КАБЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МАЛООПАСНЫЙ ПО ТОКСИЧНОСТИ ПРОДУКТОВ ГОРЕНИЯ

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям электрических кабелей с пластмассовой изоляцией и оболочкой, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии в стационарных в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 1 кВ номинальной частотой до 100 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, имеющие медные или алюминиевые токопроводящие жилы, изолированные поливинилхлоридной композицией пониженной пожарной опасности, и наружную оболочку из поливинилхлоридной композиции пониженной пожарной опасности (кабель марки ВВГнг-LS по ГОСТ Р 53769-2010 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ»).
3
3
Однако такие кабели, удовлетворяя комплексу основных характеристик пожарной безопасности (нераспространение горения в пучках, низкая оптическая плотность дыма при горении и тлении), относятся к классу умеренноопасных по токсичности продуктов горения в соответствии с классификацией ГОСТ Р 53315-2009 «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности», т.е. эквивалентный показатель токсичности продуктов горения полимерных материалов таких кабелей, определяемый по формуле (1), находится в диапазоне от 40 г/м до 120 г/м.
3
Эквивалентный показатель токсичности продуктов горения полимерных материалов кабельного изделия Тх, г/м, определяют по формуле
, (1)
i
где m - масса i-го полимерного материала в единице длины кабельного изделия, г/м;
i
3
Тх - показатель токсичности i-го полимерного материала конструкции кабельного изделия, определенный по ГОСТ 12.1.044-89, г/м;
n - число полимерных материалов в конструкции кабельного изделия, испытанных по ГОСТ 12.1.044-89.
3
Поставленная задача заключалась в разработке конструкции электрического кабеля, эквивалентный показатель токсичности продуктов горения полимерных материалов которого не менее 121 г/м.
Технический результат достигается тем, что в электрическом кабеле, содержащем по крайней мере одну токопроводящую жилу, содержащую последовательно расположенные наложенные экструзией изоляцию и наружную оболочку, изоляция и наружная оболочка выполнены из полимерных композиций с кислородным индексом не менее 28% и эквивалентным показателем токсичности продуктов горения полимерных материалов не менее 121 г/м.
Изоляция кабеля может быть выполнена из поливинилхлоридной композиции пониженной пожарной опасности марки Лоусгран 1010.
Наружная оболочка кабеля может быть выполнена из поливинилхлоридной композиции пониженной пожарной опасности марки Лоусгран 2010 или Лоусгран ППО 20-35Т.
3
Изоляция и/или наружная оболочка кабеля могут быть выполнены из кремнийорганической резины, не содержащей галогенов, с показателем токсичности Т не менее 121 г/м.
Кабель может дополнительно содержать поверх токопроводящих жил обмотку из по меньшей мере одной стеклослюдосодержащей ленты, наложенной с перекрытием.
Кабель может дополнительно содержать поверх изоляции жилы или скрученных в сердечник изолированных жил обмотку из по меньшей мере одной органической или неорганической ленты.
3
Также кабель может дополнительно содержать поверх скрученных в сердечник изолированных жил экструдированную внутреннюю оболочку с показателем токсичности не менее 121 г/м.
Также кабель может дополнительно содержать поверх скрученных в сердечник изолированных жил экструдированную внутреннюю оболочку из поливинилхлоридной композиции пониженной пожарной опасности марки Лоусгран 3010.
Также кабель может дополнительно содержать поверх изоляции и/или поверх дополнительно наложенной поверх скрученных в сердечник изолированных жил внутренней оболочки, металлический экран из медных лент или медных проволок.
Также кабель может дополнительно содержать поверх изоляции жилы или поверх скрученных в сердечник изолированных жил внутреннюю оболочку и броню в виде обмотки из металлических лент, наложенных с перекрытием, или в виде спирально наложенных металлических проволок.
Полезная модель поясняется чертежами, на которых показан силовой кабель в разрезе (рис.1 и рис.2).
Кабель содержит токопроводящие жилы 1, поверх каждой из которых последовательно расположены обмотка из стеклослюдосо держащих лент 2, изоляция 3, металлический экран 4. Жилы скручены в общий сердечник, поверх сердечника кабель содержит обмотку лентой 5, внутреннюю оболочку 6, металлический экран 7, броню 8 в виде обмотки из металлических лент, наложенных с перекрытием, или в виде продольно наложенных металлических проволок, наружную оболочку 9.
Далее приводятся сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели.
В качестве материала лент 2 используются стеклослюдосодержащие ленты.
В качестве материала изоляции 3 кабеля используются поливинилхлоридные композиции пониженной пожарной опасности, поливинилхлоридная композиция марки Лоусгран 1010, производимая по ТУ У 24.1-30989828-002-2001, или из кремнийорганической резины, не содержащей галогенов.
В качестве материала ленты 5 используются органические или неорганические ленты.
3
В качестве материала внутренней оболочки 6 кабеля используются поливинилхлоридные композиции пониженной пожарной опасности с показателем токсичности не менее 121 г/м или поливинилхлоридная композиция марки Лоусгран ЗОЮ, производимая по ТУ У 24.1-30989828-002-2001.
В качестве материала наружной оболочки 9 кабеля используются поливинилхлоридные композиции пониженной пожарной опасности или производимые по ТУ У 24.1-30989828-002-2001 поливинилхлоридные композиции марок Лоусгран 2010 или Лоусгран ППО 20-35Т, а также из кремнийорганической резины, не содержащей галогенов.
Токопроводящие жилы 1 изготавливают из проволоки, традиционной для электрических кабелей, скрутку элементов кабеля производят на обычном крутильном оборудовании.
Металлический экран 4 и 7 изготавливают из проволоки или ленты, традиционной для электрических кабелей.
Наложение изоляции 3, внутренней оболочки 6 и наружной оболочки 9 осуществляют на экструзионном оборудовании.
Наложение металлического экрана 4 и 7, брони 8, состоящих из спиралеобразно наложенных металлических проволок, осуществляют на известном крутильном оборудовании, традиционно применяемом в кабельной промышленности.
Наложение обмотки 2 из стеклослюдосодержащих лент, обмотки лентой 5, экрана 4 и 7 и брони 8, состоящих из металлических лент, осуществляют на обмоточных машинах, применяемых в кабельной промышленности.
3
Материалы предлагаемого кабеля были испытаны на токсичность по ГОСТ 12.1.044-89 «Пожаровзрывобезопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения». По результатам испытаний по (1) был рассчитан эквивалентный показатель токсичности продуктов горения полимерных материалов Тх, г/м. Результаты испытаний приведены в таблице 1.
Таблица 1.
Характеристики кабелей
Технические требования
Кабельное изделие
Известный кабель
Предлагаемый кабель
Наименование характеристики
с изоляцией (КИ=28%) и оболочкой (КИ=35%) из ПВХ композиций пониженной пожарной опасности
с изоляцией (КИ=30%) и оболочкой (КИ=32%) из кремнийорганической резины, не содержащей галогенов
1. Эквивалентный показатель токсичности продуктов горения Тх, г/м<sup>3</sup>
не менее 121
70, не соответствует
129, соответствует
131, соответствует
2. Нераспространение горения при групповой прокладке при испытании по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22
- Длина обугленной или поврежденной пламенем части, м
не более 2,5
1,2, соответствует
1,1, соответствует
1,7, соответствует
3. Дымовыделение при горении и тлении при испытании по
ГОСТ Р МЭК 61034-2-2005
не менее 50
50,
52%,
61%,
- Сохранение светопроницаемости, %
соответствует
соответствует
соответствует
Основываясь на результатах испытаний, представленных в таблице 1, можно сделать вывод, что предлагаемая конструкция кабеля обеспечивает не только соответствие требованиям по основным характеристикам пожарной безопасности, таким как нераспространение горения в пучках, низкая оптическая плотность дыма при горении и тлении, но и позволяет отнести предлагаемый кабель к классу малоопасных по токсичности продуктов горения. Большее значение эквивалентного показателя токсичности свидетельствует о том, что кабель представляет меньшую опасность для здоровья людей в случае возникновения пожара.
Основываясь на результатах испытаний, а также рекомендациях, изложенных в ГОСТ Р 53315-2009, предлагаемый кабель может быть использован в зданиях детских дошкольных образовательных учреждений, специализированных домов престарелых и инвалидов, больниц, спальных корпусах образовательных учреждений интернатного типа и детских учреждений, с учетом объема горючей нагрузки, а также для прокладки в системах противопожарной защиты и других системах, которые должны сохранять работоспособность в условиях пожара.
Таким образом, технический результат заключается в повышении показателей пожарной безопасности кабеля.