RU228052U1 - Огнестойкий одножильный силовой кабель - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к силовым кабелям, которые не распространяют горение и являются пожаробезопасными. Технический результат заключается в повышении надежности и безопасности эксплуатации кабеля силового за счет высокой стойкости к воздействию огня. Технический результат достигается тем, что кабель силовой содержит токопроводящую жилу, поверх которой последовательно наложены первый экструдированный полупроводящий экран, огнестойкий барьер, изоляция, второй экструдированный полупроводящий экран, разделительный слой, металлический экран, поверх которого последовательно наложены внутренняя оболочка и наружная оболочка. Огнестойкий барьер выполнен из, по меньшей мере, двух стеклослюдосодержащих лент толщиной не менее 0,14 мм с поверхностной плотностью слюдяной бумаги не менее 135 г/м² для каждой ленты, которые наложены обмоткой с перекрытием не менее 40% каждая. При этом поверх металлического экрана наложен слой из огнезащитной терморасширяющейся эластичной ленты толщиной не менее 0,3 мм. 14 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к силовым кабелям, которые не распространяют горение и являются пожаробезопасными. Кабели предназначены для прокладки в кабельных сооружениях, в том числе в пожароопасных и взрывоопасных зонах, и передачи электрической энергии в стационарных установках в электрических сетях.

Из уровня техники известен кабель силовой, содержащий одну токопроводящую жилу, поверх которой последовательно наложены первый электропроводящий слой, изоляция, второй электропроводящий слой, первый разделительный слой, металлический экран, второй разделительный слой и наружная оболочка, при этом упомянутая изоляция содержит, по меньшей мере, два слоя, один из которых выполнен из, по меньшей мере, двух стеклослюдосодержащих лент с поверхностной плотностью слюдяной бумаги не менее 120 г/м² для каждой ленты, при этом ленты наложены обмоткой с перекрытием каждая, а другой слой представляет собой сшитую этиленпропиленовую резину толщиной не менее 2,15 мм (патент RU № 204340, Н01В 9/02, опубл. 21.05.2021).

Известен кабель силовой, содержащий, по крайней мере, одну токопроводящую жилу, поверх которой последовательно расположены изоляция из поливинилхлоридного пластиката и наружная оболочка из поливинилхлоридного пластиката, при этом упомянутая изоляция имеет удельную теплоту сгорания не более 15 МДж/кг, общее дымообразование не более 1300 м²/м², 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 имеет удельную теплоту сгорания не более 13 МДж/кг, общее дымообразование не более 950 м²/м², 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% (патент RU № 204458, HOIB 7/295, опубл. 25.05.2021).

Наиболее близким аналогом предложенного технического решения является кабель силовой, содержащий одну токопроводящую жилу, поверх которой последовательно наложены первый электропроводящий слой, изоляция, второй электропроводящий слой, первый разделительный слой, металлический экран, второй разделительный слой и наружная оболочка, при этом упомянутая изоляция содержит, по меньшей мере, два слоя, один из которых выполнен из, по меньшей мере, двух стеклослюдосодержащих лент с поверхностной плотностью слюдяной бумаги не менее 120 г/м² для каждой ленты, при этом ленты наложены обмоткой с перекрытием каждая, а другой слой представляет собой сшитую композицию полиэтилена толщиной не менее 2,15 мм (патент RU № 201421, НО 1В 7/295, опубл. 15.12.2020).

Все вышеуказанные известные технические решения обладают недостатком, заключающимся в отсутствии огнестойкого барьера, обеспечивающего достаточный уровень надежности и безопасности эксплуатации кабеля силового за счет высокой стойкости к воздействию огня.

Технической проблемой, на решение которой направлена предложенная полезная модель, является разработка конструкции кабеля, обладающего повышенными эксплуатационными характеристиками в экстремальных условиях, характеризующихся воздействием высоких температур, загазованности, механических повреждений, а именно электрической прочностью, негорючестью, огнестойкостью, механической прочностью, а также стойкостью к воздействию химических соединений.

Технический результат, достигаемый при реализации предложенной полезной модели, заключается в повышении надежности и безопасности эксплуатации кабеля силового за счет высокой стойкости к воздействию огня.

Указанный технический результат обеспечивается тем, что кабель силовой содержит одну токопроводящую жилу, поверх которой последовательно наложены первый экструдированный полупроводящий экран, изоляция, второй экструдированный полупроводящий экран, разделительный слой, металлический экран, поверх которого последовательно наложены внутренняя оболочка и наружная оболочка, при этом поверх первого экструдированного полупроводящего экрана наложен огнестойкий барьер, выполненный из, по меньшей мере, двух стеклослюдосодержащих лент толщиной не менее 0,14 мм с поверхностной плотностью слюдяной бумаги не менее 135 г/м² для каждой ленты, которые наложены обмоткой с перекрытием не менее 40% каждая, а поверх металлического экрана наложен слой из огнезащитной терморасширяющейся эластичной ленты толщиной не менее 0,3 мм.

Кроме того, электрическая прочность каждой стеклослюдосодержащей ленты составляет не менее 1,6 кВ.

Кроме того, первый экструдированный полупроводящий экран выполнен из, по меньшей мере, одной ленты из электропроводящей бумаги, или электропроводящей стеклоленты, или электропроводящей полимерной, синтетической или полиэфирной ленты.

Кроме того, изоляция выполнена из сшитого полиэтилена, или этиленпропиленовой резины, или блоксополимера.

Кроме того, второй экструдированный полупроводящий экран выполнен из сшитой полимерной композиции.

Кроме того, второй экструдированный полупроводящий экран имеет адгезию к изоляции, которая характеризуется величиной усилия отрыва в диапазоне от 0,35 Н до 20 Н, приходящегося на 10 мм ширины электропроводящего слоя.

Кроме того, разделительный слой выполнен из, по меньшей мере, одной электропроводящей ленты или электропроводящей стеклоленты.

Кроме того, металлический экран выполнен из медных проволок, скрепленных медной лентой, или пасмой из медных проволок, или скрепляющей полимерной лентой, или выполнен из медных лент.

Кроме того, внутренняя оболочка наложена экструзией с заполнением из огнестойкой термопластичной полимерной композиции с кислородным индексом не менее 38%.

Кроме того, поверх внутренней оболочки наложен обмоткой дополнительный огнестойкий барьер из медной или алюминиевой ленты, или стеклоленты или стеклослюдосодержащей, или огнезащитной терморасширяющейся эластичной ленты с перекрытием не менее 30%.

Кроме того, поверх внутренней оболочки дополнительно наложена подушка под броню из полимерного материала с кислородным индексом не менее 35%.

Кроме того, поверх внутренней оболочки расположена броня в виде обмотки из металлических лент или в виде спирально наложенных металлических проволок.

Кроме того, поверх подушки под броню расположена броня в виде обмотки из металлических лент или в виде спирально наложенных металлических проволок.

Кроме того, наружная оболочка выполнена из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с низким дымо- и газовыделением с кислородным индексом не менее 35%.

Кроме того, наружная оболочка выполнена из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с низким дымо- и газовыделением с кислородным индексом не менее 35% или из полимерной композиции, не содержащей галогенов с кислородным индексом не менее 38%.

Предложенная полезная модель поясняется чертежом, где показано поперечное сечение кабеля силового.

Позициями на чертеже обозначены:

1 - токопроводящая жила;

2 - первый экструдированный полупроводящий экран;

3 - огнестойкий барьер;

4 - изоляция;

5 - второй экструдированный полупроводящий экран;

6 - разделительный слой;

7 - металлический экран;

8 - слой из огнезащитной терморасширяющейся эластичной ленты;

9 - внутренняя оболочка;

10 - броня;

11 - наружная оболочка.

В ходе испытаний установлено, что совокупность всех конструктивных элементов предложенного кабеля силового, а также наложение поверх металлического экрана слоя из огнезащитной терморасширяющейся эластичной ленты толщиной не менее 0,3 мм, которая при попадании пламени спекается и образует огнезащитный слой, и наличие огнестойкого барьера из стеклослюдосодержащих лент с толщиной не менее 0,14 мм и поверхностной плотностью слюдяной бумаги не менее 135 г/м² для каждой ленты, которые наложены обмоткой с перекрытием не менее 40% каждая, обеспечивают высокую по сравнению с аналогами огнестойкость и, как следствие, повышение надежности и безопасности эксплуатации кабеля силового. Такие показатели обеспечивают кабель силовой огнестойкий повышенными эксплуатационными характеристиками при его эксплуатации в экстремальных условиях, характеризующихся воздействием высоких температур, загазованности, воздействием воды, сырости, механических повреждений, что обеспечивает возможность использования таких кабелей в условиях жестких требований к высокомощным электроприборам для предотвращения возникновения пожара. Кроме того, исключается самораспространение огня и снижается риск вторичного вреда.

Таким образом, сочетание всех указанных характеристик предложенной конструкции кабеля обеспечивает решение поставленной технической задачи и достижение заявленного технического результата.

Кабель силовой содержит одну токопроводящую жилу 1. Для изготовления токопроводящей жилы 1 кабеля используют медную или алюминиевую катанку. Поверх токопроводящей жилы 1 наложен первый экструдированный полупроводящий экран 2, выполненный из ленты электропроводящей бумаги, или электропроводящей стеклоленты, или электропроводящей полимерной, синтетической или полиэфирной ленты, и огнестойкий барьер 3 из слюдосодержащих лент. Далее наложена изоляция 4 методом экструзии из сшитого полиэтилена, этиленпропиленовой резины или композиции блоксополимера. Далее на изоляцию наложен второй экструдированный полупроводящий экран 5, выполненный из сшитой полимерной композиции, при этом он имеет адгезию к изоляции, которая характеризуется величиной усилия отрыва в диапазоне от 0,35 Н до 20 Н, приходящегося на 10 мм ширины электропроводящего экрана. Разделительный слой 6, наложенный на второй экструдированный полупроводящий экран 5, выполнен из электропроводящей ленты или электропроводящей стеклоленты. Затем наложен металлический экран 7, который выполнен из медных лент или из медных проволок, скрепленных медной лентой, или пасмой из медных проволок, или скрепляющей полимерной лентой. Поверх металлического экрана 7 с наложенным слоем из огнезащитной терморасширяющейся эластичной ленты 8 последовательно наложены внутренняя оболочка 9 экструзией с заполнением, которая выполнена из огнестойкой термопластичной полимерной композиции с кислородным индексом не менее 38%, и наружная оболочка 11, выполненная из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с низким дымо- и газовыделением с кислородным индексом не менее 35% или из полимерной композиции, не содержащей галогенов с кислородным индексом не менее 38%.

Поверх внутренней оболочки 9 может быть наложен обмоткой дополнительный огнестойкий барьер из медной или алюминиевой ленты, или стеклоленты или стеклослюдосодержащей, или огнезащитной терморасширяющейся эластичной ленты с перекрытием не менее 30 %.

Поверх внутренней оболочки 9 дополнительно может быть наложена подушка под броню из полимерного материала с кислородным индексом не менее 35%.

Поверх внутренней оболочки 9 может быть расположена броня 10, выполненная в виде обмотки из металлических лент или в виде спирально наложенных металлических проволок.

Поверх подушки под броню может быть расположена броня в виде обмотки из металлических лент или в виде спирально наложенных металлических проволок.

В предложенном кабеле силовом используется стеклослюдосодержащая лента, имеющая прочность не менее 1,6 кВ.

Кабель изготавливают путем осуществления соответствующих технологических операций, последовательность которых определяется наличием и порядком расположения слоев используемых материалов.

Предложенная конструкция кабеля силового обладает всеми необходимыми физико-механическими свойствами для обеспечения высокой надежности его эксплуатации и безопасности.

Claims (15)

1. Кабель силовой, содержащий одну токопроводящую жилу, поверх которой последовательно наложены первый экструдированный полупроводящий экран, изоляция, второй экструдированный полупроводящий экран, разделительный слой, металлический экран, поверх которого последовательно наложены внутренняя оболочка и наружная оболочка, отличающийся тем, что поверх первого экструдированного полупроводящего экрана наложен огнестойкий барьер, выполненный из, по меньшей мере, двух стеклослюдосодержащих лент толщиной не менее 0,14 мм с поверхностной плотностью слюдяной бумаги не менее 135 г/м² для каждой ленты, которые наложены обмоткой с перекрытием не менее 40% каждая, при этом поверх металлического экрана наложен слой из огнезащитной терморасширяющейся эластичной ленты толщиной не менее 0,3 мм.

2. Кабель по п.1, отличающийся тем, что электрическая прочность каждой стеклослюдосодержащей ленты составляет не менее 1,6 кВ.

3. Кабель по п.1, отличающийся тем, что первый экструдированный полупроводящий экран выполнен из, по меньшей мере, одной ленты из электропроводящей бумаги, или электропроводящей стеклоленты, или электропроводящей полимерной, синтетической или полиэфирной ленты.

4. Кабель по п.1, отличающийся тем, что изоляция выполнена из сшитого полиэтилена, или этиленпропиленовой резины, или блоксополимера.

5. Кабель по п.1, отличающийся тем, что второй экструдированный полупроводящий экран выполнен из сшитой полимерной композиции.

6. Кабель по п.5, отличающийся тем, что второй экструдированный полупроводящий экран имеет адгезию к изоляции, которая характеризуется величиной усилия отрыва в диапазоне от 0,35 Н до 20 Н, приходящегося на 10 мм ширины электропроводящего слоя.

7. Кабель по п.1, отличающийся тем, что разделительный слой выполнен из, по меньшей мере, одной электропроводящей ленты или электропроводящей стеклоленты.

8. Кабель по п.1, отличающийся тем, что металлический экран выполнен из медных проволок, скрепленных медной лентой, или пасмой из медных проволок, или скрепляющей полимерной лентой, или выполнен из медных лент.

9. Кабель по п.1, отличающийся тем, что внутренняя оболочка наложена экструзией с заполнением из огнестойкой термопластичной полимерной композиции с кислородным индексом не менее 38%.

10. Кабель по п.1, отличающийся тем, что поверх внутренней оболочки наложен обмоткой дополнительный огнестойкий барьер из медной или алюминиевой ленты или стеклоленты, или стеклослюдосодержащей ленты, или огнезащитной терморасширяющейся эластичной ленты с перекрытием не менее 30%.

11. Кабель по п.1, отличающийся тем, что поверх внутренней оболочки дополнительно наложена подушка под броню из полимерного материала с кислородным индексом не менее 35%.

12. Кабель по п.1, отличающийся тем, что поверх внутренней оболочки расположена броня в виде обмотки из металлических лент или в виде спирально наложенных металлических проволок.

13. Кабель по п.11, отличающийся тем, что поверх подушки под броню расположена броня в виде обмотки из металлических лент или в виде спирально наложенных металлических проволок.

14. Кабель по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что наружная оболочка выполнена из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с низким дымо- и газовыделением с кислородным индексом не менее 35%.

15. Кабель по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что наружная оболочка выполнена из полимерной композиции, не содержащей галогенов с кислородным индексом не менее 38%.

Images