КАБЕЛЬ СИЛОВОЙ

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям кабелей силовых с пластмассовой изоляцией и оболочкой, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии в стационарных электротехнических установках при переменном напряжении 6 и 10 кВ частотой 50 Гц при температуре окружающей среды от минус 50°С до плюс 50°С и относительной влажности воздуха до 98% при температуре плюс 35°С.
Известны силовые кабели на напряжение 10 кВ частотой 50 Гц, имеющие одну токопроводящую жилу и последовательно расположенные на ней наложенные экструзией первый электропроводящий слой, изоляцию из сшитой композиции полиэтилена, второй электропроводящий слой, обмотку лентой из электропроводящего материала, металлический экран из медных проволок, скрепленных спирально наложенной медной лентой или пасьмой из медных проволок, разделительный слой и экструдированную наружную оболочку из поливинилхлоридного пластиката (кабель марки ПвВнг(В)-LS по ТУ 16.К71-335-2004 «Кабели силовые с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 10, 20, 35 кВ». Информационно-технический справочник Изделия кабельные. Том 1. Кабели, провода и шнуры силовые. Часть 1. М.: ОАО «ВНИИКП», 2006 г., стр.138).
Однако такие кабели не обеспечивают сохранение работоспособности (т.е. не огнестойкие) при пожаре в течение заданного времени.
Поставленная задача заключалась в разработке конструкции силового кабеля, сохраняющего работоспособность при воздействии пламени в течение времени не менее 30 мин.
Технический результат достигается тем, что в кабеле силовом, содержащем одну токопроводящую жилу и последовательно расположенные на ней первый электропроводящий слой, изоляцию из сшитой композиции полиэтилена, второй электропроводящий слой, обмотку лентой из электропроводящего материала, металлический экран из медных проволок, скрепленных спирально наложенной медной лентой или пасьмой из медных проволок, разделительный слой и экструдированную наружную оболочку, первый электропроводящий слой выполнен обмоткой из по меньшей мере одной электропроводящей ленты, поверх которого наложена обмотка из по меньшей мере четырех стеклослюдосодержащих лент с перекрытием.
Разделительный слой в кабеле может быть выполнен обмоткой из по меньшей мере одной органической или неорганической ленты.
В этом случае кабель может дополнительно содержать поверх разделительного слоя внутреннюю экструдированную оболочку.
Кабель может дополнительно содержать поверх внутренней оболочки термический барьер в виде обмотки, выполненной по меньшей мере из одной стеклоленты или стеклослюдосодержащей ленты или медной или алюминиевой ленты, наложенной с перекрытием.
Кабель может дополнительно содержать поверх внутренней оболочки броню из проволок или лент из алюминия или алюминиевого сплава.
Также разделительный слой в кабеле может быть выполнен из экструдированной полимерной композиции.
В этом случае кабель может дополнительно содержать поверх разделительного слоя термический барьер в виде обмотки, выполненной по меньшей мере из одной стеклоленты или стеклослюдосодержащей ленты или медной или алюминиевой ленты, наложенной с перекрытием.
Кабель может дополнительно содержать поверх разделительного слоя броню из проволок или лент из алюминия или алюминиевого сплава.
По всем вариантам исполнения кабель может дополнительно содержать поверх обмотки из стеклослюдосодержащих лент обмотку из по меньшей мере одной органической или неорганической ленты.
Полезная модель поясняется чертежами, на которых показан силовой кабель в разрезе: рис.1 - кабель, содержащий термический барьер; рис.2 - кабель, содержащий броню.
Кабель силовой содержит одну токопроводящую жилу 1, поверх которой последовательно расположены первый электропроводящий слой 2, обмотка из стеклослюдосодержащих лент 3, обмотка лентой 4, изоляция 5 из сшитой композиции полиэтилена, второй электропроводящий слой 6, обмотку лентой 7 из электропроводящего материала, металлический экран 8, разделительный слой 9, внутреннюю экструдированную оболочку 10. Поверх внутренней оболочки или экструдированного разделительного слоя наложен термический барьер 11 или броня 12 из проволок или лент из алюминия или алюминиевого сплава. Поверх термического барьера или брони расположена наружная оболочка 13.
Далее приводятся сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели.
В качестве материала для первого электропроводящего слоя 2 и слоя 7 используется электропроводящая лента.
В качестве материала скрепляющей ленты 4 и разделительного слоя 9, выполненного обмоткой, используются органические или неорганические ленты.
В качестве материала изоляции 5 кабеля использована сшитая композиция полиэтилена.
В качестве материала для электропроводящего слоя 6 используется электропроводящая сшитая полимерная композиция.
В качестве материала разделительного слоя 9, выполненного экструзией, внутренней оболочки 10 и наружной оболочки 13 используются трудногорючие полимерные композиции, не содержащие галогенов, или поливинилхлоридные композиции пониженной пожарной опасности.
В качестве материала термического барьера 11 используются стеклоленты или стеклослюдосодержащие ленты или медные или алюминиевые ленты.
В качестве материала проволок или лент брони 12 используется алюминий или алюминиевый сплав.
Примененные для изготовления предлагаемого кабеля материалы выпускаются промышленно и широко используются при изготовлении силовых кабелей.
Токопроводящие жилы 1 изготавливают из проволоки, традиционной для электрических кабелей, скрутку элементов кабеля производят на обычном крутильном оборудовании.
Наложение электропроводящего слоя 6 и изоляции 5 и их сшивка осуществляется на линиях непрерывной вулканизации, а наложение разделительного слоя 9, выполненного экструзией, экструдированной внутренней оболочки 10 и наружной оболочки 13 осуществляют на экструзионном оборудовании.
Наложение металлического экрана 8 и брони 12, состоящей из спиралеобразно наложенных металлических проволок, осуществляют на известном крутильном оборудовании, традиционно применяемом в кабельной промышленности.
Наложение обмоток 2 и 7 из лент электропроводящего материала, обмотки 3 из стеклослюдосодержащих лент, обмотки лентой 4, разделительного слоя 9, выполненного обмоткой, термического барьера 11 и брони 12, состоящей из металлических лент, осуществляют на обмоточных машинах, применяемых в кабельной промышленности.
Предлагаемый кабель силовой был испытан на сохранение работоспособности в условиях воздействия пламени на оборудовании по ГОСТ Р МЭК 60331-11 при приложении номинального рабочего напряжения. Результаты испытаний приведены в таблице 1.
Таблица 1.
Характеристики кабелей
Наименование характеристики
Технические требования
Кабельное изделие
Известный кабель
Предлагаемый кабель
Сохранение работоспособности в условиях воздействия пламени при приложении номинального рабочего напряжения, мин
не менее 30
8, не соответствует
более 30, соответствует
Основываясь на результатах испытаний, представленных в таблице 1, можно сделать вывод, что предлагаемая конструкция кабеля обеспечивает сохранение работоспособности кабельной линии, выполненной вышеуказанным кабелем, при пожаре в течение времени более 30 мин.
Таким образом, технический результат заключается в повышении показателей пожарной безопасности кабеля.