Кабель силовой, не распространяющий горение

Полезная модель относится к конструкциям силовых электрических кабелей, отличающихся использованием средств защиты от повреждений, вызываемых экстремальной температурой (перегревом) или воспламенением, а именно, использованием материалов, стойких к воспламенению. Кабель силовой, не распространяющий горение, содержит либо одну токопроводящую жилу, выполненную с изоляцией 1, либо три токопроводящие жилы, выполненные с изоляцией 1 и скрученные в сердечник, а также наложенные на жилу или сердечник либо последовательно расположенные внутреннюю оболочку 2, экран и наружную оболочку 3, либо последовательно расположенные внутреннюю оболочку 2, броню и наружную оболочку 3, либо последовательно расположенные внутреннюю оболочку 2 и наружную оболочку 3, либо наружную оболочку 3, при этом изоляция 1, а также оболочки 2 и 3 выполнены из экструдированного поливинилхлоридного пластика пониженной пожарной опасности, характеризующегося кислородным индексом соответственно A₁, A₂, A₃ , максимальной удельной оптической плотностью дыма при горении соответственно B₁, B₂, B₃, максимальной удельной оптической плотностью дыма при тлении соответственно C₁, C₂, C₃, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, соответственно D₁ , D₂, D₃, прочностью при разрыве соответственно E₁, E₂, E₃ и относительным удлинением при разрыве соответственно F₁, F₂, F ₃, так что A₁30%, А₂28%, А₃35%; 150<B₁280, В₂150, В₃200; C₁200, С₂150, С₃200; D₁150 мг/г, D₂50 мг/г, D₃140 мг/г; E₁14,5 Мпа, Е₂3 Мпа, E₃12 Мпа; F₁250%, F₂190%, F₃240%.

Область техники, к которой относится полезная модель

Полезная модель относится к конструкциям силовых электрических кабелей, отличающихся использованием средств защиты от повреждений, вызываемых экстремальной температурой (перегревом) или воспламенением, а именно, использованием материалов, стойких к воспламенению.

Уровень техники

Известны кабели, не распространяющие горение (например, «Кабели силовые гибкие высоковольтные» ТУ 16.К09-158-2005, кабель марки КГЭНШ).

Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками заявленной полезной модели, заключаются в выполнении оболочки из материала, стойкого к воспламенению.

Причина, препятствующая получению в известном техническом решении технического результата, который обеспечивается заявленной полезной моделью, заключается в выполнении оболочки из резины.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является кабель силовой, не распространяющий горение, содержащий скрученные в одном направлении токопроводящие жилы, каждая из которых покрыта изоляцией из поливинилхлоридного пластика марки И40-13А (ГОСТ 5960-72), и расположенную поверх токопроводящих жил оболочку из поливинилхлоридного пластиката марки НГП 40-32 по ТУ 2246-010-0576190-96 (Белоруссов Н.И. Электрические кабели, провода и шнуры. М.: Электроиздат, 1987, с.251).

Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками заявленной полезной модели, заключаются в выполнении изоляции и оболочки из поливинилхлоридного пластика.

Причина, препятствующая получению в известном техническом решении технического результата, который обеспечивается заявленной полезной моделью, заключается в том, что кабель не удовлетворяет требованиям по нераспространению горения при групповой прокладке и в условиях пожара имеет место значительное выделение дыма и хлористого водорода.

Раскрытие полезной модели

Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в обеспечении нераспространения горения кабелей при групповой прокладке при одновременном соответствии требованиям по массовой доле хлористого водорода в составе дымообразных продуктов горения не более 150 мг/г и прочностным характеристикам.

Технический результат заключается в снижении дымовыделения при горении и тлении, в снижении выделения хлористого водорода при горении и в повышении прочностных характеристик.

Достигается технический результат тем, что кабель силовой, не распространяющий горение, содержит либо одну токопроводящую жилу, выполненную с изоляцией 1, либо три токопроводящие жилы, выполненные с изоляцией 1 и скрученные в сердечник, а также наложенные на жилу или сердечник либо последовательно расположенные внутреннюю оболочку 2, экран и наружную оболочку 3, либо последовательно расположенные внутреннюю оболочку 2, броню и наружную оболочку 3, либо последовательно расположенные внутреннюю оболочку 2 и наружную оболочку 3, либо наружную оболочку 3, при этом изоляция 1, а также оболочки 2 и 3 выполнены из экструдированного поливинилхлоридного пластика пониженной пожарной опасности, характеризующегося кислородным индексом соответственно A₁, A₂, A₃ , максимальной удельной оптической плотностью дыма при горении соответственно B₁, B₂, B₃, максимальной удельной оптической плотностью дыма при тлении соответственно C₁, C₂, C₃, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, соответственно D₁ , D₂, D₃, прочностью при разрыве соответственно E₁, E₂, E₃ и относительным удлинением при разрыве соответственно F₁, F₂, F ₃, так что A₁30%, А₂28%, А₃35%, 150<B₁280, В₂150, B₃200, C₁200, С₂150, С₃200, D₁150 мг/г, D₂50 мг/г, D₃140 мг/г, E₁14,5 Мпа, Е₂3 Мпа, Е₃12 Мпа, F₁250%, F₂190%, F₃240%.

Отличительные признаки заявленной полезной модели заключаются в указанных численных значениях параметров используемого поливинилхлоридного пластика.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 схематично показан кабель, содержащий три изолированные жилы, внутреннюю оболочку, экран и наружную оболочку; на фиг. 2 схематично показан кабель, содержащий три изолированные жилы, внутреннюю оболочку, броню и наружную оболочку; на фиг. 3 схематично показан кабель, содержащий три изолированные жилы, внутреннюю оболочку и наружную оболочку; на фиг. 4 схематично показан кабель, содержащий три изолированные жилы и наружную оболочку.

Осуществление полезной модели

Кабель электрический силовой, не распространяющий горение включает либо одну токопроводящую жилу (на фигурах не показано), либо скрученные в сердечник три токопроводящих жилы, каждая из которых покрыта изоляцией 1 (фиг. 1-4).

Поверх изолированной жилы (или сердечника) наложены слои по следующим возможным вариантам выполнения кабеля:

1) последовательно расположенные внутренняя оболочка 2, экран 4 и наружная оболочка 3 (фиг. 1);

2) последовательно расположенные внутренняя оболочка 2, броня 5 и наружная оболочка 3 (фиг. 2),

3) последовательно расположенные внутренняя оболочка 2 и наружная оболочка 3 (фиг. 3);

4) наружная оболочка 3 (фиг. 4).

Изоляция 1 и оболочки 2, 3 выполнены из экструдированного поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности.

Пластикат, из которого выполнена изоляция 1, характеризуется кислородным индексом A₁, максимальной удельной оптической плотностью дыма при горении B₁, максимальной удельной оптической плотностью дыма при тлении C₁, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, D₁ , прочностью при разрыве E₂ и относительным удлинением при разрыве F₁.

Пластикат, из которого выполнена внутренняя оболочка 2, характеризуется кислородным индексом A₂, максимальной удельной оптической плотностью дыма при горении B₂, максимальной удельной оптической плотностью дыма при тлении C₂, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, D₂, прочностью при разрыве E₂ и относительным удлинением при разрыве F₂.

Пластикат, из которого выполнена наружная оболочка 3, характеризуется кислородным индексом A ₃, максимальной удельной оптической плотностью дыма при горении B₃, максимальной удельной оптической плотностью дыма при тлении C₃, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, D₃, прочностью при разрыве E₃ и относительным удлинением при разрыве F₃ .

Указанные параметры пластиката, из которого выполнены изоляция 1 и оболочки 2 и 3, имеют следующие числовые значения: A₁30%, А₂28%, А₃35%; 150<B₁280, В₂150, В₃200; C₁200, С₂150, С₃200; D₁150 мг/г, D₂50 мг/г, D₃140 мг/г; E₁14,5 Мпа, Е₂3 Мпа, E₃12 Мпа; F₁250%, F₂190%, F₃240%.

Изготовление трехжильного кабеля силового, не распространяющего горение, осуществляют следующим образом (фиг. 1, 2).

Токопроводящие жилы изготавливают из традиционных для электрических кабелей материалов (меди, алюминия) скруткой проволоки на обычном крутильном оборудовании. Далее на каждую токопроводящую жилу на экструзионной машине накладывают изоляцию 1, в качестве которой используют поливинилхлоридный пластикат, включающий (мас.ч): поливинилхлорид 100, сложноэфирный пластификатор 40-60, свинцовый стабилизотор 4-7, антипирен-дымоподавитель 60-130, ионол с дифенилолпропаном в соотношении 3:1-1:3 и/или двуокись титана с каолином дегидратированным в соотношении 2:1-1:2 10-20. После этого изолированные жилы скручивают повивной скруткой в одну сторону по всем повивам с образованием сердечника. Затем поверх сердечника на экструзионной машине накладывают внутреннюю оболочку 2 из поливинилхлоридного пластиката, включающего (мас.ч): поливинилхлорид 100, сложноэфирный пластификатор 60-80, свинцовый стабилизотор 3-6, антипирен-дымоподавитель 120-520, ионол с дифенилолпропаном в соотношении 3:1-1:3 0,4-1 и/или двуокись титана с каолином дегидратированным в соотношении 2:1-1:2 10-20. После этого поверх внутренней оболочки 2 в первом варианте выполнения кабеля (фиг. 1) накладывают экран 4 из медных лент или медных проволок, используя для этого традиционно применяемое в кабельной промышленности оборудование. Во втором варианте выполнения кабеля (фиг. 2) поверх внутренней оболочки 2 на бронировочных машинах, обычно применяемых в кабельной промышленности, накладывают броню 5 либо из двух стальных оцинкованных лент, которые располагают с перекрытием, либо из стальных проволок или проволок из алюминия или алюминиевого сплава. Затем поверх экрана 4 (или брони 5) на экструзионной машине накладывают наружную оболочку 3, имеющую тот же состав, что и внутренняя оболочка 2.

В третьем варианте выполнения кабеля (фиг. 3) отсутствует экран (или броня), а наружную оболочку 3 накладывают поверх внутренней оболочки 2.

В четвертом варианте выполнения кабеля отсутствуют внутренняя оболочка, экран (или броня), а наружную оболочку 3 накладывают поверх изоляции 1.

При изготовлении одножильного кабеля используют те же технологические операции с теми же режимами.

Кабель силовой, не распространяющий горение, содержащий либо одну токопроводящую жилу, выполненную с изоляцией (1), либо три токопроводящие жилы, выполненные с изоляцией (1) и скрученные в сердечник, а также наложенные на жилу или сердечник либо последовательно расположенные внутреннюю оболочку (2), экран и наружную оболочку (3), либо последовательно расположенные внутреннюю оболочку (2), броню и наружную оболочку (3), либо последовательно расположенные внутреннюю оболочку (2) и наружную оболочку (3), либо наружную оболочку (3), при этом изоляция (1), а также оболочки (2) и (3) выполнены из экструдированного поливинилхлоридного пластика пониженной пожарной опасности, характеризующегося кислородным индексом соответственно А₁ А₂, А₃, максимальной удельной оптической плотностью дыма при горении соответственно В₁ В₂, В₃, максимальной удельной оптической плотностью дыма при тлении соответственно C₁, С ₂, С₃, массовой долей хлористого водорода, выделяющегося при горении, соответственно D₁ D₂, D ₃, прочностью при разрыве соответственно Е₁ Е₂, Е₃ и относительным удлинением при разрыве соответственно F₁ F₂, F₃, так что A₁30%, А₂28%, А₃35%, 150 < В₁280, В₂150, В₃200, С₁200, С₂150, С₃200, D₁150 мг/г, D₂50 мг/г, D₃140 мг/г, Е₁14,5 МПа, Е₂3 МПа, Е₃12 МПа, F₁250%, F₂190%, F₃240%.