СИЛОВОЙ ШАХТНЫЙ КАБЕЛЬ ДЛЯ ПРОКЛАДКИ В ПОЖАРО- И ВЗРЫВООПАСНЫХ ЗОНАХ

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно, к конструкциям кабелей силовых шахтных, предназначенных для прокладки по горизонтальным, наклонным, вертикальным выработкам шахт в электрических сетях на номинальное переменное напряжение 1,14 и 6 кВ частотой 50 Гц, используемых преимущественно в пожаро- и взрывоопасных зонах шахт.
Известен кабель силовой шахтный, содержащий три скрученные между собой токопроводящие жилы равного сечения, изолированные ПВХ пластикатом и экранированные медной лентой, вспомогательную жилу, изолированную ПВХ пластикатом и неизолированную жилу заземления; по скрученным экранированным основным жилам, изолированной вспомогательной и неизолированной жилой заземления наложена внутренняя оболочка из ПВХ пластиката, броня из стальных оцинкованных лент или стальных оцинкованных проволок и наружная оболочка из ПВХ пластиката (Патент на полезную модель RU №56061 U1 М. кл. H01B 9/00, опубликовано 27.08.2006).
Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками заявленной полезной модели, заключаются в выполнении кабеля силового шахтного, содержащего три основные изолированные токопроводящие жилы, экран по изолированным жилам, внутреннюю оболочку и наружную оболочку.
Причиной, препятствующей получению в известном проводе технического результата, который обеспечивается заявленной полезной моделью, является выполнение внутренней и наружной оболочек из ПВХ пластиката, не удовлетворяющего требованиям по пожаробезопасности, дымогазовыделению и групповой прокладке.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является кабель силовой шахтный пониженной пожароопасности, содержащий три токопроводящие жилы, изолированные ПВХ-пластикатом пониженной пожароопасности, экранированные медной лентой, вспомогательную жилу, изолированную ПВХ-пластикатом пониженной пожароопасности, и неизолированную жилу заземления, скрученные между собой; по скрученным экранированным основным жилам, изолированной вспомогательной и неизолированной жилой заземления, наложена внутренняя оболочка из ПВХ-пластиката пониженной пожароопасности; поверх внутренней оболочки наложена броня из стальных оцинкованных лент или стальных оцинкованных проволок и наружная оболочка из ПВХ-пластиката пониженной пожароопасности. (Патент RU №58779 U1, МПК H01B 9/00, опубликовано 27.11.2006).
Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками заявленной полезной модели заключаются в наличии покрытых изоляцией из ПВХ пластиката пониженной пожароопасности и медным экраном основных токопроводящих жил, в возможности наличия вспомогательной жилы и неизолированной жилы заземления, а также внутренней оболочки из ПВХ пластиката пониженной пожароопасности, брони и наружной оболочки из ПВХ пластиката пониженной пожароопасности.
Причиной, препятствующей получению в известном кабеле технического результата, который обеспечивается заявленной полезной моделью, является то, что кабель не удовлетворяет требованиям по газодымовыделению, пониженному выделению хлористого водорода, нераспространению горения при групповой прокладке при наличии достаточно высокого уровня механических характеристик.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении надежности кабеля при его эксплуатации в экстремальных условиях пожаро- и взрывоопасных зон шахт, нераспространении горения при групповой прокладке с обеспечением необходимых механико-прочностных характеристик кабеля.
11
Данная задача достигается за счет того, что силовой шахтный кабель, содержит три токопроводящие жилы равного сечения, скрученные между собой, каждая из токопроводящих жил покрыта изоляцией из поливинилхлоридного пластиката и металлическим экраном, поверх скрученных жил наложена внутренняя оболочка из пластиката поливинилхлоридного пониженной пожароопасности и пониженного дымогазовыделения, характеризующегося прочностью при разрыве не менее 3 МПа, относительным удлинением при разрыве не менее 150%, Кислородным индексом не менее 28%, максимальной плотностью дыма при горении, не более 150 Дмакс и количеством выделяющегося при горении HCL не более 50 мг/г, выпрессованая с одновременным заполнением промежутков между жилами, броня и наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката выполнена из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности и пониженного дымогазовыделения, характеризующегося удельным объемным электрическим сопротивлением при (20±2)°C не менее 5·10 Ом·см, прочностью при разрыве не менее 11 МПа, относительным удлинением при разрыве не менее 250%, Кислородным индексом не менее 35%, максимальной плотностью дыма при горении не более 200 Дмакс и количеством выделяющегося при горении HCL не более 140 мг/г. При этом кабель характеризуется тем, что дополнительно может содержать как минимум одну вспомогательную жилу, вспомогательные жилы изолированы поливинилхлоридным пластикатом той же марки, что и основные жилы, а при наличии более одной вспомогательной жилы они скручены между собой, поверх скрутки изолированных вспомогательных жил наложена оболочка из поливинилхлоридного пластиката. Кроме вспомогательной жилы (жил) кабель может дополнительно содержать как минимум одну неизолированную жилу заземления. В этом случае все жилы: основные, изолированная вспомогательная или скрутка изолированных вспомогательных жил в оболочке из поливинилхлоридного пластиката и неизолированная жила (жилы) заземления скручены между собой. Поверх скрученных жил может быть наложена скрепляющая обмотка из ленты синтетического материала. Броня кабеля может быть выполнена либо из стальных оцинкованных лент, либо из стальных оцинкованных проволок, а поверх брони может быть наложена обмотка из синтетической ленты.
Таким образом, выполняя в заявляемой полезной модели внутреннюю и наружную оболочку из поливилхлоридного пластиката с указанными механическими характеристиками, характеристиками по газодымовыделению, выделению Hcl и кислородному индексу достигается необходимый технический результат, т.к. именно физико-механические и химические характеристики материала внутренней и наружной оболочек определяют в целом механико-прочностные свойства кабеля, а при прокладке в пучках кабель удовлетворяет условиям испытания по ГОСТ IEC 60332-3-23, при этом, дымообразование при горении и тлении кабеля не приводит к снижению светопроницаемости более чем на 50%.
Изготавливают кабель путем осуществления соответствующих технологических операций, последовательность которых определяется наличием и порядком расположения слоев материалов заявленной полезной модели.
11
Токопроводящие жилы изготавливают скруткой медных проволок на крутильном оборудовании. На токопроводящую жилу на экструзионном оборудовании накладывают изоляцию из ПВХ пластиката. На экранировочной машине на изолированную токопроводящую жилу накладывают обмотку с перекрытием из медной ленты. Изолированные вспомогательные жилы могут скручивать на крутильном оборудовании в группу. На экструзионном оборудовании на группу изолированных жил накладывают оболочку из ПВХ пластиката. Изолированные и экранированные основные жилы, неизолированная жила заземления и одна вспомогательная жила (или без нее, или группа вспомогательных жил) скручиваются между собой на крутильном оборудовании, а поверх скрученных жил может быть наложена с зазором скрепляющая обмотка. Поверх скрученных жил или скрепляющей обмотки на экструзионном оборудовании накладывается внутренняя оболочка из ПВХ пластиката пониженной пожароопасности и пониженного дымогазовыделения, характеризующегося прочностью при разрыве не менее 3 МПа, относительным удлинением при разрыве не менее 150%, Кислородным индексом не менее 28%, максимальной плотностью дыма при горении, не более 150 Дмакс и количеством выделяющегося при горении HCL не более 50 мг/г. Поверх внутренней оболочки на бронировочной машине накладывают броню из двух стальных оцинкованных лент обмоткой с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала зазоры между витками нижней ленты, либо накладывают броню из стальных оцинкованных проволок сплошным повивом, а поверх брони может быть наложен разделительный слой, выполненный обмоткой лентой из полимерного или волокнистого материала. Поверх брони или скрепляющей обмотки на экструзионном оборудовании накладывают наружную оболочку из ПВХ пластиката пониженной пожароопасности и пониженного дымогазовыделения, характеризующегося удельным объемным электрическим сопротивлением при (20±2)°C не менее 5·10 Ом·см, прочностью при разрыве не менее 11 МПа, относительным удлинением при разрыве не менее 250%, Кислородным индексом не менее 35%, максимальной плотностью дыма при горении не более 200 Дмакс и количеством выделяющегося при горении HCL не более 140 мг/г.
Таким образом, заявляемая полезная модель успешно опробована в условиях производства.