ОГНЕСТОЙКИЙ СИЛОВОЙ КАБЕЛЬ

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к кабельной промышленности, в частности к конструкциям силовых кабелей, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии в стационарных сетях переменного или постоянного тока, работающих во взрывоопасных и сейсмических зонах на номинальное напряжение 0,66; 1 кВ.
Известен силовой кабель, содержащий от одной до пяти токопроводящих жил, термический барьер по жиле, изоляцию, выполненную из полимерной композиции, не содержащей галогенов, внутреннюю оболочку, выполненную из полимерной композиции, не содержащей галогенов, термический барьер, наложенный поверх внутренней оболочке, наружную оболочку, выполненную из полимерной композиции, не содержащей галогенов (см. RU 42349 U1, МПК 7 H01B 9/00, опубл. 27.11.2004).
Известен кабель силовой огнестойкий, не распространяющий горение, который содержит от трех до пяти медных токопроводящих жил, термический барьер по жиле, состоящий, по меньшей мере, из одной композитной огнеупорной ленты с кислородным индексом 90 и температурным индексом 400°С, изоляцию, выполненную из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом 35, температурой воспламенения 270°С, индексом токсичности 2,25 или кислородным индексом 40, температурой воспламенения 290°С, индексом токсичности 1,14, жгут, вокруг которого скручены изолированные жилы, выполненный из поливи-нилхлоридного пластиката с кислородным индексом не менее 40, внутреннюю оболочку, наложенную с заполнением боковых промежутков, выполненную из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом 40, температурой воспламенения 290°С, индексом токсичности 1,14, термический барьер, состоящий, по меньшей мере, из одной композитной огнеупорной ленты с кислородным индексом 90 и температурным индексом 400°С, наружную оболочку, выполненную из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом 40, температурой воспламенения 290°С, индексом токсичности 1,14. (см. патент РФ 56063 «Кабель силовой огнестойкий, не распространяющий горение», опубл. 27.08.2006 г.)
Известен кабель силовой, не распространяющий горение, огнестойкий, который содержит скрученные токопроводящие жилы, каждая из которых покрыта бумажной изоляцией, пропитанной вязким или нестекающим составом, поясную изоляцию, металлическую оболочку, поверх которой расположены слой битума, по меньшей мере, одна полиэтилентерефталатная лента, внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката с кислородным индексом не менее 32, броня, выполненная, по меньшей мере, из одной стальной оцинкованной ленты, наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката с кислородным индексом не менее 32, причем кабель содержит огнестойкий барьер, выполненный, по меньшей мере, из одной огнеупорной ленты и расположенный поверх внутренней оболочки, (см. патент РФ 49348 «Кабель силовой, не распространяющий горение, огнестойкий», опубл. 10.11.2005 г.)
Недостатками указанных аналогов являются значительная сложность технологии изготовления кабеля, низкая производительность.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков является огнестойкий кабель, включающий одну или несколько токопроводящих жил с огнестойкой и полимерной изоляцией, защитную оболочку, огнестойкая изоляция каждой жилы выполнена в виде экструдированного сплошного концентричного слоя из композиционного материала, который впоследствии при воздействии высокой температуры превращается в керамику, а полимерная изоляция и защитная оболочка выполнены из полимерной безгалогенной композиции, (см. патент РФ 58777 «Огнестойкий кабель», опубл. 27.11.2006 г.)
К основным недостаткам силовых кабелей можно отнести низкую механическую прочность изоляции токопроводящих жил и плохое заполнение центральной части. Как практика показывает, что при внешнем механическом воздействии на кабель чаще всего происходит короткое замыкание между фазами. Причиной замыкания является деформация слоя изоляции жил под действием давления на нее токопроводящей жилы. Плохое заполнение центральной части кабеля становится причиной распространения по длине кабеля газов и жидкостей воздействующих на материал изоляции и способствующих потере изоляционных свойств или передачи легковоспламеняющихся газов из взрывоопасной зоны в другие помещения. Эти недостатки делают невозможным эксплуатацию кабеля во взрывоопасных зонах, где замыкание в кабеле под действием перечисленных выше факторов может стать причиной возникновения чрезвычайных ситуаций.
В основе настоящей полезной модели поставлена задача, создать кабель силовой с повышенной механической устойчивостью изоляции между токопроводящими жилами и увеличенной степенью заполнения центральной части, благодаря введению нового конструктивного элемента и его расположения в кабеле, использованию различных материалов для изоляции токопроводящих жил, внутренней и наружной оболочек, позволяющих повысить эксплуатационную надежность кабеля.
Технический результат заключается в том, что в кабеле применен центральный профильный изоляционный элемент, который несет функцию дополнительной механической и электрической изоляции, а так же заполняет все пространство между жилами и в центре скрученного сердечника. В этом случае секционный элемент гасит механическую нагрузку, воздействующую на изоляцию, и более надежно механически и электрически защищает от замыкания в случаи внешнего механического воздействия. Также технический результат полезной модели заключается и в повышении огнестойкости кабеля, конструкция которого обеспечивает предел пожаростойкости от 60 мин до 240 мин при температуре 750°-800°С с сохранением его работоспособности в экстремальных условиях пожара.
Технический результат достигается тем, что огнестойкий силовой кабель, включающий покрытые двухслойной изоляцией токопроводящие жилы, внутреннюю и наружную оболочки, снабжен центральным профильным секционным элементом, в секции которого уложены покрытые двухслойной изоляцией токопроводящие жилы, при этом центральный профильный секционный элемент выполнен из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30, первый слой изоляции токопроводящих жил выполнен из кремнийорганической резины или обмотки из не менее одной слюдосодержащей ленты с перекрытием не менее 40% и наложен поверх токопроводящей жилы, а второй слой изоляции - из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30, внутренняя оболочка выполнена из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 40, а наружная оболочка - из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 45.
Кабель силовой, дополнительно может содержать экран из медной фольги или медной ленты, наложенный поверх внутренней оболочки.
Также кабель силовой вместо металлических экранов может содержать броню из оцинкованных стальных проволок или двух стальных лент, наложенный поверх внутренней оболочки.
Основной отличительной особенностью предлагаемой полезной модели является введение в конструкцию центрального профильного секционного элемента, в секции которого уложены покрытые двухслойной изоляцией токопроводящие жилы, и различные сочетания полимеров, применяемых для изоляции токопроводящих жил, центрального профильного секционного элемента, внутренней и наружной оболочек.
Вся совокупность технических решений позволила создать огнестойкий силовой кабель, обеспечивающий дополнительную механическую и электрическую изоляции, предел пожаростойкости от 60 мин до 240 мин при температуре 750°-800°С с сохранением его работоспособности в условиях пожара, и в целом повысить эксплуатационную надежность в чрезвычайных ситуациях.
Заявителю не известны конструкции силовых кабелей, представляющих совокупность всех признаков, характеризующих указанные варианты полезной модели, что говорит о новизне заявляемых объектов.
Предлагаемая конструкция полезной модели иллюстрируется чертежами, на которых представлены огнестойкий силовой кабель в поперечном сечении.
Нафиг.1 изображен огнестойкий силовой кабель.
На фиг.2 - с экраном.
На фиг.3 - с бронепокровом.
Огнестойкий силовой кабель (фиг.1) включает покрытые двухслойной изоляцией токопроводящие жилы 1, скрученные в сердечник. Первый слой изоляции 2 токопроводящих жил 1 выполнен из кремнийорганической резины и наложен поверх токопроводящей жилы 1, а второй слой изоляции 3 выполнен из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30. Огнестойкий силовой кабель содержит внутреннюю 4 и наружную 5 оболочки. Кабель снабжен центральным профильным секционным элементом 6, в секции которого уложены покрытые двухслойной изоляцией 2, 3 токопроводящие жилы 1. Центральный профильный секционный элемент 6 выполнен из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30, введение которого в конструкцию кабеля позволило повысить механическую прочность изоляции между токопроводящими жилами, и увеличить степень заполнения центральной части кабеля.
Первый слой изоляции 2 токопроводящих жил выполнен из кремнийорганической резины и наложен поверх токопроводящей жилы 1, а второй слой изоляции 3 - из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30. Внутренняя оболочка 4 выполнена из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 40, а наружная оболочка 5 - из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 45.
Первый слой 2 изоляции токопроводящих жил 1 должен быть выполнен из кремнийорганической резины толщиной не менее 0 3 мм.
Использование огнестойкой кремнийорганической резины для изоляции токопроводящей жилы обеспечивает в пожароопасных ситуациях образование непроводящего слоя на поверхности токопроводящей жилы. При этом под этой образовавшейся защитной поверхностью сама изоляция токопроводящих жил остается эластичной и сохраняет все свои физические свойства и обеспечивает работоспособность кабеля при высоких температурах и сохраняет его электрические характеристики, благодаря чему обеспечивается более высокая защита электрических приборов и установок, работающих во взрывоопасных и сейсмических зонах.
Огнестойкий силовой кабель дополнительно может содержать экран 7 (фиг.2) из медной фольги или медной ленты и должен быть наложен поверх внутренней оболочки 4.
Также огнестойкий силовой кабель дополнительно может содержать бронепокров 8 (фиг.3) из оцинкованных стальных проволок или двух стальных лент и должен быть наложен поверх внутренней оболочки 4.
Предлагаемый огнестойкий силовой кабель соответствует критерию патентоспособности «промышленная применимость», поскольку его реализация возможна на базе известного оборудования, материалов и технологий, существующих в кабельной промышленности.
Использование в силовом кабеле центрального профильного секционного элемента позволяет дополнительно увеличить механическую и электрическую изоляции, заполнить все пространство между токопроводящими жилами и в центре скрученного сердечника, а также предлагаемые сочетания полимеров для двухслойной изоляции токопроводящих жил, центрального профильного секционного элемента, внутренней и наружной оболочек позволили создать огнестойкий силовой кабель, который соответствует повышенным требованиям по механической и электрическим требованиям и в целом обеспечивает эксплуатационную надежность при экстремальных пожароопасных ситуациях.