мере, из одной стеклоленты, наложенная с перекрытием, расположенная под броней, и изоляция выполненная из сшитой полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, экструдированный разделительный слой, выполненный из термопластичной полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 50, наружная оболочка, выполненная из термопластичной полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 45.
Кабель может также содержать поверх токопроводящей жилы термический барьер, по меньшей мере, из одной слюдосодержащей ленты, наложенной с перекрытием не менее 40%.
н.о.
р.с.
н.о.
р.с.
Предпочтительное соотношение номинальной толщины наружной оболочки (δ) и номинальной толщины разделительного слоя (δ) составляет δ/δ≥1,27.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором показан силовой кабель в разрезе.
Кабель содержит медную токопроводящую жилу 1, изоляцию 2 из сшитой полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, экструдированный разделительный слой 3, выполненный из термопластичной полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 50, поверх разделительного слоя обмотку 4, по меньшей мере, из одной стеклоленты, наложенной с перекрытием, броню 5 из двух стальных оцинкованных лент и наружную оболочку 6 из термопластичной полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 45, на токопроводящей жиле термический барьер 7, по меньшей мере, из одной слюдосодержащей ленты, наложенной с перекрытием не менее 40%.
н.о.
в.о.
н.о.
в.о.
Предпочтительное соотношение номинальной толщины наружной оболочки (δ) и номинальной толщины разделительного слоя (δ) составляет δ/δ≥1,27.
Далее приводятся сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели.
В качестве материала изоляции 2 кабеля использована сшитая полиолефиновая композиция, не содержащая галогенов.
В качестве материала разделительного слоя 3 кабеля использована термопластичная полиолефиновая композиция, не содержащая галогенов, с кислородным индексом не менее 50.
В качестве материала наружной оболочки 6 кабеля использована термопластичная полиолефиновая композиция на основе полиолефина, не содержащая галогенов, с кислородным индексом не менее 45.
Примененные для изготовления предлагаемого кабеля полиолефиновые композиции выпускаются промышленно.
Токопроводящую жилу 1 изготавливают из медной проволоки, традиционной для электрических кабелей, скрутку токопроводящей жилы кабеля производят на обычном крутильном оборудовании.
Изоляцию 2, разделительный слой 3 и наружную оболочку 6 накладывают на экструзионном оборудовании.
Наложение термического барьера 7 из слюдосодержащей ленты и обмотку из стеклоленты 4 осуществляют на известном оборудовании, традиционно применяемом в кабельной промышленности.
Наложение брони 5 из стальных лент осуществляют на известном оборудовании, традиционно применяемом в кабельной промышленности.
Образцы 1-3 (табл.1.) предлагаемого кабеля силового были испытаны на нераспространение горения при расположении пучком по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22-2005,
на огнестойкость по ГОСТ Р МЭК 60331-21-2003, на дымообразование при горении и тлении кабеля по ГОСТ Р МЭК 61034-2-2005 и определены показатели коррозионной активности продуктов дымогазовыделения при горении и тлении полимерных композиций, использованных при изготовлении кабеля, по ГОСТ Р МЭК 60754-1-99 и 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
Разделительный слой
50
55
60
Наружная оболочка
45
50
55
Для всех образцов получены одинаковые результаты, которые приведены в табл.2.
Таблица 2.
Характеристики кабелей
Наименование характеристики
Технические требования
Кабельное изделие
Известный кабель
Предлагаемый кабель. Образцы 1-3
Нераспространение горения по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22-2005
Длина выгоревшего участка не более 2,5 м
не более 1,5 м, соответствует
не более 1,0 м, соответствует
Огнестойкость по ГОСТ Р МЭК 60331-21-2003
Сохранение работоспособности в условиях воздействия открытого пламени не менее 180 мин.
не более 5 мин., не соответствует
более 180 мин., соответствует
Дымовыделение при горении и тлении по ГОСТ Р МЭК 61034-2-2005
Сохранение светопроницаемости не менее 60%
45-50% не соответствует
90-96% соответствует
Коррозионная активность продуктов дымогазовыделения при горении и тлении по ГОСТ Р МЭК 60754-2-99:
- содержание газов галогенсодержащих 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
4,5-4,7 соответствует