КАБЕЛЬ СИЛОВОЙ ОДНОЖИЛЬНЫЙ ПОНИЖЕННОЙ ПОЖАРООПАСНОСТИ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к конструкциям электрических кабелей, которые предназначены для прокладывания в кабельных сооружениях и помещениях, имеющих пожароопасные и взрывоопасные зоны.
Уровень техники
Известен кабель, содержащий несколько скрученных в сердечник токопроводящих жил, покрытых изоляцией из вулканизированного (сшитого) полиэтилена, поверх которых последовательно наложены внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката марки И-40 по ГОСТ 5960-72 или другого равноценного материала, защитный покров и оболочка из поливинилхлоридного пластиката марки 0-40 (Кабели силовые с пластмассовой изоляцией по ГОСТ 16442-80).
Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками заявленной полезной модели по ее обоим вариантам, заключаются в наличии изолированной токопроводящей жилы, внутренней и внешней оболочек из поливинилхлоридного пластиката.
Причина, препятствующая получению в известном техническом решении технического результата, который обеспечивается заявленной полезной моделью, заключается в использовании горючих материалов.
13
11
Наиболее близким аналогом (прототипом) является кабель силовой, содержащий покрытые изоляцией из полимерного материала одну токопроводящую жилу, поверх которых последовательно расположены подушка под броню (внутренняя оболочка), броня из наложенных с перекрытием двух оцинкованных стальных лент и наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката, при этом изоляция выполнена из поливинилхлоридного пластиката с кислородным индексом 30-35%, удельным объемным сопротивлением не менее 5·10 Ом·см и количеством выделяемого при горении и тлении HCl не более 15%, подушка под броню выполнена в виде выпрессованной внутренней оболочки из поливинилхлоридного пластиката с кислородным индексом не менее 35% и количеством выделяемого при горении и тлении HCl не более 15%, а в качестве материала наружной оболочки использован поливинилхлоридный пластикат с кислородным индексом не менее 35%, удельным объемным сопротивлением не менее 5·10 Ом·см и количеством выделяемого при горении и тлении HCl не более 15% (Патент RU №30027 U1, МПК Н01В 9/00, опубликовано 10.06.2003).
13
11
Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками заявленной полезной модели, заключаются в том, что кабель содержит покрытые изоляцией из полимерного материала одну токопроводящую жилу, поверх которых последовательно расположены внутренняя оболочка (подушка под броню), броня и наружная оболочка; при этом изоляция выполнена из поливинилхлоридного пластиката, характеризующегося удельным объемным сопротивлением не менее 5·10 Ом·см и количеством выделяемого при горении и тлении HCl не более 13%, подушка под броню (внутренняя оболочка) выполнена из поливинилхлоридного пластиката с кислородным индексом не менее 35% и количеством выделяемого при горении и тлении HCl не более 5%, наружная оболочка выполнена из поливинилхлоридного пластиката с кислородным индексом не менее 35%, удельным объемным сопротивлением не менее 5·10 Ом·см и количеством выделяемого при горении и тлении HCl не более 14%, броня выполнена из стальных оцинкованных лент.
Причина, препятствующая получению в известном техническом решении технического результата, который обеспечивается заявленной полезной моделью, заключается в выполнении изоляции из поливинилхлоридного пластиката с кислородным индексом 30-35%), недостаточным для обеспечения высокой пожарной безопасности кабеля при его эксплуатации в особых условиях, характеризующихся действием высоких температур и значительных механических нагрузок, а также в недостаточной прочности изоляции и оболочек кабеля при эксплуатации в указанных условиях.
Раскрытие полезной модели
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении надежности кабеля при его эксплуатации в экстремальных условиях, характеризующихся воздействием высоких температур и значительных механических нагрузок ударного типа.
Технический результат заключается в использовании материалов с более низким показателем горючести и повышенными прочностными характеристиками.
13
11
Достигается технический результат тем, что кабель силовой одножильный пониженной пожароопасности, который содержит одну токопроводящую жилу, изолированную поливинилхлоридным пластикатом пониженной пожароопасности, характеризующимся удельным объемным электрическим сопротивлением при (20±2)°C не менее 5·10 Ом·см, прочностью при разрыве не менее 15 Мпа, относительным удлинением при разрыве не менее 245%, кислородным индексом КИ, максимальной плотностью дыма при горении не более 280 Дм, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более 15%, а также содержит последовательно наложенные внутреннюю оболочку, броню и наружную оболочку, при этом внутренняя оболочка выполнена из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности, характеризующегося прочностью при разрыве не менее 3 Мпа, относительным удлинением при разрыве не менее 190%, кислородным индексом не менее 28%, максимальной плотностью дыма при горении не более 150 Дм, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более 5%, наружная оболочка выполнена из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности, характеризующегося удельным объемным электрическим сопротивлением при (20±2)°C не менее 5·10 Ом·см, прочностью при разрыве не менее 12 Мпа, относительным удлинением при разрыве не менее 240%, кислородным индексом не менее 35%, максимальной плотностью дыма при горении не более 200 Дм, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более 14%. Отличительные признаки всех модификаций заявленной полезной модели заключаются:
1) в выполнении изоляции жилы из поливинилхлоридного пластиката, характеризующегося прочностью при разрыве не менее 15 Мпа, относительным удлинением при разрыве не менее 245%, кислородным индексом, превышающим 30-35%, максимальной плотностью дыма при горении не более 280 Дм;
2) в выполнении внутренней оболочки из поливинилхлоридного пластиката, характеризующегося прочностью при разрыве не менее 3 Мпа, относительным удлинением при разрыве не менее 190%, кислородным индексом не менее 28-35%, максимальной плотностью дыма при горении не более 150 Дм;
3) в выполнении наружной оболочки из поливинилхлоридного пластиката, характеризующегося прочностью при разрыве не менее 12 Мпа, относительным удлинением при разрыве не менее 240%, максимальной плотностью дыма при горении не более 200 Дм.
Осуществление полезной модели
Кабель силовой одножильный пониженной пожароопасности содержит одну изолированную токопроводящую жилу сечением 50-625 мм (медную или алюминиевую). Поверх изолированной жилы может быть наложен металлический экран. Металлический экран может быть выполнен в виде обмотки как минимум из одной медной ленты (медной фольги) обеспечивающей сплошность экрана или из медных проволок, поверх которых спирально наложена обмотка как минимум из одной медной ленты, поверх экрана может присутствовать обмотка из полимерного или волокнистого материала.
Поверх изолированной токопроводящей жилы или металлического экрана наложена внутренняя оболочка толщиной не менее 1,0 мм из экструдированного поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности.
Поверх внутренней оболочки наложена броня. Металлическая броня может быть выполнена в виде обмотки из стальных оцинкованных лент или из проволок алюминиевых, алюминиевого сплава, стальных оцинкованных.
Поверх брони обмоткой или продольно с перекрытием могут быть наложены ленты из полиэтилентерефталатной пленки (ПЭТ-пленки).
Наружная оболочка из экструдированного поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности.
13
Поливинилхлоридный пластикат пониженной пожароопасности, из которого выполнена изоляция жилы, характеризуется удельным объемным электрическим сопротивлением при (20±2)°С не менее 5·10 Ом·см, прочностью при разрыве не менее 15 Мпа, относительным удлинением при разрыве не менее 245%, кислородным индексом КИ не менее 30%, максимальной плотностью дыма при горении не более 280 Дм, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более 15%).
Поливинилхлоридный пластикат пониженной пожароопасности, из которого выполнена внутренняя оболочка кабеля, характеризуется прочностью при разрыве не менее 3 Мпа, относительным удлинением при разрыве не менее 190%, кислородным индексом не менее 28%, максимальной плотностью дыма при горении не более 150 Дм, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более 5%. Внутренняя оболочка, кроме того, может быть выполнена из поливинилхлоридного пластиката, из которого выполнена изоляция токопроводящей жилы.
11
Поливинилхлоридный пластикат пониженной пожароопасности, из которого выполнена наружная оболочка кабеля, характеризуется удельным объемным электрическим сопротивлением при (20±2)°С не менее 5·10 Ом·см, прочностью при разрыве не менее 12 Мпа, относительным удлинением при разрыве не менее 240%, кислородным индексом не менее 35%, плотностью не более 1,61 г/см, водопоглощением не более 0,4%, максимальной плотностью дыма при горении не более 200 Дм, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более 14%.
Изготавливают кабель путем осуществления соответствующих технологических операций, последовательность которых определяется наличием и порядком расположения слоев материалов по вариантам и модификациям кабеля заявленной полезной модели.
Токопроводящую жилу изготавливают из традиционных для электрических кабелей материалов (меди, алюминия). На токопроводящую жилу на экструзионной машине накладывают изоляцию, в качестве которой используют поливинилхлоридный пластикат пониженной пожароопасности с приведенными выше параметрами. Для этого используют следующий состав (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 0,4-1 и/или двуокись титана с каолином дегидратированным в соотношении 2:1-1:2 10-20. Внутреннюю оболочку (подушку под броню) накладывают при помощи экструзионной машины, для чего используют тот же качественный состав материала с соответствующей корректировкой количественных параметром ингредиентов. Поверх внутренней оболочки накладывают броню при помощи бронировочных машин, обычно применяемых в кабельной промышленности; причем броня состоит либо из двух стальных оцинкованных лент, которые располагают с перекрытием, либо из стальных или стальных оцинкованных проволок или проволок из алюминия или алюминиевого сплава. Наружную оболочку накладывают по той же технологии, что и внутреннюю.