Кабель силовой огнестойкий

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 и 10 кВ частотой 50 Гц при температуре окружающей среды от минус 50°C до плюс 50°C и относительной влажности воздуха до 98% при температуре плюс 35°C. Кабель силовой содержит три токопроводящие жилы 1, термический барьер 2 в виде обмотки, по меньшей мере, из двух слюдосодержащих лент, каждая из которых наложена с перекрытием не менее 40%, обмотку 3, по меньшей мере, из одной электроизоляционной силиконовой ленты, изоляцию 4 из сшитой полимерной композиции, не содержащей галогенов. Жилы скручены в общий сердечник, вокруг центрального заполнения 5. Поверх сердечника последовательно наложены внутренняя оболочка 6 из полимерной композиции, не содержащей галогенов, обмотка 7 из электропроводящей ленты, экран 8 в виде обмотки из медных лент или из повива медных проволок, скрепленных спирально наложенной медной лентой или пасьмой из медных проволок, разделительный слой 9 в виде обмотки, подушка 10 под броню 11 в виде обмотки из металлических лент, наложенных с перекрытием, или в виде спирально наложенных металлических проволок, наружная оболочка 12.

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 и 10 кВ частотой 50 Гц при температуре окружающей среды от минус 50°C до плюс 50°C и относительной влажности воздуха до 98% при температуре плюс 35°C.

Известны силовые кабели на напряжение 6 кВ частотой 50 Гц, имеющие три токопроводящие жилы с изоляцией из полимерной композиции, жилы скручены в общий сердечник вокруг центрального заполнения, внутреннюю оболочку, обмотку из электропроводящей ленты, экран в виде обмотки из медных лент или из повива медных проволок, скрепленных спирально наложенной медной лентой или пасьмой из медных проволок, разделительный слой в виде обмотки, подушки под броню, броню из двух стальных оцинкованных лент или круглых стальных оцинкованных проволок, или круглых проволок или лент из алюминия или алюминиевого сплава и экструдированную наружную оболочку (кабель марки ВБВнг по ГОСТ Р 55025-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение от 6 до 35 кВ включительно».

Такие кабели по параметрам пожарной безопасности в соответствии с ГОСТ Р 53315-2009 могут применяться при групповой прокладке в наружных кабельных сооружениях. Однако они не отвечают требования, предъявляемым к кабелям для прокладки в закрытых кабельных сооружениях, кроме того они не обеспечивают сохранение работоспособности (т.е. не огнестойкие) при пожаре в течение заданного времени.

Технический результат, на достижение которого направлена разработанная конструкция силового кабеля, соответствующая требованиям ГОСТ Р 53315-2009, предъявляемым к кабелям, предназначенным для групповой прокладки в закрытых кабельных сооружениях, заключается в сохранении работоспособности при воздействии пламени в течение времени не менее 60 мин, т.е. технический результат заключается в повышении показателей пожарной безопасности кабеля.

Технический результат достигается тем, что в кабеле силовом, содержащем три токопроводящие жилы с изоляцией из полимерной композиции, жилы скручены в общий сердечник вокруг центрального заполнения, внутреннюю оболочку, обмотку из электропроводящей ленты, экран в виде обмотки из медных лент или из повива медных проволок, скрепленных спирально наложена медной лентой или пасьмой из медных проволок, разделительный слой в виде обмотки, подушку под броню, броню из двух стальных оцинкованных лент или круглых стальных оцинкованных проволок, или круглых проволок или лент из алюминия или алюминиевого сплава и экструдированную наружную оболочку, изоляция выполнена из сшитой полимерной композиции, не содержащей галогенов, с удельным объемным электрическим сопротивлением () не менее 10¹⁴ Ом·см и с кислородным индексом не менее 28, центральное заполнение, внутренняя оболочка и подушка под броню выполнены из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30 и наружная оболочка выполнена из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 35.

Кабель может дополнительно содержать поверх каждой токопроводящей жилы термический барьер в виде обмотки по меньшей мере из двух слюдосодержащих лент, каждая из которых наложена с перекрытием не менее 40%.

Кабель может дополнительно содержать поверх термического барьера обмотку по меньшей мере из одной электроизоляционной силиконовой ленты наложенной с перекрытием не менее 40%.поверх жил, скрученных в сердечник, скрепляющую ленту, наложенную с зазором.

Полезная модель поясняется чертежом, на котором показан силовой кабель в разрезе.

Кабель силовой содержит три токопроводящие жилы 1, термический барьер 2 в виде обмотки, по меньшей мере, из двух слюдосодержащих лент, каждая из которых наложена с перекрытием не менее 40%, обмотку 3, по меньшей мере, из одной электроизоляционной силиконовой ленты, изоляцию 4 из сшитой полимерной композиции, не содержащей галогенов. Жилы скручены в общий сердечник, вокруг центрального заполнения 5. Поверх сердечника последовательно наложены внутренняя оболочка 6 из полимерной композиции, не содержащей галогенов, обмотка 7 из электропроводящей ленты, экран 8 в виде обмотки из медных лент или из повива медных проволок, скрепленных спирально наложенной медной лентой или пасьмой из медных проволок, разделительный слой 9 в виде обмотки, подушка 10 под броню 11 в виде обмотки из металлических лент, наложенных с перекрытием, или в виде спирально наложенных металлических проволок, наружная оболочка 12.

В качестве материала изоляции 4 кабеля используется трудногорючая сшитая полимерная композиция, не содержащая галогенов, с кислородным индексом не менее 28 и удельным объемным электрическим сопротивлением не менее 10¹⁴ Ом·см.

В качестве материала центрального заполнения 5 и внутренней оболочки 6 и подушки под броню 10 используются трудногорючие полимерные композиции, не содержащие галогенов, с кислородным индексом не менее 30.

В качестве материала разделительного слоя 9 могут применяться стеклоленты или стеклослюдосодержащие ленты, наложенные с перекрытием.

В качестве материала проволок или лент брони 11 используется оцинкованная сталь, алюминий или алюминиевый сплав.

В качестве материала наружной оболочки 12 кабеля используется трудногорючая полиолефиновая композиция, не содержащая галогенов, с кислородным индексом не менее 35.

Примененные для изготовления предлагаемого кабеля материалы выпускаются промышленно и широко используются при изготовлении силовых кабелей.

Токопроводящие жилы 1 изготавливают из проволоки, традиционной для электрических кабелей, скрутку элементов кабеля производят на обычном крутильном оборудовании.

Наложение изоляции 4, внутренней оболочки 6, подушки 10 под броню 11 и наружной оболочки 12 осуществляют на экструзионном оборудовании.

Сшивание изоляции 4 осуществляется в "сауне" или с помощью электронного ускорителя.

Наложение металлического экрана 8 и брони 11, состоящей из спиралеобразно наложенных металлических проволок, осуществляют на известном крутильном оборудовании, традиционно применяемом в кабельной промышленности.

Наложение термического барьера 2, обмотки 3, разделительного слоя 9, выполненного обмоткой, брони 11, состоящей из металлических лент, осуществляют на обмоточных машинах, применяемых в кабельной промышленности.

Предлагаемый кабель силовой был испытан на нераспространение горения при групповой прокладке по ГОСТ IEC 60332-3-22-20011, на определение оптической плотности дыма при горении и тлении по ГОСТ IEC 61034-2-2011 и на сохранение работоспособности в условиях воздействия пламени на оборудовании по ГОСТ IEC 60331-11-2011 при приложении номинального рабочего напряжения. Результаты испытаний приведены в таблице 1.

Таблица 1.
Характеристики кабелей
Наименование характеристики	Технические требования	Кабельное изделие
		Известный кабель	Предлагаемый кабель
1. Сохранение работоспособности в условиях воздействия пламени при приложении номинального рабочего напряжения, мин	не менее 30	23, не соответствует	75, соответствует
2. Нераспространение горения при групповой прокладке при испытании по ГОСТ МЭК 60332-3-22
- Длина обугленной или поврежденной пламенем части, м	не более 2,5	1,0, соответствует	0,9, соответствует
3. Дымовыделение при горении и тлении при испытании по ГОСТ МЭК 61034-2-2005
- Сохранение светопроницаемости, %	не менее 50	15, не соответствует	58%, 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 сохранение работоспособности кабельной линии, выполненной вышеуказанным кабелем, при пожаре в течение времени более 60 мин.

1. Кабель силовой, содержащий три токопроводящие жилы с изоляцией из полимерной композиции, скрученные в общий сердечник вокруг центрального заполнения, внутреннюю оболочку, обмотку из электропроводящей ленты, экран в виде обмотки из медных лент или из повива медных проволок, скрепленных спирально наложенной медной лентой или пасьмой из медных проволок, разделительный слой в виде обмотки, подушки под броню, броню из двух стальных оцинкованных лент или круглых стальных оцинкованных проволок, или круглых проволок или лент из алюминия или алюминиевого сплава и экструдированную наружную оболочку, отличающийся тем, что изоляция выполнена из сшитой полимерной композиции, не содержащей галогенов, с удельным объемным электрическим сопротивлением не менее 10¹⁴ Ом·см и с кислородным индексом не менее 28, центральное заполнение, внутренняя оболочка и подушка под броню выполнены из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30, а наружная оболочка выполнена из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 35.

2. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит поверх каждой токопроводящей жилы термический барьер в виде обмотки, по меньшей мере, из двух слюдосодержащих лент, каждая из которых наложена с перекрытием не менее 40%.

3. Кабель по п. 2, отличающийся тем, что дополнительно содержит поверх термического барьера обмотку, по меньшей мере, из одной электроизоляционной силиконовой ленты, наложенной с перекрытием не менее 40%.