RU58777U1

RU58777U1 - FIRE RESISTANT CABLE

Info

Publication number: RU58777U1
Application number: RU2006122278/22U
Authority: RU
Inventors: Олег Алексеевич Чадов
Original assignee: Олег Алексеевич Чадов
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2006-06-21
Publication date: 2006-11-27

Abstract

Полезная модель относится к конструкциям кабелей огнестойких, предназначенных для эксплуатации в силовых цепях, а также в цепях управления, контроля, сигнализации, связи и межприборных соединений при стационарной прокладке.The utility model relates to designs of fire-resistant cables designed for operation in power circuits, as well as in control, control, signaling, communication and inter-instrument connection circuits for stationary installation.

Кабель содержит одну или несколько токопроводящих жил с огнестойкой и полимерной изоляцией, защитную оболочку. В нем огнестойкая изоляция каждой жилы выполнена в виде экструдированного сплошного концентричного слоя из композиционного материала, который впоследствии при воздействии высокой температуры (огня при пожаре) превращается в керамику, сохраняя работоспособность кабеля. Полимерная изоляция и защитная оболочка выполнены из полимерной безгалогенной композиции.The cable contains one or more conductive cores with flame retardant and polymer insulation, a protective sheath. In it, the fire-resistant insulation of each core is made in the form of an extruded continuous concentric layer of composite material, which subsequently, when exposed to high temperature (fire during a fire), turns into ceramic, while maintaining the operability of the cable. Polymeric insulation and protective sheath are made of a polymer halogen-free composition.

Кабель может быть дополнительно снабжен междужильным заполнением, огнестойким барьером, выполненным в виде экструдированного сплошного слоя из указанного композиционного материала или в виде обмотки одной или двумя стеклослюдолентами, что значительно увеличивает огнестойкость кабеля.The cable can be additionally equipped with inter-core filling, a fireproof barrier made in the form of an extruded continuous layer of the specified composite material or in the form of a winding with one or two glass mica, which significantly increases the fire resistance of the cable.

8 п. формулы 1 иллюстрация8 p. Formula 1 illustration

Description

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к конструкциям огнестойких кабелей, предназначенных для эксплуатации в силовых цепях, а также в цепях управления, контроля, сигнализации, связи и межприборных соединений при стационарной прокладке.The utility model relates to the field of electrical engineering, namely to the construction of fire-resistant cables intended for operation in power circuits, as well as in control, monitoring, signaling, communication and inter-instrument connection circuits for stationary installation.

Известны аналоги по обеспечению огнестойкости за счет использования порошка стекла и слюды, или покрытия из керамики с добавлением кремнийорганической смолы и разбавителя (заявка ФРГ №3233504 от 09.09.1982 г, заявки Японии №57-12248 от 21.09.1978 г., и №57-12249 от 21.09.1978 г).Known analogues for ensuring fire resistance through the use of glass and mica powder or ceramic coatings with the addition of organosilicon resin and diluent (German application No. 3233504 from 09/09/1982, Japanese application No. 57-12248 from 09/21/1978, and No. 57 -12249 from 09/21/1978 g).

Недостатками указанных аналогов являются значительная сложность технологии изготовления кабеля, низкая производительность изготовления и токсичность применяемых ингредиентов.The disadvantages of these analogues are the significant complexity of the cable manufacturing technology, low manufacturing productivity and toxicity of the ingredients used.

Прототипом является огнестойкий кабель марки КПЭТИ-FRHF, включающий несколько токопроводящих жил, огнестойкую изоляцию из стеклослюденитовой ленты и полимерную изоляцию из сшитого полиэтилена, оболочку из безгалогенной композиции. Кабель предназначен для передачи электрических сигналов в цепях напряжением до 100 В. Стеклослюденитовая лента состоит из стеклоленты, слоя слюды и связующего кремнийорганического лака (Журнал "Кабели и провода" №2, 2002 г. стр.45).The prototype is a fire-resistant cable of the KPETI-FRHF brand, including several conductive cores, fire-resistant insulation from glass-mica tape and polymer insulation from cross-linked polyethylene, a sheath of a halogen-free composition. The cable is designed to transmit electrical signals in circuits with voltages up to 100 V. Glass-mica tape consists of glass tape, a layer of mica and a bonding silicone varnish (Magazine "Cables and Wires" No. 2, 2002, p. 45).

К основным недостаткам указанного кабеля относится то, что изоляция из стеклослюденитовой ленты при изгибах жилы и кабеля в процессе изготовления, монтажа и эксплуатации приобретает множественные микротрещины и не обеспечивает при испытаниях на огнестойкость электрическую прочность свыше 250-400 В. Кроме того, процесс наложения стеклослюденитовой ленты на токопроводящую жилу имеет низкую производительность.The main disadvantages of this cable include the fact that the insulation of the glass-mica tape during bending of the core and cable during the manufacturing, installation and operation process acquires multiple microcracks and does not provide electrical strength in excess of 250-400 V during fire tests. In addition, the process of applying glass-mica tape conductive core has low productivity.

В основу данной полезной модели поставлена задача создать такую конструкцию огнестойкого кабеля, в которой за счет нового взаимного расположения элементов изоляции, введения новых элементов и The basis of this utility model is the task of creating such a design of fire-resistant cable, in which due to the new mutual arrangement of the insulation elements, the introduction of new elements and

использования новых материалов была бы обеспечена электрическая прочность изоляции при напряжении более 600 В, в процессе и после воздействия огня, а также была бы обеспечена высокая производительность и технологичность изготовления кабеля.the use of new materials would ensure electrical strength of the insulation at a voltage of more than 600 V, during and after exposure to fire, and would also ensure high productivity and manufacturability of cable manufacture.

Поставленная задача достигается тем, что в огнестойком кабеле, включающем одну или несколько токопроводящих жил с огнестойкой и полимерной изоляцией, защитную оболочку, согласно полезной модели огнестойкая изоляция каждой жилы выполнена в виде экструдированного сплошного концентричного слоя из композиционного материала, который впоследствии при воздействии высокой температуры превращается в керамику, а полимерная изоляция и защитная оболочка выполнены из полимерной безгалогенной композиции.The task is achieved in that in a fire-resistant cable, including one or more conductive wires with flame-retardant and polymer insulation, a protective sheath, according to a useful model, the fire-resistant insulation of each core is made in the form of an extruded continuous concentric layer of composite material, which subsequently turns under the influence of high temperature into ceramics, and the polymer insulation and protective sheath are made of a polymer halogen-free composition.

Преимуществом предлагаемого огнестойкого кабеля является то, что при наложении огнестойкой изоляции каждой жилы в виде экструдированного сплошного концентричного слоя из композиционного материала обеспечивается электрическая прочность изоляции и ее гибкость при нормальных условиях эксплуатации кабеля, а в условиях пожара при воздействии высокой температуры композиционный материал превращается в керамику с достаточно высокими диэлектрическими свойствами (удельное объемное сопротивление не менее 10¹¹ Ом.см), предотвращая короткое замыкание токопроводящих жил, и обеспечивает огнестойкость кабеля, то есть способность передавать электрическую энергию во время пожара. Наложение указанного слоя композиционного материала производится на экструдере с высокой скоростью, что повышает производительность и улучшает технологию изготовления кабеля.The advantage of the proposed fire-resistant cable is that when the fire-retardant insulation of each core in the form of an extruded continuous concentric layer of composite material is applied, the electric strength of the insulation is ensured and its flexibility under normal cable operating conditions, and in case of fire when exposed to high temperature, the composite material turns into ceramic with sufficiently high dielectric properties (specific volume resistivity of at least 10 ¹¹ Ohm.cm), preventing short the closure of conductive conductors, and ensures the fire resistance of the cable, that is, the ability to transmit electrical energy during a fire. The application of the specified layer of composite material is carried out on the extruder at a high speed, which increases productivity and improves cable manufacturing technology.

Кабель может дополнительно иметь междужильное заполнение, что увеличивает стойкость кабеля на раздавливание.The cable may additionally have inter-core filling, which increases the crush resistance of the cable.

В кабеле междужильное заполнение может быть выполнено из полимерной безгалогенной, негорючей, с пониженным дымовыделением композиции, что повышает надежность кабеля.In the cable, the inter-core filling can be made of a polymer halogen-free, non-combustible, with a low smoke emission composition, which increases the reliability of the cable.

При химической или радиационной сшивке полимерной изоляции и защитной оболочки из безгалогенной композиции, а также междужильного заполнения из безгалогенной композиции обеспечивается стойкость кабеля к кратковременным повышениям температуры до 200-250°С, маслостойкость, стойкость к проминам.When chemical or radiation crosslinking of polymer insulation and a protective shell from a halogen-free composition, as well as inter-core filling from a halogen-free composition, cable resistance to short-term temperature increases up to 200-250 ° C, oil resistance, and promins are ensured.

Кабель может быть дополнительно снабжен огнестойким барьером, выполненным в виде экструдированного сплошного концентричного слоя из композиционного материала, который впоследствии при высокой температуре превращается в керамику, значительно повышая огнестойкость кабеля от воздействия внешнего пламени.The cable can be additionally equipped with a fireproof barrier made in the form of an extruded continuous concentric layer of composite material, which subsequently turns into ceramic at high temperature, significantly increasing the fire resistance of the cable from exposure to an external flame.

Кабель может быть дополнительно снабжен огнестойким барьером, выполненным в виде обмотки одной или двумя стеклослюденитовыми лентами, наложенными с перекрытием.The cable can be additionally equipped with a fire-resistant barrier, made in the form of a winding with one or two glass-cored tapes, superimposed overlapping.

Стеклослюденитовые ленты могут быть дополнительно покрыты силиконовой смазкой, которая снижает разрушения стеклослюденитовой ленты при изгибах, повышая тем самым стойкость кабеля к изгибам, ударам, вибрации, а также надежность кабеля во время пожара. При воздействии температуры свыше 750°С силиконовая смазка разлагается с образованием диэлектрической золы, которая, увеличиваясь в объеме, заполняет все пустоты, обеспечивая дополнительную защиту огнестойкого барьера во время и после воздействия пожара.Glass-mica tape can be additionally coated with silicone grease, which reduces damage to the glass-mica tape during bending, thereby increasing the cable resistance to bending, shock, vibration, as well as the reliability of the cable during a fire. When exposed to temperatures above 750 ° C, silicone grease decomposes with the formation of dielectric ash, which, increasing in volume, fills all voids, providing additional protection for the fire-resistant barrier during and after a fire.

Кабель может быть дополнительно снабжен экраном из медных проволок или из медных лент для защиты от электромагнитных полей.The cable can be additionally equipped with a shield made of copper wires or copper strips to protect against electromagnetic fields.

Кабель может быть дополнительно снабжен стальной броней для защиты от механических воздействий.The cable can be optionally equipped with steel armor to protect against mechanical stress.

Предлагаемая полезная модель схематично изображена на фигуре, на которой дано поперечное сечение кабеля огнестойкого, состоящего из трех изолированных жил. На фигуре: 1 - токопроводящая жила; 2 - огнестойкая изоляция; 3 - полимерная изоляция; 4 - междужильное заполнение; 5 - огнестойкий барьер; 6- экран из медных проволок или медных лент; 7 - защитная оболочка.The proposed utility model is schematically depicted in the figure, which shows a cross-section of a fire-resistant cable, consisting of three insulated cores. In the figure: 1 - conductive core; 2 - fireproof insulation; 3 - polymer insulation; 4 - inter-core filling; 5 - fireproof barrier; 6- screen made of copper wires or copper tapes; 7 - a protective shell.

Огнестойкий кабель включает одну или несколько токопроводящих жил 1 с огнестойкой 2 и полимерной 3 изоляцией, защитную оболочку 7. В кабеле огнестойкая изоляция 2 каждой жилы 1 выполнена в виде экструдированного сплошного концентричного слоя из композиционного материала, который впоследствии при воздействии высокой температуры превращается в керамику, а полимерная изоляция 3 и защитная оболочка 7 выполнены из полимерной безгалогенной композиции.Fire-resistant cable includes one or more conductive conductors 1 with fire-resistant 2 and polymer 3 insulation, a protective sheath 7. In the cable, fire-resistant insulation 2 of each core 1 is made in the form of an extruded continuous concentric layer of composite material, which subsequently turns into ceramic when exposed to high temperature, and the polymer insulation 3 and the protective sheath 7 are made of a polymer halogen-free composition.

Пример. Приведенный на фигуре огнестойкий кабель содержит три токопроводящих жилы 1. огнестойкую изоляцию 2 каждой жилы в виде Example. The fire-resistant cable shown in the figure contains three conductive conductors 1. fire-resistant insulation 2 of each core in the form

наложенного на экструдере сплошного концентричного слоя из композиционного материала, который впоследствии (при пожаре) при воздействии высокой температуры свыше 750°С превращается в керамику, полиэтиленовую изоляцию 3, междужильное заполнение 4. Поверх заполнения 4 наложен огнестойкий барьер 5, состоящий из двух стеклослюденитовых лент, наложенных в одну сторону с перекрытием не менее 48% на скоростной обмоточной машине. Стеклослюденитовые ленты 5 покрыты силиконовой смазкой (на фиг. условно не показана), которая наносится методом промазки с помощью протиров, что значительно упрощает технологию изготовления кабеля.superimposed on the extruder a continuous concentric layer of composite material, which subsequently (in case of fire) when exposed to high temperatures above 750 ° C turns into ceramics, polyethylene insulation 3, core filling 4. Fireproof barrier 5 consisting of two glass-mica tapes is applied on top of filling 4, superimposed in one direction with an overlap of at least 48% on a high-speed winding machine. The glass-mica tape 5 is coated with silicone grease (not shown conditionally in Fig.), Which is applied using a wipe method using wipers, which greatly simplifies the cable manufacturing technology.

Далее наложен экран 6 в виде обмотки из медных лент и защитная оболочка 7 из безгалогенной, негорючей, малодымной композиции.Next, a screen 6 is applied in the form of a winding of copper tapes and a protective shell 7 of a halogen-free, non-combustible, low-smoke composition.

Полиэтиленовая изоляция 3, заполнение 4 и оболочка 7 сшиты химическим методом, с помощью органических перекисей, вводимых в композицию непосредственно перед наложением оболочки. Сшивка может быть проведена и методом радиационного модифицирования (под действием облучения ускоренными электронами).Polyethylene insulation 3, filling 4 and shell 7 are crosslinked by the chemical method using organic peroxides introduced into the composition immediately before coating. Crosslinking can also be carried out by the method of radiation modification (under the action of irradiation with accelerated electrons).

Claims

1. Fire-resistant cable, including one or more conductive conductors with flame-retardant and polymer insulation, a protective sheath, characterized in that the fire-resistant insulation of each core is made in the form of an extruded continuous concentric layer of composite material, which subsequently turns into ceramic when exposed to high temperature, and polymer insulation and protective sheath are made of a polymer halogen-free composition.

2. The cable according to claim 1, characterized in that it further has an inter-core filling.

3. The cable according to claims 1 and 2, characterized in that the inter-core filling is made of a polymer halogen-free composition.

4. The cable according to claims 1 and 2, characterized in that it is additionally equipped with a fireproof barrier made in the form of an extruded continuous concentric layer of composite material, which subsequently turns into ceramic when exposed to high temperature.

5. The cable according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with a fire-resistant barrier made in the form of a winding with one or two glass-mica tapes superimposed overlapping.

6. The cable according to claim 5, characterized in that the glass mica tape is additionally coated with silicone grease.

7. The cable according to claim 1, characterized in that it is further provided with a screen of copper wires or copper tapes.

8. The cable according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with steel armor.