ОГНЕСТОЙКИЙ КАБЕЛЬ

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к конструкциям огнестойких кабелей, предназначенных для эксплуатации в силовых цепях, а также в цепях управления, контроля, сигнализации, связи и межприборных соединений при стационарной прокладке.
Известны аналоги по обеспечению огнестойкости за счет использования порошка стекла и слюды, или покрытия из керамики с добавлением кремнийорганической смолы и разбавителя (заявка ФРГ №3233504 от 09.09.1982 г, заявки Японии №57-12248 от 21.09.1978 г., и №57-12249 от 21.09.1978 г).
Недостатками указанных аналогов являются значительная сложность технологии изготовления кабеля, низкая производительность изготовления и токсичность применяемых ингредиентов.
Прототипом является огнестойкий кабель марки КПЭТИ-FRHF, включающий несколько токопроводящих жил, огнестойкую изоляцию из стеклослюденитовой ленты и полимерную изоляцию из сшитого полиэтилена, оболочку из безгалогенной композиции. Кабель предназначен для передачи электрических сигналов в цепях напряжением до 100 В. Стеклослюденитовая лента состоит из стеклоленты, слоя слюды и связующего кремнийорганического лака (Журнал "Кабели и провода" №2, 2002 г. стр.45).
К основным недостаткам указанного кабеля относится то, что изоляция из стеклослюденитовой ленты при изгибах жилы и кабеля в процессе изготовления, монтажа и эксплуатации приобретает множественные микротрещины и не обеспечивает при испытаниях на огнестойкость электрическую прочность свыше 250-400 В. Кроме того, процесс наложения стеклослюденитовой ленты на токопроводящую жилу имеет низкую производительность.
В основу данной полезной модели поставлена задача создать такую конструкцию огнестойкого кабеля, в которой за счет нового взаимного расположения элементов изоляции, введения новых элементов и
использования новых материалов была бы обеспечена электрическая прочность изоляции при напряжении более 600 В, в процессе и после воздействия огня, а также была бы обеспечена высокая производительность и технологичность изготовления кабеля.
Поставленная задача достигается тем, что в огнестойком кабеле, включающем одну или несколько токопроводящих жил с огнестойкой и полимерной изоляцией, защитную оболочку, согласно полезной модели огнестойкая изоляция каждой жилы выполнена в виде экструдированного сплошного концентричного слоя из композиционного материала, который впоследствии при воздействии высокой температуры превращается в керамику, а полимерная изоляция и защитная оболочка выполнены из полимерной безгалогенной композиции.
11
Преимуществом предлагаемого огнестойкого кабеля является то, что при наложении огнестойкой изоляции каждой жилы в виде экструдированного сплошного концентричного слоя из композиционного материала обеспечивается электрическая прочность изоляции и ее гибкость при нормальных условиях эксплуатации кабеля, а в условиях пожара при воздействии высокой температуры композиционный материал превращается в керамику с достаточно высокими диэлектрическими свойствами (удельное объемное сопротивление не менее 10 Ом.см), предотвращая короткое замыкание токопроводящих жил, и обеспечивает огнестойкость кабеля, то есть способность передавать электрическую энергию во время пожара. Наложение указанного слоя композиционного материала производится на экструдере с высокой скоростью, что повышает производительность и улучшает технологию изготовления кабеля.
Кабель может дополнительно иметь междужильное заполнение, что увеличивает стойкость кабеля на раздавливание.
В кабеле междужильное заполнение может быть выполнено из полимерной безгалогенной, негорючей, с пониженным дымовыделением композиции, что повышает надежность кабеля.
При химической или радиационной сшивке полимерной изоляции и защитной оболочки из безгалогенной композиции, а также междужильного заполнения из безгалогенной композиции обеспечивается стойкость кабеля к кратковременным повышениям температуры до 200-250°С, маслостойкость, стойкость к проминам.
Кабель может быть дополнительно снабжен огнестойким барьером, выполненным в виде экструдированного сплошного концентричного слоя из композиционного материала, который впоследствии при высокой температуре превращается в керамику, значительно повышая огнестойкость кабеля от воздействия внешнего пламени.
Кабель может быть дополнительно снабжен огнестойким барьером, выполненным в виде обмотки одной или двумя стеклослюденитовыми лентами, наложенными с перекрытием.
Стеклослюденитовые ленты могут быть дополнительно покрыты силиконовой смазкой, которая снижает разрушения стеклослюденитовой ленты при изгибах, повышая тем самым стойкость кабеля к изгибам, ударам, вибрации, а также надежность кабеля во время пожара. При воздействии температуры свыше 750°С силиконовая смазка разлагается с образованием диэлектрической золы, которая, увеличиваясь в объеме, заполняет все пустоты, обеспечивая дополнительную защиту огнестойкого барьера во время и после воздействия пожара.
Кабель может быть дополнительно снабжен экраном из медных проволок или из медных лент для защиты от электромагнитных полей.
Кабель может быть дополнительно снабжен стальной броней для защиты от механических воздействий.
Предлагаемая полезная модель схематично изображена на фигуре, на которой дано поперечное сечение кабеля огнестойкого, состоящего из трех изолированных жил. На фигуре: 1 - токопроводящая жила; 2 - огнестойкая изоляция; 3 - полимерная изоляция; 4 - междужильное заполнение; 5 - огнестойкий барьер; 6- экран из медных проволок или медных лент; 7 - защитная оболочка.
Огнестойкий кабель включает одну или несколько токопроводящих жил 1 с огнестойкой 2 и полимерной 3 изоляцией, защитную оболочку 7. В кабеле огнестойкая изоляция 2 каждой жилы 1 выполнена в виде экструдированного сплошного концентричного слоя из композиционного материала, который впоследствии при воздействии высокой температуры превращается в керамику, а полимерная изоляция 3 и защитная оболочка 7 выполнены из полимерной безгалогенной композиции.
Пример. Приведенный на фигуре огнестойкий кабель содержит три токопроводящих жилы 1. огнестойкую изоляцию 2 каждой жилы в виде
наложенного на экструдере сплошного концентричного слоя из композиционного материала, который впоследствии (при пожаре) при воздействии высокой температуры свыше 750°С превращается в керамику, полиэтиленовую изоляцию 3, междужильное заполнение 4. Поверх заполнения 4 наложен огнестойкий барьер 5, состоящий из двух стеклослюденитовых лент, наложенных в одну сторону с перекрытием не менее 48% на скоростной обмоточной машине. Стеклослюденитовые ленты 5 покрыты силиконовой смазкой (на фиг. условно не показана), которая наносится методом промазки с помощью протиров, что значительно упрощает технологию изготовления кабеля.
Далее наложен экран 6 в виде обмотки из медных лент и защитная оболочка 7 из безгалогенной, негорючей, малодымной композиции.
Полиэтиленовая изоляция 3, заполнение 4 и оболочка 7 сшиты химическим методом, с помощью органических перекисей, вводимых в композицию непосредственно перед наложением оболочки. Сшивка может быть проведена и методом радиационного модифицирования (под действием облучения ускоренными электронами).