Кабель монтажный, преимущественно взрывопожаробезопасный, в том числе для искробезопасных цепей

Полезная модель относится к монтажным многожильным кабелям, преимущественно взрывопожаробезопасным, в том числе для искробезопасных цепей. Кабель содержит сердечник не менее чем из одной многопроволочной медной или медной луженой токопроводящей жилы с полимерной изоляцией, или не менее чем из одной группы названных жил, предварительно скрученных между собой в пару или тройку, или четверку, негигроскопичный полимерный заполнитель и влагозащитную оболочку. Заполнитель наложен поверх сердечника с целью выравнивания неоднородностей сердечника и обеспечения круглой цилиндрической формы кабеля. Требование к круглой цилиндрической форме кабеля вытекает из необходимости оптимальной надежной герметизации места прокладки кабеля через стены, отделяющие взрывоопасное помещение от невзрывоопасных при использовании любого вида взрывозащиты, в том числе вида «искробезопасная электрическая цепь i». Изоляция, заполнитель и влагозащитная оболочка выполнены экструзионным способом из не распространяющих горение полимеров, а минимальная толщина изоляции выбрана из условия соответствия максимально допустимому рабочему электрическому напряжению переменного тока частотой 50 Гц: для толщин от 0,2 мм до 0,25 мм включительно - не более 60 В или для толщин от 0,25 до 0,35 мм включительно - не более 90 В, или для толщин от 0,35 до 0,4 мм включительно - не более 190 В, или для толщин от 0,4 мм до 0,5 мм включительно - не более 375 В, или для толщин от 0,5 до 0,6 мм включительно - не более 550 В, или для толщин от 0,6 до 0,7 мм включительно - не более 750 В, или для толщин от 0,7 до 0,85 мм включительно - не более 1000 В, или для толщин от 0,85 до 1,15 мм включительно - не более 1300 В, или для толщин от 1,15 до 1,35 мм включительно - не более 1575 В. При числе жил или групп в сердечнике более одной, жилы или группы скручены между собой в сердечник. Для обеспечения огнестойкости на токопроводящие жилы и сердечник наматывают не менее одного слоя слюдинитовой ленты. Идентификация групп, жил в группах и сердечнике кабеля из одиночных жил осуществляется на основании подобранных однородных цветов. Шаги скрутки смежных групп согласованы. Шаг скрутки в группу из двух жил - не более 0,1 м, из трех - не более 0,15 м, из четырех - не более 0,2 м. Из технологических соображений на группу, сердечник и заполнитель под броню может быть наложена обмотка из полиэтилентерефталатных, поливинилхлоридных, полиэтиленовых или полиамидных лент. В кабеле может быть предусмотрено не менее одного экрана: индивидуального по отдельной жиле, группового - по отдельной группе, общего - по сердечнику. Экраны могут быть выполнены из проволоки в виде оплетки или обмотки, из металлополимерной ленты с экранной проволокой или комбинированными из двух первых вариантов. В кабелях для искробезопасных цепей поверх индивидуальных и групповых экранов накладывают экструдированную полимерную оболочку или обмотку из полимерной ленты с перекрытием, толщину которых выбирают из условия выдерживания испытания напряжением не менее 500 В переменного тока частотой 50 Гц, приложенного между любыми индивидуальными или групповыми, или общим экранами. Предусмотрена частичная герметизация за счет введения заполнителя в воздушные полости групп и сердечника. Заполнитель может быть выполнен из вспененного материала. Влагозащитная оболочка кабелей для искробезопасных цепей должна быть выполнена синего цвета или с синей полосой. Броня может быть выполнена из круглых стальных проволок в виде оплетки или обмотки по спирали или продольно из предварительно гофрированной стальной ленты, ламинированной полимером. Под броню дополнительно может быть наложен слой водоблокирующего материала или промежуточная оболочка из полимерного материала, однородного с материалом влагозащитной оболочки. Кабели по данной полезной модели предназначены преимущественно для применения во взрывоопасных зонах всех классов, в том числе для взрывозащиты, вида «искробезопасная электрическая цепь i», гарантированно обеспечивая при соблюдении технологии изготовления отсутствие образования электрического пробоя и искры через твердую изоляцию токопроводящих жил, обеспечивая резкое снижение риска возникновения неконтролируемых аварийных ситуаций.

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно: к конструкциям монтажных многожильных кабелей, предназначенных для фиксированного межприборного монтажа электрических устройств промышленных предприятий, преимущественно во взрывоопасных зонах, в том числе вида «искробезопасная электрическая цепь i» по ГОСТ Р 51330.10-99, ГОСТ Р 51330.13-99, ГОСТ Р 52350.11-2005, ГОСТ Р 52350.14-2006, ГОСТ Р МЭК 60079.14-2008.

Известен кабель монтажный, преимущественно взрывопожаробезопасный, в том числе для искробезопасных цепей, по полезной модели RU 91464, МПК - Н01В 7/04.

Он содержит сердечник, скрученный из многопроволочных токопроводящих медных или медных луженых жил с концентрической диэлектрической изоляцией, одиночных или предварительно скрученных в группы - пары или тройки, или четверки, снабженных, соответственно индивидуальными или групповыми экранами, имеющими каждый, соответственно, индивидуальную или групповую поясную изоляцию, выполненную из диэлектрических лент с перекрытием или в виде экструдированного концентрического сплошного слоя, заполнитель или влагозащитную оболочку. При этом заполнитель наложен поверх сердечника с целью обеспечения круглой формы кабеля в поперечном сечении, а толщина индивидуальной или групповой поясной изоляции выбрана минимально достаточной, чтобы она выдерживала испытание переменным напряжением частотой 50 Гц не менее 500 В, приложенным между любыми индивидуальными или групповыми экранами.

Недостатком этого кабеля является то, что его отличительные черты: наличие заполнителя поверх сердечника с целью обеспечения круглой формы кабеля и наличие экструдированной полимерной оболочки или поясной изоляции из полимерных лент по индивидуальным и групповым экранам, с толщиной, выбранной из условия выдерживания испытания напряжением 500 В переменного тока частотой 50 Гц - характеризуют с учетом требований безопасности возможность прокладки в сетях с взрывозащитой вида «искробезопасная электрическая цепь «i», но не обеспечивают возможность выбора кабеля с конкретными конструктивными размерами для выполнения требований по передаче электромагнитной энергии или электромагнитных сигналов.

Таким требованием для выбора конструкции кабеля, применяемого для взрывозащиты вида «искробезопасная электрическая цепь «i» может быть зависимость рабочего напряжения в искробезопасной электрической цепи от толщины изоляции, гарантированно предупреждающей возможность возникновения электрической искры через твердый диэлектрик, в данном случае - изоляцию кабеля (электрический пробой изоляции). Такие требования вообще (безотносительно к кабелям) для зазора между элементами конструкции, находящимися под электрическим напряжением, разделенными твердым диэлектриком, приведены в таблице 5. п.6.1.1. ГОСТ Р 52350.11-2005 «Электрооборудование для взрывоопасных газовых сред. Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь «i».

В кабельной технике существуют подобные требования к толщинам изоляции в зависимости от рабочего напряжения, при котором используются кабели, изложенные в ГОСТ 23286-78 «Кабели, провода и шнуры. Нормы толщин изоляции, оболочек и испытание напряжением». Однако, требования к толщине изоляции в ГОСТ 23286-78 зависят также от сечения токопроводящей жилы, вследствие чего нормы толщин для некоторых сечений токопроводящих жил оказываются меньше толщин нормируемый ГОСТ Р 52350.11-2005.

В качестве прототипа выберем конструкцию кабеля по полезной модели RU 91464.

Сущность предлагаемой полезной модели выражается в создании кабеля монтажного, преимущественно взрывопожаробезопасного, в том числе для искробезопасных цепей, гарантированно обеспечивающего отсутствие возникновения искры через твердую изоляцию токопроводящих жил в течение всего времени эксплуатации.

Технический результат достигается тем, что предлагается кабель монтажный, преимущественно взрывопожаробезопасный, в том числе для искробезопасных цепей, содержащий сердечник не менее чем из одной многопроволочной медной или медной луженой жилы с полимерной изоляцией или не менее чем из одной группы названных жил, предварительно скрученных между собой в пару или тройку, или четверку, негигроскопичный полимерный заполнитель, накладываемый концентрическим слоем поверх сердечника и обеспечивающий кабелю круглую цилиндрическую форму, и влагозащитную оболочку. При этом изоляция, заполнитель и влагозащитная оболочка выполнены экструзионным способом из нераспространяющих горение полимеров, а минимальная толщина изоляции выбрана из условия соответствия максимально допустимому рабочему электрическому напряжению переменного тока частотой 50 Гц: для толщин от 0,2 мм до 0,25 мм включительно - не более 60 В или для толщин от 0,25 до 0,35 мм включительно - не более 90 В, или для толщин от 0,35 до 0,4 мм включительно -не более 190 В, или для толщин от 0,4 мм до 0,5 мм включительно - не более 375 В, или для толщин от 0,5 до 0,6 мм включительно - не более 550 В, или для толщин от 0,6 до 0,7 мм включительно - не более 750 В, или для толщин от 0,7 до 0,85 мм включительно - не более 1000 В, или для толщин от 0,85 до 1,15 мм включительно - не более 1300 В, или для толщин от 1,15 до 1,35 мм включительно - не более 1575 В.

Использование полимерных материалов не распространяющих горение обеспечивает выполнение требований взрывопожаробезопасности, предотвращая распространение пламени из одной зоны в другую и предотвращая возможность возникновения взрыва. Наложение полимеров экструзионным способом обеспечивает линейную равномерность толщин (отсутствие «скачков» по толщине), что для работы изоляции под электрическим напряжением способствует стабильной длительной работе изоляции, а для заполнителя и влагозащитной оболочки отвечает постоянству свойства не распространения горения, так как распространение горения усиливается при увеличении на единице длины горючей массы, что возможно при наличии «скачка» по толщине.

Выбор кабеля по минимальной толщине изоляции и эксплуатация его при соответствующем напряжении гарантирует его безотказную работу (отсутствие электрических пробоев изоляции) в тот же период времени, что и остальное электрооборудование, так как толщины изолирующих покрытий у них будут одинаковыми и соответствующими требованиям табл.5 п.6.1.1. ГОСТ Р 52350.11-2005.

Для обеспечения компактности сердечника при числе жил или групп более одной целесообразно скрутить их между собой в сердечник.

Как правило, материалы изоляции, заполнителя и влагозащитной оболочки выбирают одинаковыми, руководствуясь, в первую очередь, требованиями пожарной безопасности.

При условии одиночной прокладки кабеля выбирают традиционный поливинилхлоридный пластикат с кислородным индексом, находящимся в диапазоне от 20 до 25.

При условии групповой прокладки кабеля (пучком) выбирают специальный поливинилхлоридный пластикат с кислородным индексом не менее 30 (для заполнителя в соответствии с особенностями его химического состава, обусловленными большим количеством наполнителя, допускается не менее 28).

С введением в действие ГОСТ Р 53315-2009 «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности. Методы испытаний» к кабелям, прокладываемым пучком в пределах производственных, бытовых и административных помещений стали предъявлять требования к пониженному дымогазовыделению. Для общей группы кабелей, прокладываемых вне производственных, бытовых и административных помещений, присвоили индекс «нг», для группы кабелей с пониженным дымогазовыделением - индекс «нг-LS». Согласно ГОСТ Р 53315-2009 дымообразование кабельных изделий с индексом «нг-LS» при испытании по ГОСТ Р МЭК 61034-2 не должно приводить к снижению светопроницаемости более чем на 50%.

При прокладке кабелей в помещениях оснащенных компьютерной и микропроцессорной техникой предъявляют дополнительное требование по выделению в процессе горения и/или тления коррозионно-активных газов, паров галогенных кислот в пересчете на HCl не более 5,0 мг/г. Для таких кабелей выбирают безгалогенную полимерную композицию с кислородным индексом не менее 35.

Общие показатели пожарной безопасности с учетом требований ГОСТ Р 53315-2009 представлены в таблице 1.

Для изоляции, заполнителя, влагозащитной оболочки кабелей, применяемых для подвижного монтажа (например: переносные лампы, электроинструмент, сварочные установки) выбирают кабельную резину.

В этом случае кислородных индекс требуется не выше 25.

Для условий прокладки кабелей при требовании повышенной гибкости выбирают полиолефиновый или полиуретановый термопластичный эластомер с кислородным индексом не менее 29. При этом полиолефиновый термопластичный эластомер дешевле полиуретанового, но полиуретановый термопластичный эластомер выдерживает до 1 миллиона изгибов при температуре минус 30°С.

Для условий прокладки кабелей при требовании повышенной гибкости и дополнительном требовании повышенной маслобензостойкости выбирают изоляцию, заполнитель и влагозащитную оболочку из силиконовой резины. При предъявлении дополнительного требования огнестойкости выбирают керамизирующуюся силиконовую резину.

В случае обеспечения передачи по группам (парам) высокочастотных сигналов, с целью снижения коэффициента затухания, целесообразно выполнять изоляцию из сшитого полиэтилена, разрешенного к применению во взрывоопасных зонах техническим циркуляром Ассоциации «Росэлектромонтаж» 14/2006 от 16.10.2006 г «О применении кабелей из сшитого полиэтилена в кабельных сооружениях, в том числе во взрывоопасных зонах», одобренном Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор). В этом случае экструдированная поясная изоляция, заполнитель, влагозащитная оболочка выполняются из других материалов, отвечающих иным требованиям. Например: повышенным требованиям пожарной безопасности.

При предъявлении к кабелям требования огнестойкости дополнительно поверх токопроводящих жил целесообразно наложить не менее одной слюдинитовой ленты обмоткой по спирали с перекрытием, для формирования основного огнестойкого барьера.

Также поверх сердечника целесообразно наложить дополнительно поясную изоляцию не менее чем из одной слюдинитовой ленты обмоткой по спирали с перекрытием слюдяным слоем внутрь, для формирования огнестойкого бандажа, сохраняющего структуру кабеля в условиях длительного воздействия открытого пламени с температурой не менее 750°С в течении 45-180 мин в соответствии с требованиями ГОСТ Р МЭК 60331-11-2003, ГОСТ Р 53315-2009.

При этом в обоих случаях слюдинитовая лента обычно представляет собой слоистую композицию из слюдяной бумаги с содержанием диоксида кремния (36,8-45,1)% по массе и оксида алюминия (10,8-17,7)% по массе и электроизоляционной стеклоткани, пропитанных и склеенных между собой кремнийорганическим связующим.

Для обеспечения идентификации изолированных токопроводящих жил в группах и сердечнике, а также групп между собой целесообразно ввести индивидуальную расцветку изоляции, позволяющую однозначно определять каждую жилу в пределах группы и в сердечнике, а также групп между собой.

Исходя из требования помехозащищенности целесообразно установить при скрутке согласованные шаги у смежных групп (неравные и некратные), а также ограничить шаг скрутки жил в группы следующим образом: в группу из двух жил (в пару) - не более 0,1 м, из трех - не более 0,15 м, из четырех жил - не более 0,2 м.

С целью предупреждения возможного оплавления изоляции токопроводящих жил при наложении заполнителя на сердечник экструзионным способом целесообразно на каждую группу наложить обмотку не менее чем из одной полимерной ленты с перекрытием.

Поверх сердечника целесообразно наложить поясную изоляцию из диэлектрических лент, причем для выполнения функции скрепления сердечника и теплового барьера, предохраняющего изоляцию токопроводящих жил от расплавления при наложении заполнителя, поясная изоляция должна быть выполнена из полиэтилентерефталатной или поливинилхлоридной, или полиэтиленовой, или полиамидной ленты наложенной с перекрытием в виде обмотки по спирали или продольно.

С целью защиты от электромагнитных воздействий целесообразно выполнить кабель не менее чем с одним экраном. При этом для защиты от внутренних электромагнитных воздействий и с целью организации схем заземления по экранам целесообразно выполнить экраны индивидуальными, наложенными на отдельную токопроводящую жилу или групповыми, наложенными на отдельную группу. Для защиты от внешних электромагнитных воздействий целесообразно выполнить экран общим, наложенным на сердечник.

Для защиты от электромагнитных воздействий в диапазоне низких частот целесообразно изготавливать экран в виде оплетки или обмотки из медных или медных луженых проволок.

Для защиты от электромагнитных воздействий в диапазоне высоких частот целесообразно изготавливать экран не менее чем из одной металлополимерной ленты, наложенной металлом внутрь с перекрытием обмоткой по спирали или продольно с проложенной под экраном экранной проволокой.

Для защиты от электромагнитных воздействий в широком диапазоне частот целесообразно изготавливать экран в виде оплетки или обмотки из медных или медных луженых проволок, дополнительно проложив под оплетку или обмотку металлом кверху с перекрытием металлополимерную ленту продольно или обмоткой по спирали.

Преимущественно для искробезопасных кабелей на каждый индивидуальный или групповой экран целесообразно наложить экструзионным способом полимерную оболочку или поясную изоляцию в виде обмотки по спирали с перекрытием полимерной лентой, причем толщину названных полимерной оболочки и поясной изоляции по индивидуальным и групповым экранам выбрать такой, чтобы она выдерживала испытание напряжением не менее 500 В переменного тока частотой 50 Гц, приложенным между любыми индивидуальными или групповыми, или общим экранами, что соответствует требованиям п.12.2.2.1 ГОСТ Р 51330.13-99 и п.12.2.2.1 ГОСТ Р МЭК 60079-14-2008.

Материал для экструдированной полимерной оболочки, по индивидуальным и групповым экранам, как правило, выбирают из тех же соображений, что и материал для изоляции, заполнителя и влагозащитной оболочки.

В кабелях, предназначенных для взрывозащиты вида «взрывонепроницаемая оболочка d» целесообразно произвести частичную продольную герметизацию названных групп и сердечника за счет введения заполнителя в воздушные полости с целью значительного снижения распространения взрывоопасных газов и жидкостей по сердечнику кабеля.

При отсутствии в процессе эксплуатации воздействия на кабель значительных раздавливающих усилий (например: для кабелей, подвешиваемых вдоль стен зданий и заборов) с целью снижения массы кабеля и экономии материалов целесообразно изготавливать заполнитель вспененным.

С целью идентификации в процессе эксплуатации целесообразно оболочку кабелей для искробезопасных цепей окрашивать в синий цвет или накладывать синюю полосу.

Для эксплуатации в условиях воздействия на кабель раздавливающих усилий с целью обеспечения радиальной прочности целесообразно под влагозащитную оболочку проложить броню из круглых стальных или стальных нержавеющих, или из фосфористой бронзы проволок. Выбор конкретного материала проволок: сталь, нержавеющая сталь, фосфористая бронза - определяется требованием к магнитной проницаемости материала, понижающегося в указанном порядке. А величина магнитной проницаемости характеризует степень потерь электромагнитного поля в броне и, соответственно, нагрев кабеля, ухудшающий его эксплуатационные свойства. В зависимости от диаметра кабеля проволоки могут накладываться в виде оплетки или в виде обмотки. Как правило, оплеточные машины накладывают оплетку на сердечник с заполнителем диаметром не более 30 мм.

Для эксплуатации в условиях воздействия на кабель растягивающих усилий с целью обеспечения продольной прочности целесообразно под влагозащитную оболочку проложить броню из стальных лент.

Стальные ленты накладываются обмоткой по спирали с перекрытием, а стальные ленты с полимерным подслоем накладываются продольно с перекрытием, предварительно гофрированные.

Если бронированные кабели предназначены для воздушной подвески на переходах между зданиями, вдоль зданий и заборов, то влагозащитная оболочка из любого материала изготавливается светостабилизированной.

В случае эксплуатации бронированных кабелей в коробах или канализации в условиях постоянного или длительного воздействия воды под броню целесообразно проложить водоблокирующую ленту, которая воспрепятствует продольному распространению воды.

С целью улучшения технологического процесса для защиты сердечника от повреждения в процессе наложения брони, под броню целесообразно проложить дополнительно промежуточную оболочку, выполненную экструзионным способом из материала однородного с материалом влагозащитной оболочки.

В диапазоне отрицательных температур есть критическая температура, при которой свойства обычных материалов резко меняются. Обычно это происходит при температуре минус 60°С. Для того, чтобы диэлектрический материал не трескался при низких температурах, в него вводят специальные добавки. Для кабелей, эксплуатирующихся при температурах минус 60°С и ниже, целесообразно изоляцию, оболочку по индивидуальному или групповому экрану, влагозащитную оболочку изготавливать из холодостойких полимерных материалов с температурой хрупкости не выше минус 60°С не распространяющего горение.

В диапазоне положительных температур также есть критическая температура, при которой свойства обычных материалов резко меняются. Для ряда широко применяемых полимерных материалов такой температурой является плюс 80°С. В то же время существуют аварийные режимы, при которых кабель должен некоторое время оставаться работоспособным при повышенной температуре (например: плюс 100°С). Для того чтобы кабели отвечали такому требованию в полимеры вводят специальные добавки. В то же время полиолефиновые и полиуретановые термопластичные эластомеры выдерживают температуру плюс 125-150°С в обычном исполнении, а силиконовая резина-плюс (180-200)°С в обычном исполнении.

Для кабелей, эксплуатирующихся в условиях, в которых возможно существование аварийных ситуаций с температурой окружающей среды не менее 100°С, целесообразно изоляцию, оболочку по индивидуальному или групповому экрану, влагозащитную оболочку изготавливать из теплостойких полимерных материалов с температурой плавления не ниже 105°С не распространяющих горение.

Кроме электрического пробоя между электродами с разным знаком потенциала через твердую изоляцию возможен внешний пробой на землю за счет энергии электромагнитного поля, накапливаемой кабелем за счет реактивных параметров, таких как электрическая емкость и индуктивность. Для предотвращения разряда накапливаемой энергии в кабеле целесообразно сечение токопроводящей жилы и толщину изоляции выбирать такими, чтобы обеспечивались электрическая емкость меньше 200 нФ на длине 1 км, индуктивность меньше 1 м Гн на длине 1 км, отношение индуктивности к электрическому сопротивлению токопроводящей жилы постоянному току менее 30 мкГн/Ом.

Предлагаемая полезная модель поясняется конкретным примером выполнения, представленным чертежом поперечного сечения кабеля с жилами, скрученными в группы (пары).

Изображенный кабель состоит из многопроволочных токопроводящих медных или медных луженых жил 1, изолированных поливинилхлоридным пластикатом 2 с кислородным индексом от 20 до 25, минимальная толщина изоляции выбрана из условия соответствия максимально допустимому рабочему электрическому напряжению переменного тока частотой 50 Гц: для толщин от 0,2 мм до 0,25 мм включительно - не более 60 В или для толщин от 0,25 до 0,35 мм включительно - не более 90 В, или для толщин от 0,35 до 0,4 мм включительно - не более 190 В, или для толщин от 0,4 мм до 0,5 мм включительно - не более 375 В, или для толщин от 0,5 до 0,6 мм включительно - не более 550 В, или для толщин от 0,6 до 0,7 мм включительно - не более 750 В, или для толщин от 0,7 до 0,85 мм включительно - не более 1000 В, или для толщин от 0,85 до 1,15 мм включительно - не более 1300 В, или для толщин от 1,15 до 1,35 мм включительно - не более 1575 В, скрученных между собой в три пары, а пары, в свою очередь скручены в сердечник, наложенного поверх сердечника заполнителя 3, а поверх него брони в виде оплетки из круглых стальных проволок 4 и влагозащитной оболочки 5.

Технология изготовления кабелей согласно заявляемой полезной модели включает следующие операции.

Медные проволоки для токопроводящих жил 1 изготавливаются из медной проволоки «катанки», как правило, диаметром 8 мм методом волочения. В зависимости от диаметра готовой проволоки могут использоваться следующие операции: грубое и среднее волочение или грубое, среднее и тонкое волочение.

Для обеспечения мягкости проволоку подвергают отжигу в специальных печах отжига или на проход на операции волочения. Для получения луженых проволок отжиг не требуется. Лужение производится горячим способом, в результате чего проволока становится мягкой.

Токопроводящие жилы 1 скручиваются из необходимого количества проволок на крутильных машинах сигарного, рамочного или фонарного типа.

Изоляция 2 из поливинилхлоридного пластиката или специального поливинилхлоридного пластиката, или безгалогенной полимерной композиции, или термопластичного эластомера наносится экструзионным способом на экструзионных линиях и на линиях непрерывной вулканизации - при использовании резины или силиконовой резины, минимальная толщина изоляции выбрана из условия соответствия максимально допустимому рабочему электрическому напряжению переменного тока частотой 50 Гц: для толщин от 0,2 мм до 0,25 мм включительно - не более 60 В или для толщин от 0,25 до 0,35 мм включительно - не более 90 В, или для толщин от 0,35 до 0,4 мм включительно - не более 190 В, или для толщин от 0,4 мм до 0,5 мм включительно - не более 375 В, или для толщин от 0,5 до 0,6 мм включительно - не более 550 В, или для толщин от 0,6 до 0,7 мм включительно - не более 750 В, или для толщин от 0,7 до 0,85 мм включительно - не более 1000 В, или для толщин от 0,85 до 1,15 мм включительно - не более 1300 В, или для толщин от 1,15 до 1,35 мм включительно - не более 1575 В.

Скрутка изолированных жил в группы - пару, тройку или четверку производится обычно на машинах рамочного типа.

Электрический экран в виде оплетки или обмотки накладывается на оплеточных или обмоточных машинах. Предварительно возможна тростка (объединение) проволок в пучки на тростильных машинах.

Электрический экран из металлопластмассовой ленты накладывается обмоткой по спирали с перекрытием на обмоточных машинах или продольно с перекрытием на операции наложения влагозащитной оболочки. Экран накладывается металлом внутрь, а под него подпускают продольно медную луженую дренажную жилу. Возможно продольное наложение экрана из металлопластмассовой ленты металлом внутрь с подпуском медной луженой дренажной жилы при одновременном наложении экструдированного слоя поясной изоляции из поливинилхлоридного пластиката или специального поливинилхлоридного пластиката, или безгалогенной полимерной композиции, или термопластичного эластомера на экструзионной линии или резины или силиконовой резины на линии непрерывной вулканизации.

При изготовлении комбинированного электрического экрана металлопластмассовую ленту подпускают продольно с перекрытием металлическим слоем кверху под оплетку или обмотку на оплеточной или обмоточной машине, соответственно.

Поясная изоляция из диэлектрических лент изготавливается методом обмотки по спирали с перекрытием на обмоточных машинах или продольно с перекрытием с применением дополнительно нитеобмотчика или лентообмотчика для скрепления пучком нитей или узкой пластмассовой лентой по спирали.

Оболочки поверх индивидуального или группового экрана накладывают из поливинилхлоридного пластиката или специального поливинилхлоридного пластиката, или безгалогенной полимерной композиции, или термопластичного эластомера на экструзионных линиях или из резины или силиконовой резины на линиях непрерывной вулканизации.

Заполнитель 3 из поливинилхлоридного пластиката или специального поливинилхлоридного пластиката, или безгалогенной полимерной композиции, или термопластичного эластомера накладывается экструзионным способом на экструзионных линиях и на линиях непрерывной вулканизации при использовании резины или силиконовой резины.

Вспенивание материала заполнителя производится химическим или физическим способом. В первом случае к гранулам основного материала в бункер экструзионной линии добавляют гранулированный, вспенивающий реагент, во втором случае вводят неактивный газ (например: азот) в формирующийся заполнитель с помощью установки физического вспенивания.

Промежуточную оболочку и влагозащитную оболочку 5 накладывают экструзионным способом на экструзионных линиях при использовании поливинилхлоридного пластиката или специального поливинилхлоридного пластиката, или безгалогенной полимерной композиции, или термопластичного эластомера и на линиях непрерывной вулканизации при использовании резины или силиконовой резины.

Водоблокирующий слой накладывается водоблокирующей лентой обмоткой по спирали на обмоточной машине.

Броня 4 из круглых стальных оцинкованных, стальных нержавеющих или из фосфористой бронзы проволок накладывается в виде оплетки или обмотки на оплеточных или бронировочных машинах, из стальных лент - по методу обмотки по спирали с перекрытием на лентообмоточных бронировочных машинах. При использовании ламинированных стальных лент броню накладывают продольно с использованием специальной гофрирующей и свертывающей установки совместно с наложением влагозащитной оболочки.

Были изготовлены девять групп образцов кабелей, в каждой группе по три образца. Каждый образец имеет следующую конструкцию: две токопроводящие жилы, скрученные из семи мягких медных проволок каждая, изолированные поливинилхлоридным пластикатом с кислородным индексом от 20 до 25 разного цвета, скрученых между собой в пару с шагом не более 0,1 м, заполнитель, изготовленный из материала на основе поливинилхлоридного пластиката с кислородным индексом от 20 до 25, обеспечивающий кабелю круглую цилиндрическую, и влагозащитную оболочку из поливинилхлоридного пластиката с кислородным индексом от 20 до 25. Для каждой группы толщина изоляции выбрана в середине или ближе к нижней границе одного из перечисленных в независимом пункте диапазонов (0,2 мм - для диапазона толщин от 0,2 мм до 0,25 мм, включительно, 0,3 мм - для диапазона толщин от 0,25 мм до 0,35 мм, включительно, 0,35 мм - для диапазона толщин от 0,35 мм до 0,4 мм, включительно, 0,45 мм - для диапазона толщин от 0,4 мм до 0,5 мм, включительно, 0,55 мм - для диапазона толщин от 0,5 мм до 0,6 мм, включительно, 0,65 мм - для диапазона толщин от 0,6 мм до 0,7 мм, включительно, 0,75 мм - для диапазона толщин от 0,7 мм до 0,85 мм, включительно, 0,9 мм - для диапазона толщин от 0,85 мм до 1,15 мм, включительно, 1,2 мм - для диапазона толщин от 1,15 мм до 1,35 мм, включительно)

Было проведено испытание электрическим напряжением по ГОСТ 2990-78. Обычно норму испытательного напряжения принимают равной в 3-4 раза выше рабочего напряжения. В данном случае применяли испытательное напряжение в 4 раза выше максимально допустимого рабочего напряжения для конкретного диапазона толщин.

Результаты испытаний представленные в таблице 2.

Как видно из таблицы 2, все кабели испытание выдержали, что является подтверждением технического результата.

1. Кабель монтажный взрывопожаробезопасный преимущественно для искробезопасных цепей, содержащий сердечник не менее чем из одной многопроволочной медной или медной луженой токопроводящей жилы с полимерной изоляцией или не менее чем из одной группы названных жил, предварительно скрученных между собой в пару, или тройку, или четверку, негигроскопичный полимерный заполнитель, накладываемый концентрическим слоем поверх сердечника и обеспечивающий кабелю круглую цилиндрическую форму, и влагозащитную оболочку, отличающийся тем, что названные изоляция, заполнитель и влагозащитная оболочка выполнены экструзионным способом из не распространяющих горение полимеров, а минимальная толщина изоляции выбрана из условия соответствия максимально допустимому рабочему электрическому напряжению переменного тока частотой 50 Гц: для толщин от 0,2 до 0,25 мм включительно не более 60 В, или для толщин от 0,25 до 0,35 мм включительно не более 90 В, или для толщин от 0,35 до 0,4 мм включительно не более 190 В, или для толщин от 0,4 до 0,5 мм включительно не более 375 В, или для толщин от 0,5 до 0,6 мм включительно не более 550 В, или для толщин от 0,6 до 0,7 мм включительно не более 750 В, или для толщин от 0,7 до 0,85 мм включительно не более 1000 В, или для толщин от 0,85 до 1,15 мм включительно не более 1300 В, или для толщин от 1,15 до 1,35 мм включительно не более 1575 В.

2. Кабель по п.1, отличающийся тем, что при числе названных жил или групп в сердечнике более одной жилы или группы скручены между собой в сердечник.

3. Кабель по п.1, отличающийся тем, что дополнительно под названную изоляцию наложено обмоткой по спирали с перекрытием не менее одной слюдинитовой ленты.

4. Кабель по п.1, отличающийся тем, что названная изоляция выполнена из поливинилхлоридного пластиката с кислородным индексом от 20 до 25 или специального поливинилхлоридного пластиката кислородным индексом не менее 30, в том числе с пониженным дымогазовыделением, или сшитого полиэтилена, или безгалогенной полимерной композиции с кислородным индексом не менее 35, или термопластичного полиолефинового эластомера с кислородным индексом не менее 29, или термопластичного полиуретанового эластомера с кислородным индексом не менее 29, или изоляционной кабельной резины, или силиконовой резины, в том числе керамизирующейся в условиях воздействия пламени.

5. Кабель по п.1, отличающийся тем, что названная изоляция токопроводящих жил имеет индивидуальную расцветку, причем расцветка выполнена количеством однородных цветов, достаточным для обеспечения различия названных групп в сердечнике между собой по комбинации цветов названной изоляции токопроводящих жил и для обеспечения различия этих жил между собой по цвету названной изоляции внутри каждой группы и в сердечнике, скрученном из отдельных изолированных токопроводящих жил.

6. Кабель по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что смежные группы имеют согласованные шаги скрутки, причем шаг скрутки в группу из двух названных токопроводящих жил не превышает 0,1 м, из трех названных токопроводящих жил не превышает 0,15 м, из четырех названных токопроводящих жил не превышает 0,2 м.

7. Кабель по п.1, отличающийся тем, что на каждую названную группу дополнительно наложена обмотка не менее чем из одной полимерной ленты С перекрытием.

8. Кабель по п.1, отличающийся тем, что поверх сердечника дополнительно наложена поясная изоляция не менее чем из одной диэлектрической ленты с перекрытием обмоткой по спирали или продольно.

9. Кабель по п.8, отличающийся тем, что поясная изоляция по сердечнику выполнена из полиэтилентерефталатной, или поливинилхлоридной, или полиэтиленовой, или полиамидной ленты.

10. Кабель по п.8, отличающийся тем, что поясная изоляция по сердечнику выполнена из слюдинитовой ленты слюдяным слоем внутрь.

11. Кабель по п.1, отличающийся тем, что он содержит дополнительно не менее чем один электрический экран.

12. Кабель по п.11, отличающийся тем, что экран выполнен индивидуальным, наложенным на названную жилу, или групповым, наложенным на названную группу, или общим, наложенным поверх сердечника, причем поверх каждого индивидуального или группового экрана наложена экструзионным способом полимерная оболочка или поясная изоляция в виде обмотки по спирали с перекрытием полимерной лентой, а толщина названных полимерной оболочки и поясной изоляции выбрана такой, чтобы они выдерживали испытание напряжением 500 В переменного тока частотой 50 Гц, приложенным между любыми индивидуальными, или групповыми, или общим экранами.

13. Кабель по п.11, отличающийся тем, что названный экран выполнен не менее, чем одной металлополимерной лентой, наложенной металлом внутрь с перекрытием обмоткой по спирали или продольно с проложенной под ними экранной проволокой

14. Кабель по п.11, отличающийся тем, что экран выполнен в виде оплетки или обмотки из медных или медных луженых проволок.

15. Кабель по п.14, отличающийся тем, что под оплетку или обмотку дополнительно наложено не менее одной металлополимерной ленты металлом кверху с перекрытием обмоткой по спирали или продольно.

16. Кабель по п.1, отличающийся тем, что названный заполнитель дополнительно введен во все пустоты в сердечнике, в том числе в пределах групп.

17. Кабель по любому из пп.1 или 16, отличающийся тем, что названный заполнитель выполнен на основе поливинилхлоридного пластиката с кислородным индексом от 20 до 25 или специального поливинилхлоридного пластиката с кислородным индексом не менее 28, в том числе с пониженным дымогазовыделением, или безгалогенной полимерной композиции с кислородным индексом не менее 30, или термопластичного полиолефинового эластомера с кислородным индексом не менее 28, или термопластичного полиуретанового эластомера с кислородным индексом не менее 28, или изоляционной резины, или силиконовой резины, в том числе керамизирующейся в условиях воздействия пламени.

18. Кабель по любому из пп.1 или 16, отличающийся тем, что заполнитель выполнен из вспененного материала.

19. Кабель по любому из пп.1 или 12, отличающийся тем, что названные оболочка и влагозащитная оболочка выполнены из поливинилхлоридного пластиката с кислородным индексом от 20 до 25 или специального поливинилхлоридного пластиката с кислородным индексом не менее 30, в том числе с пониженным дымогазовыделением, или безгалогенной полимерной композиции с кислородным индексом не менее 35, или термопластичного полиолефинового эластомера с кислородным индексом не менее 29, или термопластичного полиуретанового эластомера с кислородным индексом не менее 29, или шланговой резины, или силиконовой резины, в том числе керамизирующейся в условиях воздействия пламени.

20. Кабель по п.1, отличающийся тем, что под названную влагозащитную оболочку дополнительно проложена броня в виде оплетки или обмотки из круглых стальных оцинкованных или из стальных нержавеющих, или из фосфористой бронзы проволок или стальных лент обмоткой по спирали с перекрытием, или продольно с перекрытием из металлополимерной гофрированной ленты.

21. Кабель по п.20, отличающийся тем, что под броню дополнительно проложена экструзионным способом промежуточная оболочка из полимерного материала однородного с материалом названной влагозащитной оболочки или обмотка не менее чем одной полимерной лентой.

22. Кабель по п.20, отличающийся тем, что под броню дополнительно наложен слой водоблокирующего набухающего материала.

23. Кабель по любому из пп.1 или 19, отличающийся тем, что названные изоляция, оболочка, и влагозащитная оболочка выполнены из холодостойких полимерных материалов с температурой хрупкости не выше минус 60°С не распространяющих горение.

24. Кабель по любому из пп.1 или 19, отличающийся тем, что названные изоляция, оболочка, и влагозащитная оболочка выполнены из теплостойких полимерных материалов с температурой плавления не ниже 105°С, не распространяющих горение.

25. Кабель по п.1, отличающийся тем, что сечение названной токопроводящей жилы и толщина названной изоляции дополнительно выбраны такими, чтобы обеспечить электрическую емкость меньше 200 нФ на длине 1 км, индуктивность меньше 1 мГн на длине 1 км и отношение индуктивности к электрическому сопротивлению токопроводящей жилы постоянному току менее 30 мкГн/Ом.

26. Кабель по п.1, отличающийся тем, что влагозащитная оболочка выполнена синего цвета или с синей полосой.