Кабель силовой плоский

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям кабелей силовых с пластмассовой изоляцией, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 1000 В частотой до 100 Гц, а также для эксплуатации в электрических сетях постоянного напряжения.
Уровень техники
макс.
макс.
В качестве наиболее близкого аналога выбран известный кабель силовой, содержащий, по крайней мере, одну токопроводящую жилу с изоляцией и наружной оболочкой из поливинилхлоридного пластиката, при этом изоляция выполнена из экструдированного поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с кислородным индексом не менее 32 с максимальной удельной оптической плотностью дыма при горении и тлении (Д) не более 150 и с массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более 120 мг/г, наружная оболочка выполнена из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с кислородным индексом не менее 35, с максимальной удельной оптической плотностью дыма при горении и тлении (Д) не более 150 и с массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более 100 мг/г (полезная модель РФ №109316).
Такие кабели не распространяют горение при испытании по ГОСТ IEC 60332-3-22, удовлетворяют требованиям ГОСТ 31565 по дымовыделению при испытании по ГОСТ IEC 61034-2, однако, недостатком конструкции таких кабелей является то, что сами горение не распространяя, кабели могут при горении оказывать негативное влияние на проложенные поблизости другие, менее стойкие к огню, кабели и провода, а также на строительные конструкции и другие элементы кабельных коммуникаций, вследствие относительно высоких значений удельной теплоты сгорания. Чем больше эти значения, тем больше и темпы развития пожара. В этой связи для снижения пожарной нагрузки помещений предпочтительнее использовать в конструкциях кабелей материалы с низкой теплотой сгорания и низким дымообразованием.
Кроме этого, материалы, применяемые для изоляции и оболочки данных кабелей, обладают недостаточной стойкостью к термическому старению, одной из причин которой является высокая скорость десорбции пластификатора и которая характеризуется высокими значениями отклонений прочности при разрыве и относительного удлинения при разрыве после кратковременного старения при температуре 110°С.
Сущность полезной модели
Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в разработке силового кабеля плоской формы, изготовленного с применением для изоляции и наружной оболочки материалов, способных обеспечить нераспространение горения кабелей при групповой прокладке с объемом горючей массы 7 л/м, снижение светопроницаемости при горении и тлении согласно требованиям ГОСТ 31565, уменьшение удельной теплоты сгорания, и обладающих высокой стойкостью к термическому старению. При этом такой кабель в огнестойком исполнении сохраняет функционирование при воздействии пламени в течение не менее 180 мин.
Настоящая полезная модель обеспечивает достижение следующего технического результата: повышение надежности силового кабеля плоской формы, не распространяющего горение при групповой прокладке, с низким дымовыделением при горении и тлении за счет применения материалов, обладающих низкими значениями удельной теплоты сгорания и низким общим дымообразованием и имеющих высокую стойкость к термическому старению.
2
2
2
2
Технический результат достигается тем, что в силовом плоском кабеле, содержащем две токопроводящие жилы, поверх каждой из которых расположена изоляция из ПВХ пластиката, и наружную оболочку из ПВХ пластиката, расположенную поверх уложенных параллельно в одной плоскости изолированных жил, упомянутая изоляция выполнена из материала, имеющего удельную теплоту сгорания не более 15 МДж/кг и общее дымообразование не более 1300 м/м, и имеет отклонения значений прочности при разрыве и относительного удлинения при разрыве после старения при температуре 110°С в течение 168 ч не более ±25%, и упомянутая наружная оболочка выполнена из материала, имеющего удельную теплоту сгорания не более 13 МДж/кг и общее дымообразование не более 950 м/м, и имеет отклонения значений прочности при разрыве и относительного удлинения при разрыве после старения при температуре 110°С в течение 168 ч не более ±25%.
Указанный технический результат достигается также тем, что поверх каждой токопроводящей жилы дополнительно наложена обмотка из, по меньшей мере, одной стеклослюдосодержащей ленты, наложенной с перекрытием.
Указанный технический результат достигается также тем, что изоляция и наружная оболочка выполнены из поливинилхлоридных пластикатов, имеющих в своем составе термостабилизаторы, не содержащие соединений свинца.
2
2
Указанный технический результат достигается также тем, что поверх расположенных в одной плоскости изолированных жил дополнительно наложена внутренняя оболочка из полимерной композиции с удельной теплотой сгорания не более 11 МДж/кг, общим дымообразованием не более 450 м/м.
Отличительной особенностью настоящей полезной модели является повышение надежности силового кабеля плоской формы, не распространяющего горение при групповой прокладке, с низким дымовыделением при горении и тлении за счет применения материалов, обладающих низкими значениями удельной теплоты сгорания и низким общим дымообразованием и имеющих высокую стойкость к термическому старению.
Перечень фигур чертежей
На фиг. 1 показан поперечный разрез кабеля.
Осуществление полезной модели
Современный комплекс требований пожарной безопасности, предъявляемый к силовым кабелям, прокладываемым во внутренних электроустановках, а также в зданиях и сооружениях, изложен в стандартах ГОСТ 31996 и ГОСТ 31565.
Учитывая насыщенность кабельных коммуникаций кабелями различного функционального назначения, при горении отдельные кабели или группы кабелей могут оказывать негативное влияние на проложенные поблизости другие, менее стойкие к огню, кабели и провода, а также на строительные конструкции и другие элементы кабельных коммуникаций, вследствие относительно высоких значений удельной теплоты сгорания. Это приводит к необходимости принимать меры по снижению пожарной нагрузки, в том числе ограничению количества совместного проложенных кабелей, а также применению усиленных мер по обеспечению пожаротушения. В этой связи для снижения пожарной нагрузки помещений предпочтительнее использовать материалы для изготовления кабелей и кабельные изделия в целом с низкой теплотой сгорания и низким дымообразованием.
Учитывая, что одним из основных требований для кабельных изделий является срок службы, предпочтительнее в качестве ПВХ пластиката для изоляции и наружной оболочки применять материалы, обладающие повышенной стойкостью к термическому старению, низкой скоростью десорбции пластификатора. Указанные свойства характеризуются небольшим изменением физико-механических характеристик после кратковременного старения при температуре 110°С по сравнению с исходными значениями до старения.
Настоящая полезная модель основана на оптимальном сочетании ПВХ пластикатов для изоляции и наружной оболочки, каждый из которых обладает сниженной удельной теплотой сгорания, пониженным дымообразованием и обеспечивает требуемый срок службы.
Важным показателем, характеризующим надежность, является повышенная стойкость материала конструкции кабеля к термическому старению, характеризующаяся в свою очередь незначительным изменением прочности при разрыве и относительного удлинения при разрыве после кратковременного термического старения при температуре 110°С по сравнению со значениями, полученными до старения, что достигается применением в составе материалов оптимальной системы пластификатора (или смеси пластификаторов) и термостабилизатора (или смеси термостабилизаторов), обеспечивающей пониженную скорость десорбции пластификатора.
На фиг. 1 показан вариант исполнения кабеля.
2
2
2
2
Кабель содержит токопроводящие жилы 1, поверх каждой из которых наложена изоляция из поливинилхлоридного пластиката 2 с удельной теплотой сгорания не более 15 МДж/кг, общим дымообразованием не более 1300 м/м, которая имеет отклонения значений прочности при разрыве и относительного удлинения при разрыве после старения при температуре 110°С в течение 168 ч не более ±25%. Поверх расположенных параллельно в одной плоскости изолированных жил наложена наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката 5 с удельной теплотой сгорания не более 13 МДж/кг, общим дымообразованием не более 950 м/м, которая имеет отклонения значений прочности при разрыве и относительного удлинения при разрыве после старения при температуре 110°С в течение 168 ч не более ±25%.
2
Указанные значения показателей пожарной опасности определяют в соответствии с требованиями международного стандарта ISO 5660-1 на образцах пластин материала толщиной 3 мм при воздействии теплового потока 35 кВт/м с применением удерживающей проволочной сетки. При этом в рамках настоящей полезной модели под общим дымообразованием понимается определяемое по ISO 5660-1 общее (суммарное) дымообразование с единицы площади экспонируемой поверхности образца, а удельная теплота сгорания определяется на основе полученного в результате проведения испытания общего тепловыделения в течение всего испытания, приведенного к массе образце.
Под отклонением значения относительного удлинения при разрыве понимается разность между средним (или медианным) значением, полученным после старения, и средним (или медианным) значением, полученным до старения, выраженная в процентах последнего.
Для обеспечения огнестойкости поверх токопроводящих жил может быть наложена обмотка 3 из, по меньшей мере, одной стеклослюдосодержащей ленты, наложенной с перекрытием, например, не менее 40%.
Для обеспечения требований Технического регламента по ограничению содержания опасных веществ изоляция и наружная оболочка могут быть выполнены из поливинилхлоридных пластикатов, имеющих в своем составе термостабилизаторы, не содержащие соединений свинца.
2
2
Для повышения стойкости кабеля к распространению горения поверх расположенных в одной плоскости изолированных жил может быть дополнительно наложена внутренняя оболочка 4 из полимерной композиции с удельной теплотой сгорания не более 11 МДж/кг, общим дымообразованием не более 450 м/м, определенным по ISO 5660-1. При этом внутренняя оболочка может заполнять наружные межфазные промежутки между изолированными жилами.
Для уменьшения коррозионной активности изоляция, внутренняя и наружная оболочки кабеля могут быть выполнены из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с низким дымо- и газовыделением, обладающего пониженным выделением хлористого водорода, определяемым при испытаниях по ГОСТ IEC 60754-1.
Далее приводятся сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели.
Токопроводящая жила 1, которая может быть как однопроволочной, так и многопроволочной, изготавливается из медной или алюминиевой (за исключением кабелей в огнестойком исполнении) катанки или проволоки, традиционной для электрических кабелей.
Изолированные токопроводящие жилы располагаются параллельно в одной плоскости непосредственно перед наложением внутренней или наружной оболочки.
Наложение стеклослюдосодержащих лент 3 производят на стандартном крутильном оборудовании.
Примененные для изготовления кабеля полимерные материалы для изоляции 2, внутренней оболочки 4 и наружной оболочки 5 выпускаются промышленно.
При изготовлении кабеля для наложения полимерных материалов используют традиционное экструзионное оборудование, применяемое в кабельной промышленности.