СИЛОВОЙ КАБЕЛЬ (ВАРИАНТЫ)

Заявленная полезная модель относится к области электротехники, а именно, к кабельной технике, в частности, к конструкциям силовых кабелей, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии.
Известен кабель силовой на постоянное напряжение марки АСБл, содержащий одну основную многопроволочную токопроводящую жилу, в наружном повиве которой расположены дополнительные контрольные однопроволочные или многопроволочные токопроводящие жилы, выполненные из меди и имеющие отдельную бумажную изоляцию, поверх основной токопроводящей жилы наложена изоляция, выполненная из кабельной бумаги, пропитанной изоляционным пропиточным составом, металлическую оболочку, антикоррозионный слой, подушку под броню, броню в виде двух стальных оцинкованных лент, наложенных с зазором таким образом, чтобы верхняя лента перекрывала зазоры между витками нижней ленты, наружный покров, наложенный поверх брони («Кабели силовые с пропитанной бумажной изоляцией на напряжение 1 и 3 кВ». Технические условия ТУ 16.К71-269-97).
Недостатком данного силового кабеля является пониженная вибростойкость металлической оболочки в процессе эксплуатации кабеля вблизи источников вибрации и недостаточная степень защиты конструкции силового кабеля, проложенного в грунте от коррозии, что влечет за собой снижение его срока службы (долговечности).
Известен силовой кабель, содержащий скрученные в одном направлении токопроводящие жилы, каждая из которых покрыта изоляцией из поливинилхлоридного пластиката и расположенную поверх токопроводящих жил внешнюю оболочку из поливинилхлоридного пластиката, изоляция и внешняя оболочка выполнена из поливинилхлоридного пластиката, включающего, мас.ч.: Поливинилхлорид - 100, Сложноэфирный пластификатор - 40-55, Свинцовый стабилизатор - 5-7, Антипирен-дымоподавитель - 60-130, Ионол с дифенилолпропаном в соотношении 3:1-1:3 - 0,4-1 и/или Двуокись титана с каолином дегидратированным в соотношении 2:1-1:2 - 10-20. Кабель дополнительно снабжен броней, наложенной поверх скрученных токопроводящих жил и дополнительно содержит внутреннюю оболочку, расположенную под внешней оболочкой и выполненную из поливинилхлоридного пластиката, включающего, мас.ч.: Поливинилхлорид - 100, Сложноэфирный пластификатор - 60-80, Свинцовый стабилизатор - 3-6, Антипирен-дымоподавитель - 120-520, Ионол с дифенилолпропаном в соотношении 3:1-1:3, и/или Двуокись титана с каолином дегидратированным в соотношении 2:1-1:2 - 10-20 (RU N 20407).
Известен кабель силовой, содержащий от одной до пяти токопроводящих медных жил с пластмассовой изоляцией и наружной оболочкой, он содержит термический барьер, выполненный по меньшей мере из одной слюдосодержащей ленты, спирально наложенной с перекрытием поверх каждой из токопроводящих медных жил, изоляция выполнена из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности с кислородным индексом не менее 30 или из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30, и наружная оболочка выполнена из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности с кислородным индексом не менее 35 или из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 45. Кабель дополнительно содержит поверх скрученных изолированных жил внутреннюю оболочку из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности с кислородным индексом не менее 28 или из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 40, и дополнительно содержит обмотку из стеклоленты или из слюдосодержащей ленты, наложенной с перекрытием под наружной оболочкой (RU N 42349).
Известен силовой кабель, содержащий медные или алюминиевые токопроводящие жилы, каждая из которых имеет термический барьер и покрытые изоляцией из поливинилхлоридного пластиката, не содержит свинцовых стабилизаторов и включающего, мас.ч.: поливинилхлорид 100; пластификатор 45÷65; Ca-Zn комплексные стабилизаторы 4÷12; эпоксистабилизаторы 0,5÷5; УФ-стабилизаторы 1÷5; антиперен-дымоподавитель 20÷80; наполнитель 30÷80; лубриканты внутреннего и внешнего действия 0,1÷5; ионол до 0,1; дифенилопропан до 0,3, скрученные между собой, поверх скрученных изолированных токопроводящих жил наложена внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката, включающего мас.ч.: поливинилхлорид 100, пластификатор 50÷90, Ca-Zn комплексные стабилизаторы 4÷10, эпоксистабилизаторы 0,5÷3, антиперен-дымоподавитель 5÷20, наполнитель 90÷320, лубриканты внутреннего и внешнего действия 0,1÷4, ионол до 0,1, дифенилопропан до 0,3, поверх которой наложена внешняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката, не содержащего свинцовых стабилизаторов, включающего, мас.ч.: поливинилхлорид 100; пластификатор 45÷65; Ca-Zn комплексные стабилизаторы 4÷12; эпоксистабилизаторы 0,5÷5; УФ-стабилизаторы 1÷5; антиперен-дымоподавитель 20÷80; наполнитель 30÷80; лубриканты внутреннего и внешнего действия 0,1÷5; ионол до 0,1; дифенилопропан до 0,3. Кабель дополнительно содержит термический барьер, наложенный поверх внутренней оболочки, или дополнительно содержит наложенный термический барьер и экран в виде обмотки из медной фольги или ленты поверх внутренней оболочки, или дополнительно содержит наложенный термический барьер и броню из стальных лент поверх внутренней оболочки (RU N 94374, прототип).
Общим недостатком известных кабелей являются недостаточная долговечность, обусловленная нестабильностью механических характеристик, проявляющаяся в постепенном снижении при эксплуатации характеристик механической прочности, обусловленное неоптимальным составом и неодинаковой скоростью усадки внутренней изоляции, внешней оболочки и наполнителя, что снижает надежность и усложняет техническое обслуживание, модернизацию и любые ремонтные работы на кабельной сети. Техническое обслуживание является серьезнейшей статьей расхода для оператора сети. Согласно статистическим данным на абонентских отводах производится около 70% ремонтных работ в кабельных сетях. Кроме того, известный кабель имеет недостаточную огнестойкость и низкую температуру допустимого нагрева примерно 70°С, не достаточно приспособлен для сохранения работоспособности в условиях воздействия открытого пламени.
Задачей полезной модели по обоим вариантам, связанным единством творческого замысла, является создание конструкции эффективного, технологичного и долговечного кабеля и расширение арсенала силовых кабелей.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи в обоих вариантах исполнения кабеля состоит в повышении долговечности благодаря улучшению и стабилизации механических характеристик кабеля, повышению надежности, ремонтопригодности и увеличении срока службы силовых кабелей, а также повышении огнестойкости, увеличении температуры допустимого нагрева до 90°С, увеличении возможности сохранения работоспособности в условиях воздействия открытого пламени. При этом используются материалы без содержания опасных веществ, для сокращения загрязнения окружающей среды, соблюдение мер пожарной безопасности, путем нераспространения горения и огнестойкости.
Сущность полезной модели по первому варианту заключается в том, что кабель содержит, по меньшей мере, одну токопроводящую жилу, покрытую изоляцией в виде экструдированной пленки из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката, и наружную оболочку в виде экструдированной пленки из поливинилхлоридного пластиката, заполненную кабельным поливинилхлоридным пластикатом в виде аморфного внутреннего заполнителя, причем ПВХ пластикат для изоляции и наружной оболочки содержит суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, свинцовый стабилизатор, карбонат кальция, окись цинка, тригидрат окиси алюминия или гидрооксид магния или их двухкомпонентная смесь в соотношении 1:1, трехокись сурьмы, борат цинка, стеарат кальция или стеарат свинца, борную кислоту, дифенилолпропан, фосфорсодержащий пластификатор, карбонат магния, оксид или гидрооксид кальция, хлорированный полиэтилен, броморганическое соединение, эпоксидную смолу или эпоксидированное растительное масло, дипентаэритрит или пентаэритрит, при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.
Суспензионный поливинилхлорид - 100
Сложноэфирный пластификатор 15-80
Фосфорсодержащий пластификатор - 5-40
Свинцовый стабилизатор 2-7
Карбонат кальция 20-150
Карбонат магния - 0-100
Окись цинка 0,3-10
Тригидрат окиси алюминия или гидрооксид магния или их двухкомпонентная смесь в соотношении 1:1 15-90
Трехокись сурьмы 0-5
Борат цинка 0,5-15
Борная кислота 0,1-2
Дифенилолпропан 0,1-1
Стеарат кальция или стеарат свинца 0,3-5
Хлорированный полиэтилен - 0-20
Кальция оксид или гидрооксид - 0,5-10
Броморганическое соединение - 0-15
Эпоксидная смола или эпоксидированное растительное масло - 0-5
Дипентаэритрит или пентаэритрит - 0-2
Кабельный поливинилхлоридный пластикат внутреннего заполнителя может содержать суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, карбонат кальция, тригидрат окиси алюминия или гидрооксид магния или их двухкомпонентная смесь в соотношении (0,25-1):(1-0,25), трехокись сурьмы, окись цинка, борную кислоту, дифенилолпропан, стеарат кальция или стеарат свинца, борат цинка, фосфорсодержащий пластификатор, карбонат магния, оксид или гидрооксид кальция, броморганическое соединение, лубрикант, а также комплексный кальций-цинковый термостабилизатор, при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.
Суспензионный поливинилхлорид - 100
Сложноэфирный пластификатор - 15-80
Фосфорсодержащий пластификатор - 5-40
Комплексный кальций цинковый термостабилизатор - 3-10
Карбонат кальция - 50-500
Карбонат магния - 0-100
Окись цинка - 0,3-10
Тригидрат окиси алюминия или гидрооксид магния
или их двухкомпонентная смесь в соотношении (0,25-1):(1-0,25) - 25-200
Трехокись сурьмы - 0-5
Борат цинка - 0,5-15
Борная кислота - 0,1-2
Дифенилолпропан - 0,1-1
Стеарат кальция или стеарат свинца - 0,3-5
Кальция оксид или гидрооксид - 0,5-10
Броморганическое соединение - 0-15
Лубрикант - 0,2-2
В других случаях кабельный поливинилхлоридный пластикат внутреннего заполнителя может содержать суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, свинцовый стабилизатор, карбонат кальция, тригидрат окиси алюминия или гидрооксид магния или их двухкомпонентная смесь в соотношении (0,25-1):(1-0,25), трехокись сурьмы, окись цинка, борную кислоту, дифенилолпропан, стеарат кальция или стеарат свинца, борат цинка, фосфорсодержащий пластификатор, карбонат магния, оксид или гидрооксид кальция, броморганическое соединение, лубрикант при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.
Суспензионный поливинилхлорид - 100
Сложноэфирный пластификатор 15-80
Фосфорсодержащий пластификатор - 5-40
Свинцовый стабилизатор 2-7
Карбонат кальция 50-500
Карбонат магния - 0-100
Окись цинка 0,3-10
Тригидрат окиси алюминия или гидрооксид магния или их двухкомпонентная смесь в соотношении (0,25-1):(1-0,25) 25-200
Трехокись сурьмы 0-5
Борат цинка 0,5-15
Борная кислота 0,1-2
Дифенилолпропан 0,1-1
Стеарат кальция или стеарат свинца 0,3-5
Кальция оксид или гидрооксид - 0,5-10
Броморганическое соединение - 0-15
Лубрикант - 0,2-2
Предпочтительно, в качестве комплексного термостабилизатора содержит предназначенные для экструзии кабельных изоляционных материалов и кабельной оболочки высокого качества нетоксичные комплексные кальций - цинковых термостабилизаторы марок Baeropan МС 9917 КА, Baeropan МС 8703 КА, Baeropan МС 8553 KA-ST/3, Akropan 2593 РХ, Akropan 2530 РХ, Akropan 2593, Akropan 2507.
В частных случаях реализации:
кабель снабжен броней, наложенной поверх скрученных токопроводящих жил и пластиката внутреннего заполнителя;
кабель снабжен термическим барьером, наложенным поверх изоляции токопроводящих жил и/или наружной оболочки;
кабель снабжен термическим барьером и экраном в виде обмотки из медной фольги или ленты поверх изоляции токопроводящих жил и/или наружной оболочки;
кабель снабжен термическим барьером и броней, наложенными поверх изоляции токопроводящих жил и/или наружной оболочки.
Сущность полезной модели по второму варианту заключается в том, что кабель содержит, по меньшей мере, одну токопроводящую жилу, покрытую изоляцией в виде экструдированной пленки из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката, и наружную оболочку в виде экструдированной пленки из ПВХ пластиката, заполненную кабельным поливинилхлоридным пластикатом в виде аморфного внутреннего заполнителя, причем ПВХ пластикат для изоляции и наружной оболочки содержит суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, стабилизатор, карбонат кальция, окись цинка, тригидрат окиси алюминия или гидрооксид магния или их двухкомпонентная смесь в соотношении, трехокись сурьмы, борат цинка, стеарат кальция или стеарат свинца, борную кислоту, дифенилолпропан, фосфорсодержащий пластификатор, карбонат магния, оксид или гидрооксид кальция, хлорированный полиэтилен, броморганическое соединение, эпоксидную смолу или эпоксидированное растительное масло, дипентаэритрит или пентаэритрит, комплексный кальций цинковый термостабилизатор при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.
Суспензионный поливинилхлорид - 100
Сложноэфирный пластификатор 15-80
Фосфорсодержащий пластификатор - 5-40
Комплексный кальций цинковый термостабилизатор - 3-10
Карбонат кальция 20-150
Карбонат магния - 0-100
Окись цинка 0,3-10
Тригидрат окиси алюминия или гидрооксид магния или их двухкомпонентная смесь в соотношении 1:1 15-90
Трехокись сурьмы 0-5
Борат цинка 0,5-15
Борная кислота 0,1-2
Хлорированный полиэтилен - 0-20
Кальция оксид или гидрооксид - 0,5-10
Броморганическое соединение - 0-15
Эпоксидная смола или эпоксидированное растительное масло - 0-5
Дипентаэритрит или пентаэритрит - 0-2.
Кабельный поливинилхлоридный пластикат внутреннего заполнителя может содержать суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, карбонат кальция, тригидрат окиси алюминия, трехокись сурьмы, окись цинка, борную кислоту, дифенилолпропан, стеарат кальция или стеарат свинца, борат цинка, фосфорсодержащий пластификатор, карбонат магния, оксид или гидрооксид кальция, броморганическое соединение, лубрикант, а также комплексный кальций цинковый термостабилизатор, при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.
Суспензионный поливинилхлорид - 100
Сложноэфирный пластификатор - 15-80
Фосфорсодержащий пластификатор - 5-40
Комплексный кальций цинковый термостабилизатор - 3-10
Карбонат кальция - 50-500
Карбонат магния - 0-100
Окись цинка - 0,3-10
Тригидрат окиси алюминия или гидрооксид магния или их двухкомпонентная смесь в соотношении (0,25-1):(1-0,25) - 25-200
Трехокись сурьмы - 0-5
Борат цинка - 0,5-15
Борная кислота - 0,1-2
Дифенилолпропан - 0,1-1
Стеарат кальция или стеарат свинца - 0,3-5
Кальция оксид или гидрооксид - 0,5-10
Броморганическое соединение - 0-15
Лубрикант - 0,2-2
В других случаях кабельный поливинилхлоридный пластикат внутреннего заполнителя может содержать суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, свинцовый стабилизатор, карбонат кальция, тригидрат окиси алюминия или гидрооксид магния или их двухкомпонентная смесь в соотношении (0,25-1):(1-0,25), трехокись сурьмы, окись цинка, борную кислоту, дифенилолпропан, стеарат кальция или стеарат свинца, борат цинка, фосфорсодержащий пластификатор, карбонат магния, оксид или гидрооксид кальция, броморганическое соединение, лубрикант при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.
Суспензионный поливинилхлорид - 100
Сложноэфирный пластификатор 15-80
Фосфорсодержащий пластификатор - 5-40
Свинцовый стабилизатор 2-7
Карбонат кальция 50-500
Карбонат магния - 0-100
Окись цинка 0,3-10
Тригидрат окиси алюминия или гидрооксид магния или их двухкомпонентная смесь в соотношении (0,25-1):(1-0,25) 25-200
Трехокись сурьмы 0-5
Борат цинка 0,5-15
Борная кислота 0,1-2
Дифенилолпропан 0,1-1
Стеарат кальция или стеарат свинца 0,3-5
Кальция оксид или гидрооксид - 0,5-10
Броморганическое соединение - 0-15
Лубрикант - 0,2-2
Предпочтительно, в качестве комплексного термостабилизатора содержит предназначенные для экструзии кабельных изоляционных материалов и кабельной оболочки высокого качества нетоксичные комплексные кальций - цинковых термостабилизаторы марок Baeropan МС 9917 КА, Baeropan МС 8703 КА, Baeropan МС 8553 KA-ST/3, Akropan 2593 РХ, Akropan 2530 РХ, Akropan 2593, Akropan 2507.
В частных случаях реализации:
кабель снабжен броней, наложенной поверх скрученных токопроводящих жил и пластиката внутреннего заполнителя;
кабель снабжен; термическим барьером, наложенным поверх изоляции токопроводящих жил и/или наружной оболочки;
кабель снабжен термическим барьером и экраном в виде обмотки из медной фольги или ленты поверх изоляции токопроводящих жил и/или наружной оболочки;
кабель снабжен термическим барьером и броней, наложенными поверх изоляции токопроводящих жил и/или наружной оболочки.
На фиг.1 изображена схема выполнения кабеля без экрана, термического барьера и брони, на фиг.2 - схема выполнения кабеля с броней поверх изоляции токопроводящих жил, на фиг.3 - схема выполнения кабеля с термическим барьером поверх наружной оболочки, на фиг.4 - схема выполнения кабеля с термическим барьером и с экраном поверх изоляции токоведущих жил.
На фиг.1-4 обозначены: токопроводящая жила 1 (или скрученные токопроводящие жилы), изоляция 2 жилы 1, кабельный поливинилхлоридный пластикат 3 внутреннего заполнителя, наружная оболочка 4, броня 5, термический барьер 6, экран 7.
Кабель по первому варианту содержит, по меньшей мере, одну токопроводящую жилу 1 (фиг.1), каждая из которых покрыта изоляцией 2 (фиг.1) в виде экструдированной пленки из поливинилхлоридного пластиката, и наружную оболочку 4 (фиг.1) в виде экструдированной пленки из поливинилхлоридного пластиката, заполненную кабельным поливинилхлоридным (ПВХ) пластикатом 3 (фиг.1) в виде аморфного внутреннего заполнителя, причем ПВХ пластикат для изоляции и наружной оболочки содержит суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, свинцовый стабилизатор, карбонат кальция, окись цинка, тригидрат окиси алюминия или гидрооксид магния или их двухкомпонентная смесь в соотношении 1:1, трехокись сурьмы, борат цинка, стеарат кальция или стеарат свинца, борную кислоту, дифенилолпропан, фосфорсодержащий пластификатор, карбонат магния, оксид или гидрооксид кальция, хлорированный полиэтилен, броморганическое соединение, эпоксидную смолу или эпоксидированное растительное масло, дипентаэритрит или пентаэритрит, при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.
Суспензионный поливинилхлорид - 100
Сложноэфирный пластификатор 15-80
Фосфорсодержащий пластификатор - 5-40
Свинцовый стабилизатор 2-7
Карбонат кальция 20-150
Карбонат магния - 0-100
Окись цинка 0,3-10
Тригидрат окиси алюминия или гидрооксид магния или их двухкомпонентная смесь в соотношений 1:1 15-90
Трехокись сурьмы 0-5
Борат цинка 0,5-15
Борная кислота 0,1-2
Дифенилолпропан 0,1-1
Стеарат кальция или стеарат свинца 0,3-5
Хлорированный полиэтилен - 0-20
Кальция оксид или гидрооксид - 0,5-10
Броморганическое соединение - 0-15
Эпоксидная смола или эпоксидированное растительное масло - 0-5
Дипентаэритрит или пентаэритрит - 0-2
Кабельный поливинилхлоридный пластикат 3 внутреннего заполнителя может содержать суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, карбонат кальция, тригидрат окиси алюминия или гидрооксид магния или их двухкомпонентная смесь в соотношении (0,25-1):(1-0,25), трехокись сурьмы, окись цинка, борную кислоту, дифенилолпропан, стеарат кальция или стеарат свинца, борат цинка, фосфорсодержащий пластификатор, карбонат магния, оксид или гидрооксид кальция, броморганическое соединение, лубрикант, а также комплексный кальций-цинковый термостабилизатор, при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.
Суспензионный поливинилхлорид - 100
Сложноэфирный пластификатор - 15-80
Фосфорсодержащий пластификатор - 5-40
Комплексный кальций цинковый термостабилизатор - 3-10
Карбонат кальция - 50-500
Карбонат магния - 0-100
Окись цинка - 0,3-10
Тригидрат окиси алюминия или гидрооксид магния или их двухкомпонентная смесь в соотношении (0,25-1):(1-0,25) - 25-200
Трехокись сурьмы - 0-5
Борат цинка - 0,5-15
Борная кислота - 0,1-2
Дифенилолпропан - 0,1-1
Стеарат кальция или стеарат свинца - 0,3-5
Кальция оксид или гидрооксид - 0,5-10
Броморганическое соединение - 0-15
Лубрикант - 0,2-2
В других случаях кабельный поливинилхлоридный пластикат 3 внутреннего заполнителя может содержать суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, свинцовый стабилизатор, карбонат кальция, тригидрат окиси алюминия или гидрооксид магния или их двухкомпонентная смесь в соотношении (0,25-1):(1-0,25), трехокись сурьмы, окись цинка, борную кислоту, дифенилолпропан, стеарат кальция или стеарат свинца, борат цинка, фосфорсодержащий пластификатор, карбонат магния, оксид или гидрооксид кальция, броморганическое соединение, лубрикант при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.
Суспензионный поливинилхлорид - 100
Сложноэфирный пластификатор 15-80
Фосфорсодержащий пластификатор - 5-40
Свинцовый стабилизатор 2-7
Карбонат кальция 50-500
Карбонат магния - 0-100
Окись цинка 0,3-10
Тригидрат окиси алюминия или гидрооксид магния или их двухкомпонентная смесь в соотношении (0,25-1):(1-0,25) 25-200
Трехокись сурьмы 0-5
Борат цинка 0,5-15
Борная кислота 0,1-2
Дифенилолпропан 0,1-1
Стеарат кальция или стеарат свинца 0,3-5
Кальция оксид или гидрооксид - 0,5-10
Броморганическое соединение - 0-15
Лубрикант - 0,2-2
Предпочтительно, в качестве комплексного термостабилизатора содержит предназначенные для экструзии кабельных изоляционных материалов и кабельной оболочки высокого качества нетоксичные комплексные кальций - цинковых термостабилизаторы марок Baeropan МС 9917 КА, Baeropan МС 8703 КА, Baeropan МС 8553 KA-ST/3, Akropan 2593 РХ, Akropan 2530 РХ, Akropan 2593, Akropan 2507.
В частных случаях реализации по первому варианту:
- кабель может быть снабжен броней 5 (фиг.2), наложенной поверх скрученных токопроводящих жил1 и пластиката 3 внутреннего заполнителя;
- кабель может быть снабжен термическим барьером 6 (фиг.3), наложенным поверх изоляции 2 токопроводящих жил 1 и/или наружной оболочки 4;
- кабель может быть снабжен термическим барьером 6 (фиг.4) и экраном 7 (фиг.4) в виде обмотки из медной фольги или ленты поверх изоляции 2 токопроводящих жил 1 и/или наружной оболочки 4;
- кабель может быть снабжен термическим барьером 6 и броней 5, наложенными поверх изоляции 2 токопроводящих жил 1 и/или наружной оболочки 4.
По второму варианту кабель содержит, по меньшей мере, одну токопроводящую жилу 1, каждая из которых покрыта изоляцией 2 в виде экструдированной пленки из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката, и наружную оболочку 4 в виде экструдированной пленки из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката, заполненную кабельным поливинилхлоридным пластикатом 3 в виде аморфного внутреннего заполнителя, причем ПВХ пластикат для изоляции и наружной оболочки содержит суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, стабилизатор, карбонат кальция, окись цинка, тригидрат окиси алюминия или гидрооксид магния или их двухкомпонентная смесь в соотношении, трехокись сурьмы, борат цинка, стеарат кальция или стеарат свинца, борную кислоту, дифенилолпропан, фосфорсодержащий пластификатор, карбонат магния, оксид или гидрооксид кальция, хлорированный полиэтилен, броморганическое соединение, эпоксидную смолу или эпоксидированное растительное масло, дипентаэритрит или пентаэритрит, комплексный кальций цинковый термостабилизатор при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.
Суспензионный поливинилхлорид - 100
Сложноэфирный пластификатор 15-80
Фосфорсодержащий пластификатор - 5-40
Комплексный кальций цинковый термостабилизатор - 3-10
Карбонат кальция 20-150
Карбонат магния - 0-100
Окись цинка 0,3-10
Тригидрат окиси алюминия или гидрооксид магния или их двухкомпонентная смесь в соотношении 1:1 15-90
Трехокись сурьмы 0-5
Борат цинка 0,5-15
Борная кислота 0,1-2
Хлорированный полиэтилен - 0-20
Кальция оксид или гидрооксид - 0,5-10
Броморганическое соединение - 0-15
Эпоксидная смола или эпоксидированное растительное масло - 0-5
Дипентаэритрит или пентаэритрит - 0-2.
Кабельный поливинилхлоридный пластикат 3 внутреннего заполнителя может содержать суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, карбонат кальция, тригидрат окиси алюминия, трехокись сурьмы, окись цинка, борную кислоту, дифенилолпропан, стеарат кальция или стеарат свинца, борат цинка, фосфорсодержащий пластификатор, карбонат магния, оксид или гидрооксид кальция, броморганическое соединение, лубрикант, а также комплексный кальций цинковый термостабилизатор, при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.
Суспензионный поливинилхлорид - 100
Сложноэфирный пластификатор - 15-80
Фосфорсодержащий пластификатор - 5-40
Комплексный кальций цинковый термостабилизатор - 3-10
Карбонат кальция - 50-500
Карбонат магния - 0-100
Окись цинка - 0,3-10
Тригидрат окиси алюминия или гидрооксид магния или их двухкомпонентная смесь в соотношении (0,25-1):(1-0,25) - 25-200
Трехокись сурьмы - 0-5
Борат цинка - 0,5-15
Борная кислота - 0,1-2
Дифенилолпропан - 0,1-1
Стеарат кальция или стеарат свинца - 0,3-5
Кальция оксид или гидрооксид - 0,5-10
Броморганическое соединение - 0-15
Лубрикант - 0,2-2
В других случаях кабельный поливинилхлоридный пластикат 3 внутреннего заполнителя может содержать суспензионный поливинилхлорид, сложноэфирный пластификатор, свинцовый стабилизатор, карбонат кальция, тригидрат окиси алюминия или гидрооксид магния или их двухкомпонентная смесь в соотношении (0,25-1):(1-0,25), трехокись сурьмы, окись цинка, борную кислоту, дифенилолпропан, стеарат кальция или стеарат свинца, борат цинка, фосфорсодержащий пластификатор, карбонат магния, оксид или гидрооксид кальция, броморганическое соединение, лубрикант при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.
Суспензионный поливинилхлорид - 100
Сложноэфирный пластификатор 15-80
Фосфорсодержащий пластификатор - 5-40
Свинцовый стабилизатор 2-7
Карбонат кальция 50-500
Карбонат магния - 0-100
Окись цинка 0,3-10
Тригидрат окиси алюминия или гидрооксид магния или их двухкомпонентная смесь в соотношении (0,25-1):(1-0,25) 25-200
Трехокись сурьмы 0-5
Борат цинка 0,5-15
Борная кислота 0,1-2
Дифенилолпропан 0,1-1
Стеарат кальция или стеарат свинца 0,3-5
Кальция оксид или гидрооксид - 0,5-10
Броморганическое соединение - 0-15
Лубрикант - 0,2-2
Предпочтительно, в качестве комплексного термостабилизатора содержит предназначенные для экструзии кабельных изоляционных материалов и кабельной оболочки высокого качества нетоксичные комплексные кальций - цинковых термостабилизаторы марок Baeropan МС 9917 КА, Baeropan МС 8703 КА, Baeropan МС 8553 KA-ST/3, Akropan 2593 РХ, Akropan 2530 РХ, Akropan 2593, Akropan 2507.
В частных случаях реализации по второму варианту:
- кабель может быть снабжен броней 5, наложенной поверх скрученных токопроводящих жил 1 и пластиката 3 внутреннего заполнителя;
- кабель может быть снабжен термическим барьером 6, наложенным поверх изоляции 2 токопроводящих жил 1 и/или наружной оболочки 4;
- кабель может быть снабжен термическим барьером 6 и экраном 7 в виде обмотки из медной фольги или ленты поверх изоляции 2 токопроводящих жил 1 и/или наружной оболочки 4;
- кабель может быть снабжен термическим барьером 6 и броней 5, наложенными поверх изоляции 2 токопроводящих жил 1 и/или наружной оболочки 4.
Кабель эксплуатируется следующим образом.
Кабель (по обоим вариантам полезной модели) применяют для передачи на расстояние электрической энергии или сигналов: линии электропередачи, электроснабжение промышленных предприятий, транспорта и коммунальных объектов; магистральные линии связи, подача электроэнергии к движущимся рабочим машинам-экскаваторам, врубовым и торфодобывающим машинам и т.д.; электрооборудование судов, летательных аппаратов и т.п.
Токопроводящая жила 1 предназначена и осуществляет прохождение электрического тока. Изоляция 2 токопроводящий жилы 1 изолирует проводник в кабеле механически и электрически, т.е. служит для обеспечения необходимой электрической прочности токопроводящих проводников (жил 1) силового кабеля по отношению друг к другу. Наружная (внешняя) оболочка 4 кабеля физически защищает внутренние компоненты кабеля, делая его стойким к надрезам и раздиру, придает внешний вид и обеспечивает устойчивость к горению.
Кроме того, она защищает от внешних воздействий и деформации при монтаже. Пластикат 3 внутреннего заполнения предназначен для устранения свободных промежутков между конструктивными элементами силового кабеля в целях герметизации, придания необходимой формы и механической устойчивости конструкции кабеля, и также служит для обеспечения необходимой электрической прочности токопроводящих проводников (жил 1) силового кабеля по отношению друг к другу. Броня 5, термический барьер 6 и экран 7 служат для придания дополнительных эксплуатационных свойств в частных случаях реализации кабеля, например для защиты (подавления) помех, защиты от теплового и иного излучения и т.п.
Механические свойства кабеля отражают то, как он реагирует на различные воздействия механического типа. Например, такие как изгиб, кручение, растяжение и сдавливание, в группу характеристик входит и температурный показатель, при котором возможно хранение, монтировка и эксплуатация кабеля.
Допустимое продольное растяжение кабеля характеризуется усилием, которое возможно в продольном направлении и при котором характеристики его не поменяются. Ударная нагрузка определяет, какой удар по максимуму сможет выдержать кабель. Другой механический показатель - кручение. Оно измеряется в угловых градусах, на которые можно перекручивать кабель вокруг своей оси. Эта характеристика важна при работе с бронированными кабелями. Если кабель сильно скрутить, может нарушиться его защитная характеристика. В таблице приведены нормированные характеристики кабеля.
Таблица
Характеристики
Технические требования
Силовой кабель
Известный кабель (прототип)
Предлагаемый кабель
Соответствие кабелей требованиям:
1. на нераспространение горения по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22-2005, категория А
Длина обугленной части не более 2,5 м.
длина обугленной части кабеля 1,7-2,1 м
длина обугленной части кабеля 1,5-2,0 м
2. на дымообразование при горении и тлении кабельного изделия по ГОСТ Р МЭК 61034-1,2
Снижение светопроницаемости не более 50%
снижение светопроницаемости не более 25%
снижение светопроницаемости не более 20%
3. на содержание хлористого водоорода в продуктах горения по ГОСТ Р МЭК 60754-1,2
Содержание хлористого водорода: не более 15%
Содержание хлористого водорода: 20-30%
Содержание хлористого водорода: 10-20%
4. на требования надежности (срок службы)
Не менее 30 лет
20-25 лет
30-36 лет
5. на эквивалентный показатель токсичности продуктов горения Т<sub>х</sub>, г/м<sup>3</sup>
Не менее 121
70
128°
6. на огнестойкость кабельного изделия в условиях воздействия пламени по ГОСТ Р МЭК 60331
Сохранение работоспособности в условиях воздействия открытого пламени не менее 90 мин
Не более 60 мин.
Более 90 мин<sup>2)</sup>
7. на температуру прокладки кабеля
Не ниже -15
-15
-20
8. на длительно допустимую температуру нагрева жил при эксплуатации
+70°С
+90°С
Характеристики кабеля подтверждены натурными испытаниями.
Заявляемый кабель имеет высокую прочность и длительную стабильность параметров. Кабель соответствует нормам пожарной безопасности НПБ 248-97 «Кабели и провода электрические. Показатели пожарной опасности. Методы испытаний» и ГОСТ Р 53315-2009 «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности».
В данной полезной модели используются материалы без содержания опасных веществ, для сокращения загрязнения окружающей среды, соблюдение мер пожарной безопасности, путем нераспространения горения и огнестойкости.
Использование предложенной конструкции кабеля позволит улучшить показатели кабеля по сравнению с известными кабелями, в частности, повысить долговечность, улучшить механические характеристики и устойчивость к старению, расширить арсенал силовых кабелей, найти оптимальное соотношение между его стоимостью и требуемыми эксплуатационными характеристиками, а также улучшить показатели пожарной безопасности, повысить показатели по нераспространению горения, дымообразования при горении или тлении.