ПОЖАРОБЕЗОПАСНЫЙ КАБЕЛЬ

Полезная модель относится к области электротехники, в частности, к кабелям, не поддерживающим горение.
Требования к пожарной безопасности кабелей установлены в виде нормативов, характеризующих свойства кабелей не поддерживать горение, которому подвержены их изолирующие и защитные оболочки. Одним из таких нормативов является время затухания кабеля после вынесения его из пламени. Для обеспечения соответствия кабелей указанному нормативу их изолирующие и защитные оболочки изготавливаются из материалов, обладающих способностью затухать при прекращении воздействия огня. В этих целях наиболее распространенным является применение ПВХ-пластикатов, а также безгалогенных полиолефиновых композиций, модифицированных антипиренами. Материалы обеих групп не поддерживают горение, однако, безгалогенная композиция при сгорании не выделяет агрессивных веществ, приводящих к повреждению оборудования и являющихся особенно опасными для людей.
Однако в ряде случаев само по себе применение указанных материалов не обеспечивает требуемого уровня свойств кабеля не поддерживать горение, поскольку способность данных материалов к затуханию после вынесения из пламени зависит от температуры горения, которая напрямую связана с количеством горящего материала в ограниченном объеме. При возгорании сложных кабелей, содержащих множество изолированных токопроводящих жил и внешнюю оболочку, количество горящего материала в ограниченном объеме велико и температура горения высока, а значит, способность кабеля к затуханию уменьшается.
Прототипом полезной модели является кабель, раскрытый в патентной публикации RU 80270 U1, H01B 7/00, 27.01.2009, содержащий сердечник из изолированных токопроводящих жил. Каждая изолированная токопроводящая жила представляет собой металлический проводник, покрытый обмоткой из слюдосодержащей ленты, на которую наложена полимерная оболочка. Поверх сердечника наложена внешняя обмотка из слюдосодержащей ленты, на которую наложена внешняя оболочка из безгалогенной полиолефиновой композиции.
Под воздействием открытого огня внешняя оболочка загорается, однако, внешняя обмотка из слюдосодержащей ленты, являющаяся общим огнеупорным барьером, какое-то время препятствует возгоранию полимерных оболочек изолированных токопроводящих жил. На данном этапе кабель имеет хорошую способность к затуханию при прекращении воздействия огня, так как количество горящего материала в ограниченном объеме относительно невелико. Поскольку полимерные оболочки изолированных токопроводящих жил под воздействием тепла деформируются, то нарушается целостность наложенного на них общего огнеупорного барьера, и в итоге они тоже загораются. Количество горящего материала в ограниченном объеме резко увеличивается, что вызывает возрастание температуры горения. В этом случае при прекращении воздействия пламени кабель горит в течение длительного времени.
Задачей полезной модели является повышение пожарной безопасности кабеля.
Для решения поставленной задачи предложен кабель, содержащий сердечник, образованный, по меньшей мере, двумя изолированными токопроводящими жилами, каждая из которых представляет собой проводник, снабженный полимерной оболочкой и обмоткой из огнеупорной ленты, при этом обмотка из огнеупорной ленты наложена поверх полимерной оболочки.
Полимерная оболочка может быть выполнена из ПВХ-пластиката или из безгалогенной композиции, имеющей полиолефиновую основу с включением антипирена. В качестве огнеупорной ленты для выполнения обмотки может быть использована слюдосодержащая лента. Поверх обмотки из огнеупорной ленты может быть наложен экран в виде проволочной оплетки.
В предпочтительном случае полезной модели сердечник снабжен внешней полимерной оболочкой. Является особенно предпочтительным, если на сердечник предварительно наложена внешняя обмотка из огнеупорной ленты, а внешняя полимерная оболочка наложена поверх нее. Для выполнения внешней обмотки в качестве огнеупорной ленты может быть использована слюдосодержащая лента.
Внешняя полимерная оболочка может быть выполнена из ПВХ-пластиката или из безгалогенной композиции, имеющей полиолефиновую основу с включением антипирена..
Технический результат, достигаемый при использовании полезной модели, заключается в существенном уменьшении времени, необходимого на затухание кабеля при вынесении его из открытого огня, т.е. в повышении способности кабеля не поддерживать горение.
Осуществление полезной модели будет пояснено ссылками на фигуру с изображением поперечного сечения предложенного кабеля. Описанный ниже пример исполнения кабеля является частным случаем и не ограничивает область использования полезной модели.
Кабель содержит сердечник 1, состоящий из трех скрученных изолированных токопроводящих жил 2, каждая из которых включает металлический проводник 3, который может быть выполнен из одной или нескольких предпочтительно медных проволок. На проводник наложена полимерная оболочка 4, предназначенная для его изоляции. Полимерная оболочка выполнена из ПВХ-пластиката или из безгалогенной композиции, имеющей полиолефиновую основу с включением антипирена, как правило - гидроокиси металла. На полимерную оболочку наложена обмотка из огнеупорной ленты 5, в качестве которой использована слюдосодержащая лента. Слюдосодержащая лента, как правило, представляет собой основу из стекловолокна или полимера с закрепленным на ней слоем слюды, не разрушающейся под воздействием высоких температур и создающей огнеупорный барьер. На обмотку из слюдосодержащей ленты наложен экран 6, выполненный в виде проволочной оплетки.
На сердечник наложена внешняя обмотка из огнеупорной, предпочтительно - слюдосодержащей, ленты 7, создающая общий огнеупорный барьер, а поверх нее наложена внешняя полимерная оболочка 8. Внешняя полимерная оболочка также выполнена из ПВХ-пластиката или из безгалогенной композиции, имеющей полиолефиновую основу с включением антипирена. Следует отметить, что проволочные оплетки экранов создают относительно твердую основу для внешней обмотки из слюдосодержащей ленты и повышают эффективность общего огнеупорного барьера.
В случае возникновения пожара под воздействием открытого огня первой загорается внешняя полимерная оболочка. Общий огнеупорный барьер в виде внешней обмотки из слюдосодержащей ленты препятствует проникновению огня к изолированным токопроводящим жилам. Если воздействие огня на данном этапе прекратится, то кабель быстро затухнет, так как внешняя полимерная оболочка выполнена из материалов, не поддерживающих горение, а температура горения относительно низка из-за малого объема горящего материала.
При проникновении огня сквозь общий огнеупорный барьер возгоранию полимерных оболочек изолированных токопроводящих жил препятствуют огнеупорные барьеры каждой жилы. Поскольку количество горящего материала не увеличивается, то температура горения не повышается, и кабель сохраняет способность к быстрому затуханию. При этом кабель будет сохранять такую способность еще в течение длительного времени, так как при продолжении внешнего огневого воздействия полимерные оболочки изолированных токопроводящих жил будут загораться постепенно и независимо друг от друга, следовательно, резкого скачка температуры не произойдет. Однако даже при возгорании всех полимерных оболочек изолированных токопроводящих жил затухание предложенного кабеля происходит быстрее, чем прототипа, что предположительно объясняется изолированным горением каждой полимерной оболочки, а значит - более быстрым падением температуры при прекращении внешнего огневого воздействия.
Таким образом, ключевым существенным признаком полезной модели, обеспечивающим достижение заявленного технического результата, является наложение обмотки из огнеупорной, ленты поверх полимерной оболочки каждой изолированной токопроводящей жилы. Испытания показали существенное сокращение времени, требуемого на затухание предложенного кабеля при прекращении воздействия открытого огня. Данный эффект усиливается при наложении внешней обмотки из огнеупорной ленты.