Силовой кабель пониженной пожароопасности

Полезная модель относится к конструкциям силовых кабелей с пропитанной термостойкой бумажной изоляцией для передачи и распределения энергии в электрических сетях переменного напряжения 6, 10 и 20 кВ при прокладке кабельных линий (далее КЛ):
подземным способом;
в туннелях и по эстакадам без ограничений разности уровней;
при прокладке внутри сетей метрополитена;
вблизи промышленных предприятий, объектов железнодорожного и городского электрифицированного транспорта.
Уровень техники
Известен выбранный в качестве прототипа кабель силовой, пониженной пожароопасности, содержащий изолированные токопроводящие жилы, поясную бумажную изоляцию, пропитанную нестекающим составом, полупроводящий экран, внутреннюю полимерную оболочку поверх свинцовой оболочки, броню в виде двух лент из оцинкованной стали и наружную оболочку из полимерных термопластичных полиофиновых композиций (патент РФ №170263 от 14.12.2016).
Недостаток кабеля-прототипа - низкая надежность работы в тяжелых условиях эксплуатации. Свинцовая оболочка кабеля-прототипа не выдерживает повышенного термокоррозионного воздействия, броня из стальных лент не выдерживает растягивающих усилий при эксплуатации в районах, где возможно смещение почвы, в том числе в условиях вечной мерзлоты.
Сущность полезной модели
Технический результат, достигаемый предлагаемой конструкцией силового кабеля - повышение надежности работы в тяжелых условиях эксплуатации, для которых характерно сильное термокоррозионное воздействие и возможное смещение почвы, например в условиях вечной мерзлоты.
Предметом полезной модели является силовой кабель пониженной пожароопасности, содержащий изолированные токопроводящие жилы, поясную бумажную изоляцию, пропитанную нестекающим составом, полупроводящий экран, металлическую оболочку, внутреннюю полимерную оболочку, броню и наружную оболочку из полимерных композиций, отличающийся тем, что металлическая оболочка выполнена из термокоррозионно-стойкого алюминиевого сплава, а броня - из стальных оцинкованных проволок, накладываемых повивом с просветом не более диаметра проволоки.
Это позволяет повысить надежность работы кабеля в условиях сильного термокоррозионного воздействия на металлическую оболочку (например, при прокладке КЛ в сетях метрополитена, вблизи объектов железнодорожного и электрифицированного транспорта) и в условиях вечной мерзлоты с возможным смещением почвы, приводящим к разрушающим воздействиям растягивающих усилий на броню.
Полезная модель имеет развитие, состоящее в том, что наружная оболочка выполнена из полиэтилена с высоким модулем упругости и твердостью по Шору D не менее 55 ед.
Это дополнительно повышает надежность работы кабеля в тяжелых условиях эксплуатации.
Полезная модель поясняется фигурой, на которой показан заявленный кабель в поперечном сечении.
Кабель содержит токопроводящие жилы 1, изоляцию из кабельной бумаги 2 жил 1, поясную изоляцию 3 из кабельной бумаги, экран 4 из полупроводящей бумаги поверх поясной изоляции 3. Изоляция 3 и дополнительно изоляция 2 пропитаны нестекающим составом с температурой каплепадения не менее 105°С.Поверх экрана 4 наложена оболочка 5 из алюминиевого сплава, поверх оболочки 5 наложена внутренняя оболочка 6 из полимерных композиций, поверх внутренней оболочки 6 наложена броня 7 из стальных оцинкованных проволок, поверх брони 7 наложена наружная оболочка 8 из полимерных композиций.
Жилы 1 могут быть медными или алюминиевыми. Поверх жил 1 может быть положен экран из электропроводящей синтетической ленты.
Бумажная изоляция 2 и 3, пропитанная нестекающим составом на основе кабельного масла марки КМ-22, способна выдерживать длительно допустимую температуру нагрева жил 1 до 90°С, максимально допустимую температуру нагрева жил 1 при перегрузке до 105°С и при токе короткого замыкания до 250°С. Соответственно обеспечивается повышенная пожаробезопасность кабеля.
Экран 4 может быть выполнен из электропроводящей бумаги (толщиной не менее 0,1 мм).
Для внутренней и наружной оболочек 6 и 8 может быть использована полимерная композиция, не содержащая галогенов, марки Винтес 2010 или поливинилхлоридный пластикат пониженной горючести марки 0-40 (ГОСТ 5960).
Оболочка 5 может быть выполнена из сплава с содержанием алюминия не менее 99 мас. %, модифицированного железом, кремнием, цинком.
Для брони 7 могут быть использованы стальные оцинкованные проволоки диаметром 2,0-4,0 мм с временным сопротивлением разрыву не менее 340 Н/мм. Просвет между проволоками брони 7 не должен превышать диаметра проволоки.
Совокупность признаков по п. 1 заявленной патентной формулы обеспечивает сочетание пониженной пожароопасности кабеля и его надежной работы в тяжелых условиях эксплуатации, так как выполнение оболочки из алюминиевого сплава повышает ее устойчивость к термической коррозии при прокладке КЛ в сетях метрополитена и вблизи объектов железнодорожного и городского электрифицированного транспорта, а выполнение брони из стальных оцинкованных проволок позволяет прокладывать кабель при воздействии растягивающих усилий в процессе эксплуатации в районах, где возможно смещение почвы, в том числе в условиях вечной мерзлоты.
Конструкция кабеля с заявленной совокупностью признаков не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели критерию патентоспособности «новизна».
Заявляемое технической решение соответствует критерию патентоспособности «промышленная применимость», так как его реализация возможна с использованием известных средств производства и технологий.
Наложение изоляции осуществляется на изолировочной машине ИМ-32 и на крутильной машине МКРА 3×1600.
Наложение оболочки из алюминиевого сплава осуществляется на гидравлическом прессе П 6043, наложение внутренней и наружной оболочек - на экструзионной линии ME-160, а наложение проволочной брони - на крутильной машине МКРД.