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, 10, 20 и 35 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 6, 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц, имеющие одну токопроводящую жилу и последовательно расположенные на ней наложенные экструзией первый экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции, изоляцию из сшитой композиции полиэтилена, второй экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции, обмотку лентой из электропроводящего материала, металлический экран, 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 удовлетворяют требованиям ГОСТ Р МЭК 61034-2 по дымовыделению при горении и тлении, а также требованиям по коррозионной активности продуктов дымогазовыделения при горении и тлении (отсутствие галогенов).
Поставленная задача заключалась в разработке конструкции силового кабеля, не распространяющего горение при прокладке кабеля в пучках, с низким дымовыделением при горении и тлении и не выделяющего галогенов в условиях пожара.
Технический результат достигается тем, что в кабеле силовом, содержащем одну токопроводящую жилу и последовательно расположенные на ней наложенные экструзией первый экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции, изоляцию из сшитой композиции полиэтилена, второй экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции, обмотку лентой из электропроводящего материала, металлический экран, разделительный слой и экструдированную наружную оболочку, наружная оболочка выполнена из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30.
Металлический экран кабеля предпочтительно выполнен из медных проволок, скрепленных спирально наложенной медной лентой или пасьмой из медных проволок.
Металлический экран кабеля также может быть выполнен из проволок алюминия или алюминиевого сплава.
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 оболочку из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 40.
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 полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 40.
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.
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 наложенные экструзией первый экран 2 из электропроводящей сшитой полимерной композиции, изоляция 3 из сшитой композиции полиэтилена, второй экран 4 из электропроводящей сшитой полимерной композиции, обмотку лентой 5 из электропроводящего материала, металлический экран 6, разделительный слой 7, внутреннюю оболочку 8 из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 40. Поверх внутренней оболочки наложен термический барьер 9 или броня 10 из проволок или лент из алюминия или алюминиевого сплава. Поверх термического барьера или брони расположена наружная оболочка 11 из экструдированной полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30.
Далее приводятся сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели.
В качестве материала изоляции 3 кабеля использована сшитая композиция полиэтилена.
В качестве материала для экструдированных электропроводящих слоев 2 и 4 используется электропроводящая сшитая полимерная композиция.
В качестве материала разделительного слоя 7 используются органические или неорганические ленты.
В качестве материала внутренней оболочки 8 используется полимерная композиция, не содержащая галогенов, с кислородным индексом не менее 40.
В качестве материала термического барьера 9 используются стеклоленты или стеклослюдосодержащие ленты или медные или алюминиевые ленты.
В качестве материала проволок или лент брони 10 используется алюминий или алюминиевый сплав.
В качестве материала наружной оболочки 11 используется полимерная композиция, не содержащая галогенов, с кислородным индексом не менее 30.
Примененные для изготовления предлагаемого кабеля полимерные композиции выпускаются промышленно.
Токопроводящие жилы 1 изготавливают из проволоки, традиционной для электрических кабелей, скрутку элементов кабеля производят на обычном крутильном оборудовании.
Наложение экструдированных электропроводящих экранов 2 и 4, изоляции 3 и их сшивка осуществляется на линиях непрерывной вулканизации, а наложение экструдированной внутренней оболочки 8 и наружной оболочки 11 осуществляют на экструзионном оборудовании.
Наложение металлического экрана 6 и брони 10, состоящей из продольно наложенных металлических проволок, осуществляют на известном крутильном оборудовании, традиционно применяемом в кабельной промышленности.
Наложение обмотки 5 из ленты электропроводящего материала, разделительного слоя 7, выполненного обмоткой, термического барьера 9 и брони 10, состоящей из металлических лент, осуществляют на обмоточных машинах, применяемых в кабельной промышленности.
Образцы 1-3 (табл.1) предлагаемого кабеля силового были испытаны на дымовыделение при горении и тлении по ГОСТ Р МЭК 61034-2-2005 и на коррозионную активность продуктов дымогазовыделения при горении и тлении по ГОСТ Р МЭК 60754-2-99.
Таблица 1.Кислородные индексы материалов элементов конструкции кабеля
Наименование элемента конструкции
Кислородный индекс материала
Номер образца
1
2
3
Внутренняя оболочка
41
40
43
Наружная оболочка
35
32
30
Для всех образцов получены одинаковые результаты испытаний, которые приведены в табл.2.
Таблица 2.Характеристики кабелей
Наименование характеристики
Технические требования
Кабельное изделие
Известный кабель
Предлагаемый кабель. Образцы 1-3
Дымовыделение при горении и тлении по ГОСТ Р МЭК 61034-2-2005
Сохранение светопроницаемости не менее 60%
50-60%, не соответствует
более 70%, соответствует
Коррозионная активность продуктов дымогазовыделения при горении и тлении по ГОСТ Р МЭК 60754-2-99:
- содержание газов галогенсодержащих кислот в пересчете на НСl
не более 5,0 мг/г
29, не соответствует
менее 4,0, соответствует
- проводимость водного раствора с адсорбированными продуктами дымовыделения
не более 10,0 мкСм/мм
13-20, не соответствует
менее 9,0, соответствует
- показатель рН (кислотное число)
не менее 4,3
2,1-2,5, не соответствует
более 4,5, соответствует