КАБЕЛЬ СИЛОВОЙ С БУМАЖНОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ И ОБОЛОЧКАМИ, НЕ СОДЕРЖАЩИМИ ГАЛОГЕНОВ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к конструкциям силовых кабелей с алюминиевыми и медными жилами с бумажной изоляцией, пропитанной вязким или нестекающим составом, в металлической оболочке, не распространяющие горение, с оболочкой из полимерных композиций, не содержащих галогенов. Кабели предназначены для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках в электрических сетях на напряжение 1, 6 и 10 кВ переменного тока частотой 50 Гц. Кабели могут быть использованы в электрических сетях постоянного тока при значениях напряжения в 2,5 раза больше номинального значения напряжения переменного тока.
Применение данного кабеля обусловлено материалами конструкции и используется для прокладки, с учетом объема горючей нагрузки кабелей, во внутренних электроустановках, в кабельных сооружениях, помещениях и в сооружениях метрополитена, в зданиях и сооружениях с массовым пребыванием людей, в том числе в многофункциональных высотных зданиях и зданиях-комплексах, в пожароопасных и взрывоопасных зонах (за исключением взрывоопасных зон классов В-1, В-1а).
Уровень техники
Известен кабель с бумажной изоляцией, пропитанной вязким или нестекающим составом, содержащий токопроводящие жилы с изоляцией и экранами, вспомогательную жилу с пропитанной бумажной изоляцией и жилу заземления, скрученные между собой; по скрученным жилам наложена скрепляющая обмотка; по скрепляющей обмотке наложена металлическая оболочка; поверх металлической оболочки наложены конструкции и типы защитного покрова, в том числе наружные защитные покровы из ПВХ пластикатов различных марок, отличающийся тем, что конструкция кабеля не имеет поясной изоляции и выполнена по экранированному типу, т.е. по токопроводящим жилам наложен электропроводящий экран, по изоляции наложен электропроводящий экран.
Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками заявленной полезной модели, заключаются в наличии пропитанной вязким или нестекающим составом бумажной изоляции, изолированных токопроводящих жил, скрученных в сердечник, металлической оболочки, а также наружной оболочки (Патент RU №72093 U1, МПК Н01В 9/00, опубликовано 27.03.2008).
Причина, препятствующая получению в известном техническом решении технического результата, который обеспечивается заявленной полезной моделью, заключается в отсутствии поясной изоляции, исполнении аналога по экранированному типу, невыполнение требований по нераспространению горения при групповой прокладке и требований по экологической безопасности.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является кабель силовой, который содержит сердечник, выполненный из покрытых изоляцией и скрученных медных или алюминиевых токопроводящих жил, а также последовательно наложенные на сердечник поясную изоляцию, свинцовую оболочку, слой битума, слой из полиэтилентерефталатной ленты, внутреннюю оболочку (подушку под броню), броню и наружную оболочку, при этом изоляция выполнена из бумаги, пропитанной вязким маслоканифольным или нестекающим составом, броня выполнена в виде двух лент из оцинкованной стали, наложенных с перекрытием, а внутренняя и наружная оболочки выполнены из поливинилхлоридного пластиката, характеризующегося кислородным индексом не менее 35% и количеством выделяемого при горении и тлении HCl не более 15% (Патент RU №30028 U1, МПК Н01В 9/00, опубликовано 10.06.2003).
Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками заявленной полезной модели, заключаются в том, что кабель содержит сердечник, выполненный из покрытых изоляцией и скрученных медных или алюминиевых токопроводящих жил, на который наложена поясная изоляция, а также в том, что кабель содержит свинцовую оболочку, на которою наложены внутренняя оболочка (подушка под броню), броня и наружная оболочка; при этом изоляция выполнена из бумаги, пропитанной вязким маслоканифольным или нестекающим составом, броня выполнена из стальных оцинкованных лент.
Причина, препятствующая получению в известном техническом решении технического результата, который обеспечивается заявленной полезной моделью, заключается в выполнении сердечника без жгутов, а также в выполнении внутренней и наружной оболочек из поливинилхлоридного пластиката, невыполнение требований по нераспространению горения при групповой прокладке и требований по экологической безопасности.
Раскрытие полезной модели
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении надежности кабеля при его эксплуатации в экстремальных условиях, характеризующихся воздействием высоких температур, разработке кабеля соответствующего требованиям пожаробезопасности по нераспространению горения при групповой прокладке и показателям коррозионной активности продуктов дымо- и газовыделения при горении и тлении.
Достигается поставленная задача тем, что кабель силовой, не распространяющий горение, с пропитанной вязким или нестекающим составом бумажной изоляцией, содержит изолированные, скрученные в сердечник токопроводящие однопроволочные или многопроволочные, медные или алюминиевые жилы круглой или секторной формы, поясную пропитанную бумажную изоляцию поверх скрученных жил, металлическую оболочку, внутреннюю оболочку, броню и наружную оболочку, при этом внутренняя и наружная оболочка кабеля выполнены из полимерной композиции, не содержащей галогенов. Кроме того, в скрутке основных жил для кабеля на напряжение 1 кВ может дополнительно присутствовать нулевая жила, а для кабеля напряжением 6, 10 кВ поверх поясной изоляции дополнительно наложен экран из электропроводящей бумаги для выравнивания электрического поля. Изолированные токопроводящие жилы скручены в сердечник с заполнением промежутков между жилами бумажными жгутами или заполнением из кабельной пряжи.
3
Техническим результатом выполнения кабеля в данном конструкторском решении, с материалами из полимерной композиции, не содержащей галогенов, является получение кабеля, удовлетворяющего требованиям по нераспространению горения при групповой прокладке и не выделяющего коррозионно-активных газообразных продуктов при горении и тлении. Использование в качестве материала для изготовления внутренней и наружной оболочек кабеля полимерных композиций, не содержащих галогенов, обеспечивает выполнение в кабеле таких показателей коррозионной активности продуктов дымо- и газовыделения при горении и тлении как количество выделяемых газов галогенных кислот в пересчете на Hcl - не более 5,0 мг/г, рН - не менее 4,3, дымообразование при горении и тлении кабеля не приводит к снижению светопроницаемости более чем на 40%, значение эквивалентного показателя токсичности продуктов горения полимерных материалов, применяемых для внутренней и наружной оболочек - не более 40 г/м. Экологическая безопасность кабеля обеспечивается применяемыми материалами оболочек, выполнением требований ГОСТ 12.2.007.14 и требованиями пожарной безопасности по ГОСТ 31565-2012 «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности».
Осуществление полезной модели
Кабель силовой, не распространяющий горение на напряжение 1, 6 и 10 кВ содержит сердечник, выполненный из скрученных вокруг центрального бумажного жгута трех изолированных токопроводящих жил (медных или алюминиевых). При этом сердечник содержит три периферийных бумажных жгута, расположенных на периферии сердечника в промежутках между токопроводящими жилами. Поверх сердечника наложена поясная изоляция, выполненная из кабельной бумаги. Поверх поясной изоляции может быть наложен экран из электропроводящей кабельной бумаги (для кабеля на 6, 10 кВ). Поясная изоляция и экран выполнены пропитанными вязким или нестекающим составом. Поверх экрана наложена металлическая оболочка, поверх которой наложена внутренняя оболочка (подушка под броню). Поверх внутренней оболочки наложена броня из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием. Поверх брони наложена наружная оболочка кабеля. Внутренняя и наружная оболочки выполнены из полимерной композиции, не содержащей галогенов.
Изготавливают кабель путем осуществления соответствующих технологических операций, последовательность которых определяется наличием и порядком расположения слоев материалов.
Для изготовления токопроводящих жил кабеля используют медную или алюминиевую катанку. Наложение на токопроводящую жилу бумажной изоляции осуществляют на изолировочной машине. Затем изолированные жилы и периферийные бумажные жгуты скручивают повивной скруткой вокруг центрального жгута в одну сторону по всем повивам с образованием сердечника. Скрутку изолированных жил, бумажных жгутов, наложение поясной изоляции и экрана проводят одновременно на машине общей скрутки. Затем заготовку подвергают сушке и пропитке. Далее на прессе накладывают металлическую оболочку. Наложение внутренней оболочки производят на экструзионной линии. Далее на бронемашине на заготовку накладывают броню. Наружную оболочку накладывают на экструзионной линии.