КАБЕЛЬ СИЛОВОЙ ОГНЕСТОЙКИЙ

Заявляется техническое решение, которое относится к кабельной технике, а именно к кабелям силовым огнестойким, предназначенным для использования для передачи и распределения электрической энергии в стационарных электротехнических установках при переменном напряжении 6, 10, 15, 20, 35 кВ частотой 50 Гц.
Поставленная перед разработчиками кабеля задача заключалась в разработке конструкции силового огнестойкого кабеля, сохраняющего работоспособность при воздействии пламени в течение времени не менее 180 мин.
Известны кабели силовые огнестойкие, например КАБЕЛЬ СИЛОВОЙ ОГНЕСТОЙКИЙ (19) RU (11) 180 838 (13) U1 (51) МПК H01B 9/02 (2006.01), также предназначенные для работы в стационарных электротехнических установках при переменном напряжении 6, 10, 15, 20, 35 кВ частотой 50 Гц. Технический результат от использования данного кабеля заключается в повышении показателей огнестойкости и светопроницаемости кабеля и обеспечивается тем, что кабель силовой огнестойкий, содержит три токопроводящие жилы и последовательно расположенные на каждой из них первый экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции, изоляцию из сшитой композиции полиэтилена, второй экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции, обмотку лентой из электропроводящего материала, металлический экран, экранированные жилы скручены в общий сердечник вокруг центрального заполнения, межфазное заполнение и экструдированную наружную оболочку, межфазное заполнение выполнено из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, марки HZ01BED, а наружная оболочка выполнена из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, марки HZ03EP/8000.
Недостатком данного кабеля является то, что он имеет в своем составе элементы из электропроводящей сшитой полимерной композиции, технико-эксплуатационные характеристики которых, например, стойкость к температурной деформации, снижаются в процессе эксплуатации.
Наиболее близким к патентуемому кабелю заявители считают КАБЕЛЬ СИЛОВОЙ НА НАПРЯЖЕНИЕ 6-35 кВ (19) RU (11) 138 403 (13) U1 (51) МПК H01B 7/295 (2006.01), который может длительно выдерживать температуру не менее чем 140°С. Данный одножильный или трехжильный кабель, с токопроводящими жилами круглой или секторной формы содержит токопроводящую жилу (жилы), полимерный экран по жиле, изоляцию, полимерный экран по изоляции, наложенные методом экструзии, демпфирующий слой, экран из металлических проволок, разделительный слой, броню и защитную оболочку. В нем электропроводящий полимерный экран по жиле и изоляция выполнены из материалов, которые могут длительно эксплуатироваться при температуре не менее 105°С, в течение не менее 40 лет; кратковременно, но не менее 100 ч в год, эксплуатироваться при температуре не менее чем 140°С, и выдерживать при коротких замыканиях температуру не менее 300°С, где в качестве материала изоляции токопроводящих жил использован триингостойкий пероксидносшиваемый полиэтилен или триингостойкая этиленпропиленовая резина.
Недостатком технического решения кабеля по патенту № 138403 является то, что такие кабели сохраняют огнестойкость при пожаре в течение короткого промежутка времени - менее 180 минут, огнестойкость в заявляемом решении обеспечивается применением в качестве внутренней и наружной оболочки полиолефиновых композиций повышенной огнестойкости с показателем кислородного индекса не менее 40 %, также данные конструктивные элементы должны иметь необходимую толщину. Также предложенные по патенту №138403 кабели имеют в своем составе саженаполненную стеклоленту, по применению которой отсутствуют достоверные исследования, подтверждающие положительное влияние ее использования в конструкции на увеличение огнестойкости кабелей.
На Фиг.1 и Фиг.2 изображены трехжильные кабели соответственно с секторными и круглым токопроводящими жилами, где:
1 - Медная токопроводящая жила,
2 - Полупроводящий экран по жиле,
3 - Изоляция из этиленпропиленовой резины,
4 - Полупроводящий слой по изоляции,
5 - Сердечник из огнестойкого материала,
6 - Полупроводящая лента,
7 - Металлический экран
8 - Внутренняя оболочка
9 - Броня,
10 - Наружная оболочка.
Технический результат - сохранение работоспособности кабеля при воздействии пламени в течение времени не менее 180 мин. достигается тем, что в конструкции кабелей в качестве материалов внутренней и наружной оболочки используются огнестойкие полиолефиновые композиции, не содержащие галогенов, с показателем кислородного индекса не менее 40 %. Благодаря этому, кабели по заявляемому техническому решению могут использоваться на объектах, где показатель огнестойкости должен соответствовать классу 1 по ГОСТ 31565-2012, т.е. не менее 180 минут.
Описание заявляемого кабеля:
Кабель силовой огнестойкий на напряжение 6-35 кВ включительно, одножильный или с тремя с медными токопроводящими жилами круглой или секторной формы, скрученные между собой. На каждой жиле последовательно расположены: полупроводящий полимерный экран 2, изоляция из этиленпропиленовой резины 3, полупроводящий полимерный экран по изоляции 4, наложенные методом экструзии, слой обмотки полупроводящей лентой 6, металлический экран 7, выполненный либо из медных проволок, или медной ленты. Броня 9 (опционально - брони может не быть) разделяет между собой защитную оболочку (внутреннюю 8 и наружную 9).
Отличие заявляемого кабеля от известных в том, что его внутренняя и наружная оболочки выполнены из полиолефиновых композиций повышенной огнестойкости с показателям кислородного индекса не менее 40 %, при этом минимальная толщина внутренней оболочки – 2,5 мм, минимальная толщина наружной оболочки – 3,0 мм.
Броня может быть выполнена из стальных проволок, либо из стальных лент.
Примеры выполнения:
1. Кабель силовой огнестойкий одножильный на напряжение 6 кВ, с медной токопроводящей жилой сечением 35 мм кв., на которой в указанной последовательности имеются: полупроводящий полимерный экран, изоляция из этиленпропиленовой резины, полупроводящий полимерный экран по изоляции, наложенные методом экструзии, слой обмотки полупроводящей лентой, экран из металлических проволок сечением 16 мм кв., а верхний слой кабеля - защитная оболочка, отличающийся тем, что защитная оболочка состоит из внутренней и наружной оболочек, которые выполнены из полиолефиновых композиций повышенной огнестойкости с показателям кислородного индекса не менее 40 %, при этом толщина внутренней оболочки – 2,5 мм, толщина наружной оболочки – 3,0 мм.
2. Кабель силовой огнестойкий трехжильный на напряжение 10 кВ, с круглыми медными токопроводящими жилами сечением 50 мм кв., на которых в указанной последовательности имеются: полупроводящий полимерный экран, изоляция из этиленпропиленовой резины, полупроводящий полимерный экран по изоляции, наложенные методом экструзии, слой обмотки полупроводящей лентой, экран из металлических проволок общим сечением 16 мм кв., а верхний слой кабеля - защитная оболочка, отличающийся тем, что защитная оболочка состоит из внутренней и наружной оболочек, которые выполнены из полиолефиновых композиций повышенной огнестойкости с показателям кислородного индекса не менее 40 %, при этом толщина внутренней оболочки – 3,0 мм, толщина наружной оболочки – 3,2 мм.
3. Кабель силовой огнестойкий трехжильный на напряжение 35 кВ, с круглыми медными токопроводящими жилами сечением 95 мм кв., на которых в указанной последовательности имеются: полупроводящий полимерный экран, изоляция из этиленпропиленовой резины, полупроводящий полимерный экран по изоляции, наложенные методом экструзии, слой обмотки полупроводящей лентой, экран из металлических проволок общим сечением 70 мм кв., а верхний слой кабеля - защитная оболочка, отличающийся тем, что защитная оболочка состоит из внутренней и наружной оболочек, которые выполнены из полиолефиновых композиций повышенной огнестойкости с показателям кислородного индекса не менее 40 %, при этом толщина внутренней оболочки – 3,6 мм, толщина наружной оболочки – 4,0 мм, между оболочками кабеля дополнительно наложен слой брони из стальных лент.
4. Кабель силовой огнестойкий трехжильный на напряжение 10 кВ, с секторными медными токопроводящими жилами сечением 120 мм кв., на которых в указанной последовательности имеются: полупроводящий полимерный экран, изоляция из этиленпропиленовой резины, полупроводящий полимерный экран по изоляции, наложенные методом экструзии, слой обмотки полупроводящей лентой, экран из металлических проволок общим сечением 95 мм кв., а верхний слой кабеля - защитная оболочка, отличающийся тем, что защитная оболочка состоит из внутренней и наружной оболочек, которые выполнены из полиолефиновых композиций повышенной огнестойкости с показателям кислородного индекса не менее 40 %, при этом толщина внутренней оболочки – 2,7 мм, толщина наружной оболочки – 3,4 мм.
5. Кабель силовой огнестойкий трехжильный на напряжение 20 кВ, с секторными медными токопроводящими жилами сечением 95 мм кв., на которых в указанной последовательности имеются: полупроводящий полимерный экран, изоляция из этиленпропиленовой резины, полупроводящий полимерный экран по изоляции, наложенные методом экструзии, слой обмотки полупроводящей лентой, экран из металлических проволок общим сечением 50 мм кв., а верхний слой кабеля - защитная оболочка, отличающийся тем, что защитная оболочка состоит из внутренней и наружной оболочек, которые выполнены из полиолефиновых композиций повышенной огнестойкости с показателям кислородного индекса не менее 40 %, при этом толщина внутренней оболочки – 3,0 мм, толщина наружной оболочки – 4,0 мм, между оболочками кабеля дополнительно наложен слой брони из стальных оцинкованных проволок.