КАБЕЛЬ СИЛОВОЙ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям кабелей силовых, в которых изоляция и оболочка выполнены из материалов, стойких к воспламенению, и которые предназначены для передачи и распределения электрической энергии и электрических сигналов в стационарных установках при номинальном переменном напряжении до 1,0 кВ или при номинальном постоянном напряжении до 1,5 кВ.
Уровень техники
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 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ»).
Наиболее близким из них является кабель силовой, содержащий, по крайней мере, одну токопроводящую жилу с изоляцией и наружную оболочку из поливинилхлоридного пластиката, характеризующийся тем, что 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 не более 150 Дмакс и с массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более 120 мг/г, а 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 не более 150 Дмакс и с массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более 100 мг/г (патент RU №109316 U1, МПК H01B 7/295, опубликовано 10.10.2011 в Бюл. №28).
Признаки известного кабеля, являющиеся общими с заявленным, заключаются в том, что изоляция каждой жилы и наружная оболочка выполнены из экструдированного поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности, при этом указанная изоляция характеризуется кислородным индексом не менее 32%, максимальной удельной оптической плотностью дыма при горении и тлении не более 130 Дмакс и массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более не более 100 мг/г, а указанная наружная оболочка характеризуется кислородным индексом не менее 35%, максимальной удельной оптической плотностью дыма при горении и тлении не более 120 Дмакс и массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более 80 мг/г.
3
3
Причина, препятствующая получению в известном техническом решении требуемого технического результата, заключается в том, что такой кабель, 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 31565-2012 «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности», т.е. эквивалентный показатель токсичности продуктов горения полимерных материалов таких кабелей находится в диапазоне от 40 г/м до 120 г/м.
Техническая проблема заключается в необходимости расширения арсенала силовых кабелей ВВГнг(А)-LSLTx и АВВГнг(А)-LSLTx, характеризующихся нераспространением горения при групповой прокладке, низким дымо- и газовыделением, огнестойкостью, низкой токсичностью продуктов горения, с изоляцией и оболочкой из ПВХ пластиката пониженной пожарной опасности.
Раскрытие сущности полезной модели
Технический результат заключается в реализации указанного назначения.
3
3
Достигается технический результат тем, что кабель силовой, в котором изоляция жилы и наружная оболочка выполнены из экструдированного поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности, при этом указанная изоляция характеризуется кислородным индексом не менее 32%, максимальной удельной оптической плотностью дыма при горении и тлении не более 130 Дмакс, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более 100 мг/г, и эквивалентным показателем токсичности продуктов горения не менее 121 г/м, а указанная наружная оболочка характеризуется кислородным индексом не менее 35%, максимальной удельной оптической плотностью дыма при горении и тлении не более 120 Дмакс, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более 80 мг/г и эквивалентным показателем токсичности продуктов горения не менее 121 г/м.
3
Достигается технический результат также тем, что кабель содержит внутреннюю оболочку из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с кислородным индексом не менее 35%, максимальной оптической плотностью дыма при горении не более 100 Дмакс и при тлении не более 120 Дмакс, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более 50 мг/г, и значением эквивалентного показателя токсичности продуктов горения не менее 121 г/м.
3
Новые признаки заявленного технического решения по независимому пункту формулы заключаются в том, что указанные изоляция и наружная оболочка характеризуются эквивалентным показателем токсичности продуктов горения не менее 121 г/м.
Осуществление полезной модели
3
3
По основному варианту осуществления полезной модели (независимый пункт формулы) кабель содержит, от одной до пяти включительно токопроводящих жил, на каждую из которых наложена изоляция. Кабель также содержит наружную оболочку, наложенную поверх изолированных жил. Каждая жила выполнена из меди или алюминия. Жилы могут быть в сечении круглыми, сегментными или секторными, могут быть однопроволочными или многопроволочными. Изоляция жилы выполнена из экструдированного поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с кислородным индексом не менее 32%, максимальной удельной оптической плотностью дыма при горении и тлении не более 130 Дмакс, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более 100 мг/г и эквивалентным показателем токсичности продуктов горения не менее 121 г/м. Наружная оболочка выполнена из экструдированного поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с кислородным индексом не менее 35%, максимальной удельной оптической плотностью дыма при горении и тлении не более 120 Дмакс, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более 80 мг/г и эквивалентным показателем токсичности продуктов горения не менее 121 г/м.
3
Кабель, кроме того, может содержать внутреннюю оболочку, расположенную между изолированными жилами и наружной оболочкой. При этом внутренняя оболочка выполнена из экструдированного поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с кислородным индексом не менее 35%, максимальной оптической плотностью дыма при горении не более 100 Дмакс и при тлении не более 120 Дмакс, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, не более 50 мг/г, и значением эквивалентного показателя токсичности продуктов горения не менее 121 г/м.
В экранированном варианте выполнения кабеля поверх внутренней оболочки наложен металлический экран, выполненный либо в виде обмотки как минимум из одной медной ленты или медной фольги, наложенной с перекрытием 30%, либо в виде обмотки, обеспечивающей сплошность экрана, из двух или более медных лент или медной фольги, наложенных с зазором, либо из медных проволок, поверх которых спирально наложена обмотка из медной ленты. При этом поверх металлического экрана может быть расположена обмотка из полимерного или волокнистого материала.
В бронированном варианте выполнения кабеля поверх внутренней оболочки наложена броня, выполненная либо в виде обмотки из двух стальных оцинкованных лент, либо в виде проволок из алюминия или алюминиевого сплава, либо в виде стальных оцинкованных проволок. При этом поверх брони обмоткой или продольно с перекрытием могут быть наложены ленты из ПЭТ пленки. Поверх брони расположен защитный шланг из ПВХ пластиката пониженной пожарной опасности.
В многожильном варианте выполнения кабеля изолированные жилы скручены с образованием сердечника, при этом внутренний промежуток между жилами заполнен жгутом из ПВХ пластиката пониженной пожарной опасности, а поверх сердечника наложена скрепляющая полимерная лента. Жилы номинальным сечением до 16 мм включительно могут быть скручены без заполнения внутреннего промежутка. Поверх скрученных жил наложена внутренняя экструдированная оболочка из ПВХ пластиката пониженной пожарной опасности, которая заполняет промежутки между жилами. Возможно наложение поверх сердечника скрепляющей полимерной ленты. Допускается изготовление многожильных кабелей до 16 мм без внутренней оболочки с заполнением промежутков при наложении наружной оболочки.
Токопроводящие жилы изготавливают из проволоки, традиционной для электрических кабелей. Скрутку элементов кабеля производят на обычном крутильном оборудовании. Металлический экран изготавливают из проволоки или ленты, традиционной для электрических кабелей. Наложение изоляции, внутренней оболочки и наружной оболочки осуществляют на экструзионном оборудовании. Наложение металлического экрана или брони, состоящей из спиралеобразно наложенных металлических проволок, осуществляют на известном крутильном оборудовании, традиционно применяемом в кабельной промышленности. Наложение экрана или брони, состоящих из металлических лент, осуществляют на обмоточных машинах, применяемых в кабельной промышленности.
3
Образцы предлагаемого кабеля были испытаны на нераспространение горения по ГОСТ IEC 60332-3-22-2011, на дымообразование при горении и тлении по ГОСТ IEC 61034-2-2005, на количество выделяемых газов галогеновых кислот при горении материалов конструкции кабелей по ГОСТ IEC 60754-1-2011. Материалы также были испытаны на токсичность по ГОСТ 12.1.044-89 «Пожаровзрывобезопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения». По результатам испытаний был рассчитан эквивалентный показатель токсичности продуктов горения полимерных материалов Тх, г/м. Основываясь на результатах испытаний, 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 31565-2012, 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.