RU220042U1 - Кабель для подвижного состава рельсового транспорта - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к электрическим кабелям. Технический результат заключается в обеспечении пожаробезопасного кабеля для подвижного состава рельсового транспорта на номинальное переменное напряжение U0/U 26/45 кВ номинальной частотой 50 Гц или на постоянное напряжение 40,5/81 кВ. Такой результат достигается тем, что кобель содержит токопроводящую жилу, изоляционную систему, разделительный слой, металлический экран и наружную оболочку. Изоляционная система состоит из внутреннего экрана из электропроводящей полимерной композиции, изоляции из безгалогенной высокомодульной этиленпропиленовой композиции и наружного экрана из электропроводящей полимерной композиции, а оболочка выполнена из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 35%. 6 з.п. ф-лы

Description

Область техники, к которой относится полезная модель

Полезная модель относится к электрическим кабелям, а именно кабелям для силовых цепей подвижного состава железнодорожного транспорта. Кабели предназначены для передачи и распределения электрической энергии в силовых цепях электропоездов и электровозов, на номинальное переменное напряжение U0/U 26/45 кВ номинальной частотой 50 Гц или на постоянное напряжение 40,5/81 кВ, для сетей с заземленной и изолированной нейтралью.

Уровень техники

Известны кабели и провода для подвижного состава железнодорожного транспорта (ГОСТ 33326-2015, дата введения 01.03.2016), предназначенные для внутренних и наружных соединений электрооборудования на подвижном составе, включая специальный подвижной состав железнодорожного транспорта: для неподвижной групповой прокладки и для присоединения к электрооборудованию, размещаемому на подвижных частях подвижного состава, межвагонных и межсекционных соединениях на номинальные напряжения переменного тока частотой до 400 Гц: для кабелей 660 В (1000 В постоянного тока), для проводов 660, 1000, 2000, 3000, 4000 В (1000, 1500, 3000, 4500, 6000 В постоянного тока). Кабели и провода могут иметь изоляцию из резины, кремнийорганической резины, термоэластопласта, поливинилхлоридного термоэластопласта; могут быть с экраном и без экрана; с оплеткой и без оплетки. Также известны провода и кабели силовые для подвижного состава метрополитена (ГОСТ Р 70127-2022, дата введения – 01.09.2022), предназначенные для внутренних и наружных соединений электрооборудования на подвижном составе метрополитена, для фиксированного монтажа при ограниченных перемещениях на номинальные напряжения переменного тока частотой до 400 Гц: для кабелей - 660 В (1000 В постоянного тока), для проводов - 300; 660; 1000 В (500; 1000; 1500 В постоянного тока).

Наиболее близким аналогом (прототипом) является кабель высоковольтный для железнодорожного подвижного состава на номинальное напряжение 4000 В переменного тока частоты 50 Гц или 6000 В постоянного тока для центрального электроснабжения пассажирских поездов. Кабель содержит токопроводящую медную жилу, изоляцию из резины на основе этиленпропилендиенового каучука, экран по изоляции из экструдированной электропроводящей резины, синтетическую плёнку, расположенный на ней металлический экран, выполненный в виде оплетки из медных лужёных проволок, и резиновую оболочку, выполненную на основе смеси этиленпропилендиенового, изопренового и полибутадиенового каучуков (Патент RU 160992, опубликован 10.04.2016, бюллетень №10).

Недостатком данной конструкции является невозможность работы на более высоком напряжении (45 кВ), а также отсутствие пожаробезопасных свойств кабеля.

Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в расширении арсенала кабелей, применяемых в подвижных составах рельсового транспорта, а именно – разработка кабеля повышенной надежности, на более высокое рабочее напряжение.

Данная задача достигается за счет конструктивного исполнения кабеля и за счет применяемых материалов.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведённой совокупностью признаков, является получение пожаробезопасного кабеля для подвижного состава рельсового транспорта на номинальное переменное напряжение U0/U 26/45 кВ номинальной частотой 50 Гц или на постоянное напряжение 40,5/81 кВ.

Раскрытие сущности полезной модели

Заявляемое техническое решение позволяет решить проблему присоединения контактной цепи электровозов и электропоездов.

Пожаробезопасность – важное требование, учитывая большой пассажиропоток на железнодорожном транспорте. Технический результат обеспечивается совокупностью существенных признаков.

Изоляционная система кабеля состоит из электропроводящей полимерной композиции, изоляции из безгалогенной высокомодульной этиленпропиленовой композиции и наружного экрана из электропроводящей полимерной композиции. Подобная изоляционная система обеспечивает пожаробезопасность кабеля на номинальное переменное напряжение U0/U 26/45 кВ номинальной частотой 50 Гц или постоянное напряжение 40,5/81 кВ.

Наличие металлического экрана является обязательным для кабелей напряжением свыше 3 кВ.

Наружная оболочка кабеля выполнена из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 35%. Такие свойства оболочки позволяют обеспечивать пожаробезопасность кабеля.

Кабель дополнительно может содержать обмотку стеклолентой поверх металлического экрана. Стеклолента играет роль термического барьера, а как следствие, увеличивает пожаробезопасность кабеля.

Таким образом, все перечисленные признаки влияют на достижение технического результата.

Разработанный кабель соответствует классу пожарной опасности О1.8.1.2.1 по ГОСТ 31565-2012 «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности». Безгалогенная композиция обеспечивает трудногорючие свойства в случае пожара без выделения кислых галогенсодержащих продуктов, без выделения дыма, токсичных и коррозионно-активных газов.

Осуществление полезной модели

Кабель для подвижного состава рельсового транспорта содержит гибкую токопроводящую жилу, выполненную из стренг, скрученных из медных луженых проволок, изоляционную систему, состоящую из внутреннего экрана из электропроводящей полимерной композиции, изоляции из безгалогенной высокомодульной этиленпропиленовой композиции и наружного экрана из электропроводящей полимерной композиции, разделительный слой, металлический экран и наружную оболочку из маслобензостойкой полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 35%.

Изготовление кабеля для подвижного состава рельсового транспорта осуществляется на базе известного кабельного оборудования и стандартных технологий. Процесс изготовления включает такие операции, как волочение проволоки на волочильных машинах, лужение проволоки на лудильных установках, скрутка жилы на крутильном оборудовании, наложение изоляции и электропроводящих полимерных композиций на экструзионной линии, наложение металлического экрана на экранировочной машине, наложение оболочки на экструзионной линии.

Кабель для подвижного состава рельсового транспорта прошел все необходимые испытания. В том числе, кабель успешно выдержал испытания, проводимые в соответствии с ГОСТ IEC 60811-404, на стойкость воздействию смазочного масла и дизельного топлива. Кабель успешно выдержал испытания на стойкость: к воздействию инея, к воздействию солнечной радиации, к динамическому воздействию пыли, к многократным ударам и вибрации, к воздействию плесневых грибов; испытания на озоностойкость. Также кабель успешно прошел испытания на нераспространение горения при одиночной прокладке в соответствии с ГОСТ IEC 60332-2-2; на дымообразование в соответствии с ГОСТ IEC 61034-2; проверку количества выделяемых газов галогенных кислот в пересчете на HCl изоляции и оболочки, в соответствии с ГОСТ IEC 60754-1; проверку проводимости и pH водного раствора с адсорбированными продуктами дымо- и газовыделения при горении и тлении изоляции и оболочки в соответствии с ГОСТ IEC 60754-2; проверку показателя токсичности продуктов горения в соответствии с ГОСТ 12.1.044.

Claims (7)

1. Кабель для подвижного состава рельсового транспорта, содержащий токопроводящую жилу, изоляционную систему, разделительный слой, металлический экран и наружную оболочку, отличающийся тем, что изоляционная система состоит из внутреннего экрана из электропроводящей полимерной композиции, изоляции из безгалогенной высокомодульной этиленпропиленовой композиции и наружного экрана из электропроводящей полимерной композиции, а оболочка выполнена из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 35%.

2. Кабель по п.1, отличающийся тем, что токопроводящая жила выполнена гибкой, из стренг, скрученных из медных луженых проволок.

3. Кабель по п.1, отличающийся тем, что поверх токопроводящей жилы наложен слой из электропроводящей ленты.

4. Кабель по п.1, отличающийся тем, что внутренний и наружный электропроводящие экраны выполнены из электропроводящей сшиваемой композиции.

5. Кабель по п.1, отличающийся тем, что металлический экран выполнен из медных проволок и медной ленты.

6. Кабель по п.1, отличающийся тем, что поверх металлического экрана наложена обмотка из стеклоленты.

7. Кабель по п.1, отличающийся тем, что наружная оболочка выполнена из маслобензостойкой полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 35%.