RU134353U1

RU134353U1 - COMBINED CABLE

Info

Publication number: RU134353U1
Application number: RU2013126069/07U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Иванович Мещанов; Михаил Кузьмич Каменский; Владимир Александрович Байков; Алексей Анатольевич Сливов; Дмитрий Евгеньевич Бронников; Алексей Васильевич Ушаков
Original assignee: Открытое акционерное общество "Кирскабель"
Priority date: 2013-06-06
Filing date: 2013-06-06
Publication date: 2013-11-10

Abstract

1. Кабель комбинированный, содержащий сердечник, скрученный, по крайней мере, из трех медных токопроводящих жил с полимерной изоляцией для передачи и распределения электроэнергии и, по крайней мере, из четырех медных токопроводящих жил с полимерной изоляцией для цепей контроля и управления и наружную оболочку из полимерного материала, отличающийся тем, что сердечник кабеля скручен из следующих элементов: пучок предварительно скрученных, по крайней мере, из трех изолированных токопроводящих жил для передачи и распределения электроэнергии, поверх которых последовательно наложены обмотка из полимерной ленты, экран в виде обмотки из алюмополимерной ленты с проложенным под ней контактным проводником и обмотка из полимерной ленты; два пучка, содержащие одинаковое количество скрученных изолированных токопроводящих жил для цепей контроля и управления, поверх которых наложены обмотка из полимерной ленты, экран в виде обмотки из алюмополимерной ленты с проложенным под ней контактным проводником, экран в виде оплетки из стальных оцинкованных проволок и обмотка из полимерной ленты; по меньшей мере, три жгута заполнения, выпрессованные из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 35%, поверх сердечника кабеля наложены обмотка из полимерной ленты и наружная оболочка, изоляция и наружная оболочка выполнены из термопластичных или сшитых полиолефиновых композиций, не содержащих галогенов, с кислородным индексом не менее 30%.2. Кабель по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит поверх каждой токопроводящей жилы термический барьер в виде обмотки, по меньшей мере, из о�1. Combined cable containing a core twisted from at least three polymer conductive copper conductors for transmission and distribution of electricity and at least four polymer conductive copper conductive wires for control and control circuits and an outer sheath of polymeric material, characterized in that the core of the cable is twisted from the following elements: a bundle of pre-twisted at least three insulated conductive conductors for transmission and distribution of electricity and, on top of which a winding of polymer tape is sequentially applied, a screen in the form of a winding of aluminum-polymer tape with a contact conductor laid under it and a winding of polymer tape; two bundles containing the same number of twisted insulated conductive conductors for control and control circuits, over which a winding of polymer tape is applied, a screen in the form of a winding of aluminum-polymer tape with a contact conductor laid under it, a screen in the form of a braid of galvanized steel wires and a polymer winding tapes; at least three filler tows extruded from a halogen-free polyolefin composition with an oxygen index of at least 35%, a polymer tape winding is applied over the cable core and the outer sheath, insulation and outer sheath are made of thermoplastic or crosslinked polyolefin compositions, not containing halogens, with an oxygen index of at least 30% .2. The cable according to claim 1, characterized in that it further comprises a thermal barrier in the form of a winding over at least one of

Description

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям кабелей комбинированных с полимерной изоляцией и оболочкой, содержащих токопроводящие жилы предназначенные для передачи и распределения электрической энергии в электротехнических установках при переменном напряжении 660 В и 1000 В частотой до 100 Гц и жилы для цепей контроля и управления, предназначенных для передачи переменного напряжении до 380 В частотой до 200 кГц.The utility model relates to cable technology, namely, to designs of cables combined with polymer insulation and a sheath, containing conductive cores intended for transmission and distribution of electrical energy in electrical installations with alternating voltage of 660 V and 1000 V with a frequency of up to 100 Hz and cores for control circuits and controls designed to transmit alternating voltage up to 380 V, frequency up to 200 kHz.

Известны кабели марки КСР, имеющие сердечник, скрученный из трех или четырех токопроводящих жил, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии переменного напряжения до 380 В частотой 50 Гц, и 12 или 15 токопроводящих жил управления, изоляцию и оболочку из полимерных материалов (”Электрические кабели, провода и шнуры. Справочник” Н.И. Белоруссов, А.Е. Саакян, А.И. Яковлева. 5 изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1987).Known cables of the KSR brand, having a core twisted of three or four conductive cores, designed to transmit and distribute electrical energy of alternating voltage up to 380 V at a frequency of 50 Hz, and 12 or 15 conductive control cores, insulation and a sheath of polymeric materials (”Electrical cables , wires and cords. Handbook ”NI Belorussov, AE Saakyan, AI Yakovleva. 5th ed., revised and enlarged. - M .: Energoatomizdat, 1987).

Однако такие кабели не удовлетворяют требованиям по электромагнитной совместимости и показателям пожарной безопасности.However, such cables do not meet the requirements for electromagnetic compatibility and fire safety indicators.

Поставленная задача заключалась в разработке конструкции и подборе материалов изоляции и наружной оболочки, способных обеспечить электромагнитную совместимость и пожаробезопасность кабеля.The task was to develop the design and selection of insulation materials and the outer sheath, capable of ensuring electromagnetic compatibility and fire safety of the cable.

Технический результат достигается тем, что в кабеле комбинированном, сердечник кабеля скручен из следующих элементов: пучок предварительно скрученных, по крайней мере, из трех изолированных токопроводящих жил для передачи и распределения электроэнергии, поверх которых последовательно наложены обмотка из полимерной ленты, экран в виде обмотки из алюмополимерной ленты с проложенным под ней контактным проводником и обмотка из полимерной ленты; два пучка, содержащие одинаковое количество скрученные изолированные токопроводящие жилы для цепей контроля и управления, поверх которых наложены обмотка из полимерной ленты, экран в виде обмотки из алюмополимерной ленты с проложенным под ней контактным проводником, экран в виде оплетки из стальных оцинкованных проволок и обмотка из полимерной ленты; по меньшей мере, три жгута заполнения, выпрессованные из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 35%, поверх сердечника кабеля наложены обмотка из полимерной ленты и наружная оболочка, изоляция и наружная оболочка выполнены из термопластичных или сшитых полиолефиновых композиций, не содержащих галогенов, с кислородным индексом не менее 30%.The technical result is achieved by the fact that in the combined cable, the cable core is twisted from the following elements: a bundle of pre-twisted at least three insulated conductive wires for transmission and distribution of electricity, on top of which a winding of a polymer tape is sequentially applied, a screen in the form of a winding of aluminum-polymer tape with a contact conductor laid under it and a winding of polymer tape; two bundles containing the same number of twisted insulated conductive conductors for control and control circuits, over which a winding of polymer tape is applied, a screen in the form of a winding of aluminum-polymer tape with a contact conductor laid under it, a screen in the form of a braid of steel galvanized wires and a winding of polymer tapes; at least three filler tows extruded from a halogen-free polyolefin composition with an oxygen index of at least 35%, a polymer tape winding is applied over the cable core and the outer sheath, insulation and outer sheath are made of thermoplastic or crosslinked polyolefin compositions, not containing halogens, with an oxygen index of at least 30%.

Кабель может также дополнительно содержать поверх каждой токопроводящей жилы термический барьер в виде обмотки, по меньшей мере, из одного слоя слюдосодержащей ленты, наложенной с перекрытием не менее 40%.The cable may also additionally contain on top of each conductive core a thermal barrier in the form of a winding of at least one layer of mica tape applied with an overlap of at least 40%.

Кабель может также содержать изолированные токопроводящие жилы, скрученные в пучок вокруг жгута, выпрессованного из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 35%.The cable may also contain insulated conductive conductors twisted into a bundle around a bundle extruded from a halogen-free polyolefin composition with an oxygen index of at least 35%.

Полезная модель поясняется чертежом, на котором показан кабель комбинированный в разрезе.The utility model is illustrated in the drawing, which shows a combined cable in section.

Кабель комбинированный содержит пучок 1 из предварительно скрученных токопроводящих жил 2 передачи и распределения электрической энергии, изоляцию 3 из экструдированной термопластичной или сшитой полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30%, поверх которых последовательно наложены обмотка 4 из полимерной ленты, экран в виде обмотки 5 из алюмополимерной ленты с проложенным под ней контактным проводником 6 и обмотка из полимерной ленты 7, два пучка 8 содержащих одинаковое количество предварительно скрученных токопроводящих жил 9 для цепей контроля и управления с изоляцией 10 из экструдированной термопластичной или сшитой полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30%, поверх которых наложена обмотка 11 из полимерной ленты, контактный проводник 12 из медной луженой проволоки, экран 13 в виде обмотки из алюмополимерной ленты, оплетка 14 из стальных оцинкованных проволок, обмотка 15 из полимерной ленты, пучок жил для передачи и распределения электрической энергии, два пучка жил для цепей контроля и управления и жгуты заполнения 16, выпрессованные из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 35%, скручены в сердечник, поверх сердечника наложена обмотка 17 из полимерной ленты и наружная оболочка 18 из термопластичной или сшитой полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30%.The combined cable contains a bundle 1 of pre-twisted conductive conductors 2 of transmission and distribution of electrical energy, insulation 3 of an extruded thermoplastic or crosslinked polyolefin composition that does not contain halogens, with an oxygen index of at least 30%, on top of which a winding 4 of polymer tape is sequentially applied, a screen in the form of a winding 5 from an aluminum-polymer tape with a contact conductor 6 laid under it and a winding from a polymer tape 7, two bundles 8 containing the same amount previously stranded conductive conductors 9 for monitoring and control circuits with insulation 10 of an extruded thermoplastic or crosslinked polyolefin composition that does not contain halogens, with an oxygen index of at least 30%, over which a winding 11 of a polymer tape is applied, a contact conductor 12 of tinned copper wire, a shield 13 in the form of a winding of aluminum-polymer tape, braid 14 of galvanized steel wires, winding 15 of polymer tape, a bundle of cores for the transmission and distribution of electrical energy, two bundles of cores for control and control circuits formulations and tows 16, extruded from a halogen-free polyolefin composition with an oxygen index of at least 35%, twisted into a core, a winding 17 made of polymer tape and an outer sheath 18 made of a halogen-free thermoplastic or crosslinked polyolefin composition overlaid, with an oxygen index of at least 30%.

Кабель может также дополнительно содержать поверх каждой токопроводящей жилы термический барьер 19 в виде обмотки, по меньшей мере, из одного слоя слюдосодержащей ленты, наложенной с перекрытием не менее 40%.The cable may also additionally contain over each conductive core a thermal barrier 19 in the form of a winding of at least one layer of mica tape, overlapped with an overlap of at least 40%.

Кабель может также содержать изолированные токопроводящие жилы, скрученные в пучок вокруг жгута 20, выпрессованного из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 35%.The cable may also contain insulated conductive conductors twisted into a bundle around a bundle 20 extruded from a halogen-free polyolefin composition with an oxygen index of at least 35%.

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

В качестве материала изоляции 3 и 10 кабеля использованы термопластичная или сшитая полиолефиновые композиции, не содержащие галогенов, выпускаемые промышленно.As insulation material 3 and 10 of the cable, thermoplastic or crosslinked polyolefin compositions that are free of halogens are used, which are commercially available.

В качестве материала жгутов 16 и 20 использована термопластичная полиолефиновая композиция, не содержащая галогенов.As the material of the harnesses 16 and 20, a halogen-free thermoplastic polyolefin composition was used.

В качестве материала оболочки 18 кабеля использованы термопластичная или сшитая полиолефиновые композиции, не содержащие галогенов, выпускаемые промышленно.As the material of the sheath 18 of the cable used thermoplastic or crosslinked polyolefin compositions that do not contain halogens, manufactured industrially.

Токопроводящие жилы 2 и 9 изготавливают из медной проволоки традиционной для электрических кабелей. Скрутку элементов 1, 8 и сердечника кабеля производят на обычном крутильном оборудовании.Conductors 2 and 9 are made of copper wire traditional for electric cables. The twisting of elements 1, 8 and the core of the cable is carried out on conventional twisting equipment.

Изоляцию 2 и 10 оболочку 18 накладывают на экструзионном оборудовании.Insulation 2 and 10 of the shell 18 impose on extrusion equipment.

Жгуты 16 и 20 изготавливают на экструзионном оборудовании.Harnesses 16 and 20 are made on extrusion equipment.

Наложение обмоток 4, 7 11, 15 и 17 из полимерной ленты, термического барьера 19 из следосодержащей ленты и экранов 5 и 13 из алюмополимерной ленты на известном оборудовании, традиционно применяемом в кабельной промышленности.The imposition of windings 4, 7, 11, 15 and 17 of polymer tape, a thermal barrier 19 of trace-containing tape and screens 5 and 13 of aluminum-polymer tape on known equipment traditionally used in the cable industry.

Наложение оплетки 14 из стальных оцинкованных проволок производиться на оплеточных машинах, традиционно применяемых в кабельной промышленности.Braiding 14 of galvanized steel wires is carried out on braiding machines, traditionally used in the cable industry.

Образцы предлагаемого комбинированного кабеля были испытаны на электромагнитную совместимость и на соответствие требований пожарной безопасности.Samples of the proposed combination cable were tested for electromagnetic compatibility and for compliance with fire safety requirements.

Результаты приведены в таблице.The results are shown in the table.

Характеристики кабеляCable specifications Наименование характеристикиName of characteristic Технические требованияTechnical requirements Кабельное изделиеCable product Известный кабельFamous cable Предлагаемый кабельProposed cable Показатели электромагнитной совместимостиEMC indicators Устойчивость к токам кратковременных синусоидальных помех частотой 50 Гц в цепях защитного и сигнального заземления при воздействии амплитуды импульса тока на короткозамкнутом выходе испытательного генератора номинальным значением 200 А в режимах работы электродвигателя:Resistance to currents of short-term sinusoidal interference with a frequency of 50 Hz in the protective and signal ground circuits when exposed to the amplitude of the current pulse at the short-circuited output of the test generator with a nominal value of 200 A in electric motor operating modes: АмплитудаAmplitude - включение/отключение- enable / disable ≤2 В≤2 V 30 В Не соответствует30 V Not Compliant Не зафиксировано СоответствуетNot Committed - работа- Work ≤1 В≤1 V 20 В Не соответствует20 V Not Compliant Не зафиксировано СоответствуетNot Committed Устойчивость к токам микросекундных импульсных помех в цепях защитного и сигнального заземления при воздействии амплитуды импульса тока на короткозамкнутом выходе испытательного генератора Resistance to currents of microsecond impulse noise in protective and signal ground circuits when exposed to the amplitude of the current pulse at the short-circuit output of the test generator АмплитудаAmplitude номинальным значением 200 Аrated value 200 A ≤20 В≤20 V 60 В Не соответствует60 V Not Compliant Не зафиксировано СоответствуетNot Committed

Продолжение таблицыTable continuation Наименование характеристикиName of characteristic Технические требованияTechnical requirements Кабельное изделиеCable product Известный кабельFamous cable Предлагаемый кабельProposed cable Напряжение наведенного тока в контрольных жилах кабеля при коротком замыкании силовых жил (ток короткого Induced current voltage in the control conductors of the cable during a short circuit of the power conductors (short-circuit current замыкания 18 кА), Вshort circuit 18 kA), V ≤30 В≤30 V 240 В Не соответствует240 V Not Compliant 3,6 В Соответствует3.6 V Complies Показатели пожарной безопасностиFire safety indicators Нераспространение горения при групповой прокладке при испытании по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22Non-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 ≤2,5 м≤2.5 m 3,5 м Не соответствует3.5 m not match 1,6 м Соответствует1.6 m Compliant Дымовыделение при горении и тлении при испытании по ГОСТ Р МЭК 61034-2-2005 Smoke during combustion and smoldering during testing in accordance with GOST R IEC 61034-2-2005 - Сохранение светопроницаемости, %- Preservation of light transmission,% ≥60%≥60% 30% Не соответствует30% Not Compliant 68% Соответствует68% Compliant Огнестойкость по ГОСТ Р МЭК 60331-23-2003Fire resistance according to GOST R IEC 60331-23-2003 Не менее 180 мин.At least 180 minutes 5 мин. Не соответствует5 minutes. Does not match 180 мин. Соответствует180 minutes Compliant

Основываясь на приведенных результатах испытаний можно сделать вывод, что кабель предлагаемой конструкции обладает высокой электромагнитной совместимостью силовой и контрольной цепей входящих в конструкцию кабеля и высокими показателями пожарной безопасности.Based on the test results, we can conclude that the cable of the proposed design has high electromagnetic compatibility of the power and control circuits included in the cable design and high fire safety.

Основываясь на результатах испытаний, требованиях ГОСТ P 50746-2000 ”Совместимость технических средств электромагнитная. Технические средства для атомных станций. Требования и методы испытаний” и ГОСТ P 53315-2009 ”Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности. Методы испытаний” предлагаемый кабель может быть использован для электропитания механизмов запорной и регулирующей арматуры на атомных станциях и ввода в АСУ ТП информации о ее положении.Based on the test results, the requirements of GOST P 50746-2000 ”Electromagnetic compatibility of technical equipment. Technical facilities for nuclear power plants. Requirements and test methods ”and GOST P 53315-2009” Cable products. Fire safety requirements. Test Methods ”the proposed cable can be used to power the mechanisms of shutoff and control valves at nuclear power plants and enter information about its position into the automated process control system.

Технический результат заключается в повышении электромагнитной совместимости между цепями передачи и распределения электроэнергии и цепями контроля и управления, находящихся в одном кабеле, кабель обладает повышенной пожарной безопасностью, кроме того применение данного кабеля позволяет снизить пожарную нагрузку в кабельных коммуникациях за счет уменьшения количества проложенных кабелей и снизить затраты при монтаже кабельных трасс.The technical result consists in increasing the electromagnetic compatibility between the transmission and distribution circuits and the monitoring and control circuits located in one cable, the cable has increased fire safety, in addition, the use of this cable reduces the fire load in cable communications by reducing the number of cables laid and cable installation costs.

Claims

1. Combined cable containing a core twisted from at least three polymer conductive copper conductors for transmission and distribution of electricity and at least four polymer conductive copper conductive wires for control and control circuits and an outer sheath of polymeric material, characterized in that the core of the cable is twisted from the following elements: a bundle of pre-twisted at least three insulated conductive conductors for transmission and distribution of electricity and, on top of which a winding of polymer tape is sequentially applied, a screen in the form of a winding of aluminum-polymer tape with a contact conductor laid under it and a winding of polymer tape; two bundles containing the same number of twisted insulated conductive conductors for control and control circuits, over which a winding of polymer tape is applied, a screen in the form of a winding of aluminum-polymer tape with a contact conductor laid under it, a screen in the form of a braid of galvanized steel wires and a polymer winding tapes; at least three filler tows extruded from a halogen-free polyolefin composition with an oxygen index of at least 35%, a polymer tape winding is applied over the cable core and the outer sheath, insulation and outer sheath are made of thermoplastic or crosslinked polyolefin compositions, not containing halogens, with an oxygen index of at least 30%.

2. The cable according to claim 1, characterized in that it further comprises a thermal barrier on top of each current-carrying core in the form of a winding of at least one layer of mica tape applied with an overlap of at least 40%.

3. The cable according to claim 1 or 2, characterized in that the insulated conductive conductors are twisted into a bundle around a bundle extruded from a halogen-free polyolefin composition with an oxygen index of at least 35%.