RU103661U1

RU103661U1 - FIRE RESISTANT CABLE

Info

Publication number: RU103661U1
Application number: RU2010148005/07U
Authority: RU
Inventors: Михаил Юрьевич Шувалов; Михаил Кузьмич Каменский; Андрей Александрович Фрик; Алексей Анатольевич Сливов; Дмитрий Анатольевич Попов; Олег Витальевич Команденко; Любовь Ефимовна Налетова; Евгений Владимирович Федотов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Иркутсккабель" (Иркутсккабель)
Priority date: 2010-11-25
Filing date: 2010-11-25
Publication date: 2011-04-20

Abstract

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к силовым кабелям на напряжение 6 и 10 кВ. Кабель содержит токопроводящую жилу, снабженную первым электропроводящим экраном, изоляцию из сшитой композиции полиэтилена, второй электропроводящий экран, обмотку лентой из электропроводящего материала, металлический экран, разделительный слой, внутреннюю оболочку из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, марки Винтес 3020 и наружную оболочку из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, марки Винтес 2010. Разделительный слой может быть выполнен обмоткой лентой. Поверх внутренней оболочки может быть наложен термический барьер из стеклоленты, стеклослюдосодержащей, алюминиевой или медной ленты, или броня из проволок или лент из алюминия или алюминиевого сплава. Технический результат - повышение показателей пожарной безопасности кабеля. The utility model relates to cable technology, namely to power cables for voltage of 6 and 10 kV. The cable contains a conductive core equipped with a first conductive shield, insulation from a cross-linked polyethylene composition, a second conductive shield, a tape winding from a conductive material, a metal shield, a separation layer, an inner sheath of a halogen-free polyolefin composition, Vintes 3020 grade and an outer sheath of polyolefin Vintes 2010 halogen-free composition. Separation layer can be tape wrapped. A thermal barrier made of glass tape, glass mica, aluminum or copper tape, or armor made of wires or tapes made of aluminum or aluminum alloy can be applied over the inner shell. The technical result is an increase in fire safety of the cable.

Description

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°С до плюс 50°С и относительной влажности воздуха до 98% при температуре плюс 35°С.The utility model relates to cable technology, namely, to the construction of power cables with plastic insulation and a sheath, designed for transmission and distribution of electrical energy in stationary electrical installations with an alternating voltage of 6 and 10 kV at a frequency of 50 Hz at an ambient temperature of minus 50 ° C to plus 50 ° C and relative humidity up to 98% at a temperature of plus 35 ° C.

Известны силовые кабели на напряжение 10 кВ частотой 50 Гц, имеющие одну токопроводящую жилу и последовательно расположенные на ней наложенные экструзией первый экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции, изоляцию из сшитой композиции полиэтилена, второй экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции, обмотку лентой из электропроводящего материала, металлический экран из медных проволок, скрепленных спирально наложенной медной лентой или пасьмой из медных проволок, разделительный слой и экструдированную наружную оболочку из поливинилхлоридного пластиката (кабель марки ПвВнг(В)-LS по ТУ 16.К71-335-2004 «Кабели силовые с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 10, 20, 35 кВ». Информационно-технический сборник. Изделия кабельные. Том 1. Кабели, провода и шнуры силовые. Часть 1. М.: ОАО «ВНИИКП», 2009 г., стр.167).Known power cables for a voltage of 10 kV at a frequency of 50 Hz, having one conductive core and sequentially located on it, are extruded by a first screen of an electrically conductive cross-linked polymer composition, insulation from a cross-linked polyethylene composition, a second screen of an electrically conductive cross-linked polymer composition, winding with a tape of electrically conductive material, a metal screen made of copper wires fastened together by a spiral-wound copper tape or a sheaf of copper wires, a separation layer and an extruded outer a sheath made of PVC compound (PvVng (V) -LS cable according to TU 16.K71-335-2004 “Power cables with cross-linked polyethylene insulation for voltage 10, 20, 35 kV.” Information and technical collection. Cable products. Volume 1. Power cables, wires and cords - Part 1: M.: VNIIKP OJSC, 2009, p.167).

Однако такие кабели, удовлетворяя комплексу основных характеристик пожарной безопасности (нераспространение горения в пучках, низкая оптическая плотность дыма при горении и тлении), не обеспечивают сохранение работоспособности (т.е. не огнестойкие) при пожаре в течение заданного времени.However, such cables, satisfying a set of basic fire safety characteristics (non-proliferation of combustion in beams, low optical density of smoke during combustion and smoldering), do not ensure operability (i.e., are not fire resistant) in case of a fire for a specified time.

Поставленная задача заключалась в разработке конструкции силового кабеля, сохраняющего работоспособность при воздействии пламени в течение времени не менее 30 мин.The task was to develop the design of the power cable that maintains operability when exposed to a flame for at least 30 minutes.

Технический результат достигается тем, что в кабеле силовом, содержащем одну токопроводящую жилу и последовательно расположенные на ней наложенные экструзией первый экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции, изоляцию из сшитой композиции полиэтилена, второй экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции, обмотку лентой из электропроводящего материала, металлический экран из медных проволок, скрепленных спирально наложенной медной лентой или пасьмой из медных проволок, разделительный слой и экструдированную наружную оболочку, поверх разделительного слоя наложена внутренняя оболочка из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, марки Винтес 3020 и наружная оболочка выполнена из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, марки Винтес 2010.The technical result is achieved by the fact that in a power cable containing one conductive core and sequentially arranged on it by an extrusion, a first screen of an electrically conductive cross-linked polymer composition, insulation of a cross-linked polyethylene composition, a second screen of an electrically conductive cross-linked polymer composition, metal tape winding screen made of copper wires fastened spirally by copper tape or a sheaf of copper wires, a separation layer and extruded the outer shell, over the separation layer, an inner shell of a halogen-free polyolefin composition of Vintes 3020 grade is applied and the outer shell is made of a halogen-free polyolefin composition of Vintes 2010 brand.

Разделительный слой в кабеле может быть выполнен обмоткой из по меньшей мере одной органической или неорганической ленты.The separation layer in the cable can be made by winding from at least one organic or inorganic tape.

Кабель может дополнительно содержать поверх внутренней оболочки термический барьер в виде обмотки, выполненной по меньшей мере из одной стеклоленты или стеклослюдосодержащей ленты или медной или алюминиевой ленты, наложенной с перекрытием.The cable may further comprise, on top of the inner sheath, a thermal barrier in the form of a winding made of at least one glass tape or glass mica tape, or copper or aluminum tape, overlapped.

Кабель может дополнительно содержать поверх внутренней оболочки броню из проволок или лент из алюминия или алюминиевого сплава.The cable may further comprise, on top of the inner sheath, armor made of wires or tapes of aluminum or aluminum alloy.

Полезная модель поясняется чертежами, на которых показан силовой кабель в разрезе: рис.1 - кабель, содержащий термический барьер; рис.2 - кабель, содержащий броню.The utility model is illustrated by drawings, in which the power cable is shown in section: Fig. 1 - cable containing a thermal barrier; Fig. 2 - cable containing armor.

Кабель силовой содержит одну токопроводящую жилу 1, поверх которой последовательно расположены первый экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции 2, изоляция 3 из сшитой композиции полиэтилена, второй экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции 4, обмотку лентой 5 из электропроводящего материала, металлический экран 6, разделительный слой 7, внутреннюю экструдированную оболочку 8. Поверх внутренней оболочки или экструдированного разделительного слоя наложен термический барьер 9 или броня 10 из проволок или лент из алюминия или алюминиевого сплава. Поверх термического барьера или брони расположена наружная оболочка 11.The power cable contains one conductive core 1, on top of which a first screen of an electrically conductive cross-linked polymer composition 2, an insulation 3 of a cross-linked polyethylene composition, a second screen of an electrically conductive cross-linked polymer composition 4, a winding tape 5 of an electrically conductive material, a metal screen 6, a separation layer are arranged sequentially 7, inner extruded sheath 8. On top of the inner sheath or extruded separation layer, a thermal barrier 9 or armor 10 of wires or tapes of aluminum or aluminum alloy. On top of the thermal barrier or armor is the outer shell 11.

Далее приводятся сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели.The following is information confirming the feasibility of implementing a utility model.

В качестве материала для электропроводящих экранов 2 и 4 используется электропроводящая сшитая полимерная композиция.As a material for the electrically conductive screens 2 and 4, an electrically conductive cross-linked polymer composition is used.

В качестве материала изоляции 3 кабеля используется сшитая композиция полиэтилена.As the insulation material of 3 cables, a cross-linked polyethylene composition is used.

В качестве материала обмотки 5 используется электропроводящая лента.As the material of the winding 5, an electrically conductive tape is used.

В качестве материала разделительного слоя 7 используются органические или неорганические ленты.As the material of the separation layer 7, organic or inorganic tapes are used.

В качестве материала внутренней оболочки 8 кабеля используется полиолефиновая композиция, не содержащая галогенов, марки Винтес 3020, производимая по ТУ У 24.1-30989828-012:2007.The material of the inner sheath 8 of the cable is a halogen-free polyolefin composition of the Vintes 3020 grade, manufactured in accordance with TU U 24.1-30989828-012: 2007.

В качестве материала термического барьера 9 используются стеклоленты или стеклослюдосодержащие ленты или медные или алюминиевые ленты.As the material of the thermal barrier 9, glass tape or glass mica tape or copper or aluminum tape is used.

В качестве материала наружной оболочки 11 кабеля используется полиолефиновая композиция, не содержащая галогенов, марки Винтес 2010, производимая по ТУ У 24.1-30989828-012:2007.As the material of the outer sheath 11 of the cable, a halogen-free polyolefin composition of the brand Vintes 2010, produced according to TU U 24.1-30989828-012: 2007, is used.

В качестве материала проволок или лент брони 10 используется алюминий или алюминиевый сплав.As the material of the wires or tapes of the armor 10, aluminum or an aluminum alloy is used.

Примененные для изготовления предлагаемого кабеля материалы выпускаются промышленно и широко используются при изготовлении силовых кабелей.The materials used for the manufacture of the proposed cable are manufactured industrially and are widely used in the manufacture of power cables.

Токопроводящие жилы 1 изготавливают из проволоки, традиционной для электрических кабелей, скрутку элементов кабеля производят на обычном крутильном оборудовании.Conducting cores 1 are made of wire, traditional for electric cables, the twisting of the cable elements is carried out on conventional twisting equipment.

Наложение электропроводящих экранов 2 и 4 и изоляции 3 и их сшивка осуществляется на линиях непрерывной вулканизации, а наложение экструдированной внутренней оболочки 8 и наружной оболочки 13 осуществляют на экструзионном оборудовании.The application of electrically conductive screens 2 and 4 and insulation 3 and their stitching is carried out on continuous vulcanization lines, and the extruded inner shell 8 and outer shell 13 are applied on extrusion equipment.

Наложение металлического экрана 6 и брони 10, состоящей из спиралеобразно наложенных металлических проволок, осуществляют на известном крутильном оборудовании, традиционно применяемом в кабельной промышленности.The imposition of a metal screen 6 and armor 10, consisting of helically imposed metal wires, is carried out on known twisting equipment, traditionally used in the cable industry.

Наложение обмотки 5 из лент электропроводящего материала, разделительного слоя 7, термического барьера 9 и брони 10, состоящей из металлических лент, осуществляют на обмоточных машинах, применяемых в кабельной промышленности.The imposition of a winding 5 of tapes of an electrically conductive material, a separation layer 7, a thermal barrier 9 and an armor 10 consisting of metal tapes is carried out on winding machines used in the cable industry.

Предлагаемый кабель силовой был испытан на нераспространение горения при групповой прокладке по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22, на определение оптической плотности дыма при горении и тлении по ГОСТ Р МЭК 61034-2-2005 и на сохранение работоспособности в условиях воздействия пламени на оборудовании по ГОСТ Р МЭК 60331-11 при приложении номинального рабочего напряжения. Результаты испытаний приведены в таблице 1.The proposed power cable was tested for non-proliferation of combustion during group laying according to GOST R IEC 60332-3-22, for determining the optical density of smoke during combustion and smoldering in accordance with GOST R IEC 61034-2-2005 and for maintaining operability under conditions of flame exposure on equipment according to GOST R IEC 60331-11 when applying the rated operating voltage. The test results are shown in table 1.

Таблица 1.Table 1. Характеристики кабелейCable specifications Наименование характеристикиName of characteristic Технические требованияTechnical requirements Кабельное изделиеCable product Известный кабельFamous cable Предлагаемый кабельProposed cable 1. Сохранение работоспособности в условиях воздействия пламени при приложении номинального рабочего напряжения, мин1. The preservation of performance under conditions of flame exposure when a rated operating voltage is applied, min не менее 30not less than 30 19, не соответствует19 does not match 37, соответствует37 corresponds 2. Нераспространение горения при групповой прокладке при испытании по ГОСТ Р МЭК 60332-3-222. Non-proliferation of combustion during group laying during testing in accordance with GOST R IEC 60332-3-22 - Длина обугленной или поврежденной пламенем части, м- The length of the charred or damaged part of the flame, m не более 2,5no more than 2.5 1,1, соответствует1.1 corresponds 0,9, соответствует0.9, corresponds 3. Дымовыделение при горении и тлении при испытании по ГОСТ Р МЭК 61034-2-20053. Smoke during combustion and decay during testing in accordance with GOST R IEC 61034-2-2005 - Сохранение светопроницаемости, %- Preservation of light transmission,% не менее 50not less than 50 50, соответствует50 corresponds 59%, соответствует59% match

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 30 мин.Based on the test results presented in table 1, we can conclude that the proposed cable design provides not only compliance with the requirements for the main fire safety characteristics, such as non-propagation of combustion in beams, low optical density of smoke during combustion and smoldering, but also maintaining cable operability a line made by the above cable in case of fire for more than 30 minutes.

Таким образом, технический результат заключается в повышении показателей пожарной безопасности кабеля.Thus, the technical result is to increase the fire safety of the cable.

Claims

1. A power cable containing one conductive core and sequentially arranged on it by extrusion, a first screen of an electrically conductive cross-linked polymer composition, insulation of a cross-linked polyethylene composition, a second screen of an electrically conductive cross-linked polymer composition, a tape winding of an electrically conductive material, a metal screen of copper wires, fastened spirally imposed by a copper tape or a sheaf of copper wires, a separation layer and an extruded outer sheath, characterized in that EPX separating layer superimposed inner sheath of a polyolefin composition containing no halogen Vintes mark 3020 and the outer sheath is made of a polyolefin composition containing no halogen Vintes 2010 brand.

2. The cable according to claim 1, characterized in that the separation layer is made by winding from at least one organic or inorganic tape.

3. The cable according to claim 1, characterized in that it further comprises a thermal barrier over the inner shell in the form of a winding made of at least one glass tape, or glass-mica tape, or copper or aluminum tape, overlapped.

4. The cable according to claim 1, characterized in that it further comprises, on top of the inner shell, armor of wires or tapes of aluminum or aluminum alloy.