RU125386U1 - Огнестойкий электрический кабель - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям электрических кабелей с пластмассовой изоляцией и оболочкой. Кабель содержит по крайней мере одну токопроводящую жилу, содержащую последовательно расположенные обмотку из по крайней мере одной слюдосодержащей ленты, наложенные экструзией полимерную изоляцию и наружную оболочку, выполненную из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с кислородным индексом не менее 35. Изоляция выполнена из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30. Кабель может дополнительно содержать поверх скрученных в сердечник изолированных жил обмотку из полимерной или скрепляющей ленты. Также кабель по всем вариантам исполнения может дополнительно содержать поверх скрученных в сердечник изолированных жил экструдированную внутреннюю оболочку из пластиката пониженной пожарной опасности с кислородным индексом не менее 28. Также кабель по всем вариантам исполнения может дополнительно содержать поверх скрученных в сердечник изолированных жил экструдированную внутреннюю оболочку из из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 45. Также кабель может дополнительно содержать поверх внутренней оболочки металлический экран из медных лент или медных проволок. Также кабель может дополнительно содержать поверх внутренней оболочки броню в виде обмотки из металлических лент, наложенных с перекрытием, или в виде спирально наложенных металлических проволок. Технический результат - повышение надежности кабели при работе в условиях открытого пламени.

Description

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям электрических кабелей с пластмассовой изоляцией и оболочкой, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 1 кВ номинальной частотой до 100 Гц при температуре окружающей среды от минус 50°С до плюс 50°С и относительной влажности воздуха до 98% при температуре плюс 35°С.

Известен электрический кабель, имеющий медные токопроводящие жилы, содержащие огнестойкий барьер в виде обмотки из слюдосодержащих лент, полимерную изоляцию и наружную оболочку из поливинилхлоридной композиции пониженной пожарной опасности (кабель марки ВВГнг(А)-FRLS по ГОСТ Р 53769-2010 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ»).

Такой кабель удовлетворяет комплексу основных характеристик пожарной безопасности, в том числе, требованию по огнестойкости. Однако у такого кабеля есть ряд недостатков. В связи с тем, что изоляция изготовлена из поливинилхлоридной композиции пониженной пожарной опасности, при воздействии на этот кабель открытого пламени происходит выделение газообразных хлорсодержащих продуктов горения, резко снижающих электрическое сопротивление изоляционной системы кабеля и увеличивающих вероятность пробоя. Электрическое сопротивление такого кабеля при воздействие на него открытого пламени с температурой (750-800)°С составляет около 10⁶ Ом на один метр длины. Также показано, что проводимость водного раствора газов, выделяющихся при горении изоляции таких кабелей, лежит в пределах 60-70 мкСм/мм.

Поставленная задача заключалась в разработке конструкции огнестойкого электрического кабеля с оболочкой из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с повышенными значениями электрического сопротивления изоляционной системы в процессе горения кабеля.

Технический результат достигается тем, что в электрическом кабеле, содержащем по крайней мере одну токопроводящую жилу, содержащую последовательно расположенные обмотку из, по крайней мере, одной слюдосодержащей ленты, наложенные экструзией полимерную изоляцию и наружную оболочку, выполненную из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с кислородным индексом не менее 35, изоляция выполнена из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30.

Кабель может дополнительно содержать поверх скрученных токопроводящих жил разделительный слой в виде обмотки из скрепляющей ленты.

Кабель может дополнительно содержать поверх скрученных токопроводящих жил разделительный слой в виде обмотки из полимерной ленты.

Также кабель может дополнительно содержать поверх скрученных в сердечник изолированных жил, полимерной или скрепляющей ленты экструдированную внутреннюю оболочку из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с кислородным индексом не менее 28.

Также кабель может дополнительно содержать поверх скрученных в сердечник изолированных жил, полимерной или скрепляющей ленты экструдированную внутреннюю оболочку из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 45.

Также кабель может дополнительно содержать поверх скрученных в сердечник изолированных жил, полимерной или скрепляющей ленты экструдированную внутреннюю оболочку из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с кислородным индексом не менее 28 и металлический экран из медных лент или медных проволок.

Также кабель может дополнительно содержать поверх скрученных в сердечник изолированных жил, полимерной или скрепляющей ленты экструдированную внутреннюю оболочку из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 45 и металлический экран из медных лент или медных проволок.

Также кабель может дополнительно содержать поверх скрученных в сердечник изолированных жил, полимерной или скрепляющей ленты экструдированную внутреннюю оболочку из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с кислородным индексом не менее 28 и броню в виде обмотки из металлических лент, наложенных с перекрытием, или металлических проволок, наложенных спирально или в виде оплетки.

Также кабель может дополнительно содержать поверх скрученных в сердечник изолированных жил, полимерной или скрепляющей ленты экструдированную внутреннюю оболочку из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 45 и броню в виде обмотки из металлических лент, наложенных с перекрытием, или металлических проволок, наложенных спирально или в виде оплетки.

Полезная модель поясняется чертежом, на котором показан кабель в разрезе (рис.1).

Кабель содержит токопроводящие жилы 1, поверх каждой из которых последовательно расположены обмотка из стеклослюдосодержащих лент 2 и изоляция 3. Жилы скручены в общий сердечник, поверх сердечника кабель содержит обмотку полимерной или скрепляющей лентой 4, внутреннюю оболочку 5, металлический экран 6 в виде обмотки из медных лент или медных проволок, броню 7 в виде обмотки из металлических лент, наложенных с перекрытием, или в виде продольно наложенных металлических проволок, наружную оболочку 8.

Далее приводятся сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели.

В качестве материала лент 2 используются стеклослюдосодержащие ленты.

В качестве материала изоляции 3 кабеля используются полимерные композиции, не содержащие галогенов, с кислородным индексом не менее 30.

В качестве материала ленты 4 используются синтетические ленты.

В качестве материала внутренней оболочки 5 кабеля используются поливинилхлоридные композиции пониженной пожарной опасности с кислородным индексом не менее 35 или полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 45.

В качестве материала наружной оболочки 8 кабеля используются поливинилхлоридные композиции пониженной пожарной опасности с кислородным индексом не менее 30.

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

Металлический экран 6 изготавливают из проволоки или ленты, традиционной для электрических кабелей.

Броню 7 изготовляют из стальных оцинкованных проволок или ленты, традиционной для электрических кабелей.

Наложение изоляции 3, внутренней оболочки 5 и наружной оболочки 8 осуществляют на экструзионном оборудовании.

Наложение металлического экрана 6 и брони 7, состоящих из проволок, осуществляют на известном крутильном оборудовании, традиционно применяемом в кабельной промышленности.

Наложение обмотки 2 из стеклослюдосодержащих лент, обмотки лентой 4, экрана 6 и брони 7, состоящих из металлических лент, осуществляют на обмоточных машинах, применяемых в кабельной промышленности.

Образцы кабеля были подвергнуты испытаниям на огнестойкость в соответствии с требованиями ГОСТ Р МЭК 60331-21. Огнестойкость кабеля составила не менее 180 минут. Также были проведены испытания по определению электрического сопротивления кабеля при воздействии открытого пламени с температурой (750-800)°С и определена проводимость водного раствора газов, выделяющихся при горении изоляции при испытаниях по ГОСТ Р МЭК 60754-2. Электрическое сопротивление изоляционной системы такого кабеля при воздействии на него открытого пламени составляет 10⁸-10⁹ Ом на один метр длины. Проводимость водного раствора газов, выделяющихся при горении изоляции, составляет 1-3 мкСм/мм.

Основываясь на предоставленных результатах испытаний можно сделать вывод, что предлагаемая конструкция кабеля обладает высокими электрическими характеристиками в условиях воздействия открытого пламени. Большее значение электрического сопротивления и меньшая проводимость водного раствора газообразных продуктов горения свидетельствует о том, что кабель имеет низкую вероятность отказа в случае возникновения пожара.

Основываясь на результатах испытаний, а также рекомендациях, изложенных в ГОСТ Р 53315-2009, предлагаемый кабель может быть использован для кабельных линий питания оборудования систем безопасности АЭС, электропроводок цепей систем пожарной безопасности (цепей пожарной сигнализации, питания насосов пожаротушения, освещения запасных выходов и путей эвакуации, систем дымоудаления и приточной вентиляции, эвакуационных лифтов), а также для электропроводок в операционных отделениях больниц, цепей аварийного электроснабжения и питания оборудования (токоприемников), функционирующих при пожаре.

Технический результат заключается в повышении надежности кабели при работе в условиях открытого пламени.

Claims (9)

1. Огнестойкий электрический кабель, содержащий по крайней мере одну токопроводящую жилу, содержащую последовательно расположенные обмотку из по крайней мере одной слюдосодержащей ленты, наложенные экструзией полимерную изоляцию и наружную оболочку, выполненную из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с кислородным индексом не менее 35, отличающийся тем, что изоляция выполнена из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30.

2. Кабель по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит поверх скрученных изолированных жил разделительный слой в виде обмотки из полимерной ленты.

3. Кабель по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит поверх скрученных изолированных жил скрепляющую ленту.

4. Кабель по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что он дополнительно содержит внутреннюю экструдированную оболочку из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с кислородным индексом не менее 28.

5. Кабель по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что он дополнительно содержит внутреннюю экструдированную оболочку из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 45.

6. Кабель по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что он дополнительно содержит внутреннюю экструдированную оболочку из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с кислородным индексом не менее 28 и металлический экран из медных лент или медных проволок.

7. Кабель по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что он дополнительно содержит внутреннюю экструдированную оболочку из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 45 и металлический экран из медных лент или медных проволок.

8. Кабель по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что он дополнительно содержит внутреннюю экструдированную оболочку из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности с кислородным индексом не менее 28 и броню в виде обмотки из металлических лент, наложенных с перекрытием, или металлических проволок, наложенных спирально или в виде оплетки.

9. Кабель по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что он дополнительно содержит внутреннюю экструдированную оболочку из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 45 и броню в виде обмотки из металлических лент, наложенных с перекрытием, или металлических проволок, наложенных спирально, или в виде оплетки.