RU166061U1 - SINGLE POWER CABLE, NOT DISTRIBUTING COMBUSTION, WITH INSULATION FROM CROSSED POLYETHYLENE - Google Patents

Abstract

1. Силовой одножильный не распространяющий горение кабель, содержащий токопроводящую жилу и последовательно расположенные на ней следующие слои, а именно, экструдированный первый экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции полиэтилена, поверх экрана по токопроводящей жиле наложена изоляция из сшитого полиэтилена, поверх изоляции наложен второй экструдированный экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции, затем наложен обмоткой слой лент из электропроводящего материала, металлический экран, разделительный слой, внутренняя оболочка из полимерной композиции, не содержащей галогенов, термический барьер и наружная оболочка из полимерной композиции, не содержащей галогенов, отличающийся тем, что внутренняя и наружная оболочки выполнены из полимерной композиции, не содержащей галогенов с прочностью при разрыве не менее 13 МПа, относительным удлинением не менее 160% с кислородным индексом не менее 33%.2. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что слой из электропроводящих лент выполнен либо из электропроводящей бумаги, либо из электропроводящих полимерных лент, либо из нетканого полотна.3. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что металлический экран выполнен из медных проволок, а поверх медных проволок экрана наложена спирально медная лента.4. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что разделительный слой выполнен как минимум из одной стеклоленты или из медной или алюминиевой ленты.5. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что поверх внутренней оболочки дополнительно наложена броня из проволок алюминия или алюминиевого сплава.1. A single-core power non-burning flame retardant cable containing a conductive core and the following layers sequentially arranged on it, namely, an extruded first screen of an electrically conductive cross-linked polymer composition of polyethylene, insulation is made of cross-linked polyethylene over the conductive core, a second extruded screen is applied over the insulation from an electrically conductive cross-linked polymer composition, then a layer of tapes of electrically conductive material, a metal screen separating with a lining, an inner shell of a halogen-free polymer composition, a thermal barrier and an outer shell of a halogen-free polymer composition, characterized in that the inner and outer shells are made of a halogen-free polymer composition with a tensile strength of at least 13 MPa, elongation of at least 160% with an oxygen index of at least 33% .2. A cable according to claim 1, characterized in that the layer of electrically conductive tapes is made of either electrically conductive paper, or of electrically conductive polymer tapes, or of a non-woven fabric. A cable according to claim 1, characterized in that the metal screen is made of copper wires, and a spiral copper tape is laid over the screen's copper wires. The cable according to claim 1, characterized in that the separation layer is made of at least one glass tape or of copper or aluminum tape. The cable according to claim 1, characterized in that on top of the inner shell an additional armor is made of aluminum or aluminum alloy wires.

Description

Область техникиTechnical field

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно, к конструкциям кабелей силовых одножильных с изоляцией из сшитого полиэтилена, не распространяющих горение, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 3,6/6, 6/10, 8,7/15, 12/20, 18/30, 20/35 кВ номинальной частотой 50 Гц для сетей с заземленной и изолированной нейтралью.The utility model relates to cable technology, namely, to the design of single-core power cables with insulation made of cross-linked polyethylene, not spreading combustion, intended for transmission and distribution of electrical energy in stationary installations for a rated alternating voltage of 3.6 / 6, 6/10, 8 , 7/15, 12/20, 18/30, 20/35 kV with a nominal frequency of 50 Hz for networks with earthed and insulated neutral.

Уровень техникиState of the art

Известны силовые кабели на напряжение 6, 10, 20 и 3 5 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, 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 справочник Изделия кабельные. Том 1. Кабели, провода и шнуры силовые. Часть 1. М: ОАО «ВНИИКП», 2006 г., стр. 138).Known power cables for voltage of 6, 10, 20 and 3 5 kV with a frequency of 50 Hz, having 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 , winding with a tape of electrically conductive material, a metal shield, a separation layer and an extruded outer sheath made of PVC compound (PvVng (B) -LS cable according to TU 16.K71-335-2004 “Cable and power cables with insulation of cross-linked polyethylene for voltage of 10, 20, 35 kV. ”Information and technical reference book Cable products. Volume 1. Cables, wires and power cords. Part 1. M: OJSC“ VNIIKP ”, 2006, p. 138).

Однако такие кабели не удовлетворяют требованиям ГОСТ Р МЭК 61034-2 по дымовыделению при горении и тлении, а также требованиям по коррозионной активности продуктов дымогазовыделения при горении и тлении (отсутствие галогенов).However, such cables do not meet the requirements of GOST R IEC 61034-2 for smoke emission during combustion and decay, as well as the requirements for corrosion activity of smoke and gas products during combustion and decay (absence of halogens).

Наиболее близким аналогом (прототипом) является кабель силовой, содержащий 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 лентами из электропроводящего материала, металлический экран из медных проволок, скрепленных спирально наложенной с зазором медной лентой, экструдированную внутреннюю оболочку и экструдированную наружную оболочку, отличающийся тем, что внутренняя оболочка выполнена из экструдированной полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 40 и наружная оболочка выполнена из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30. (RU 91218 U1, опубликованный 23.09.2009).The closest analogue (prototype) is a power cable, containing a conductive core and sequentially placed on it, the first screen of an electrically conductive cross-linked polymer composition, the insulation of a cross-linked polyethylene composition, the second screen of an electrically conductive cross-linked polymer composition, winding tapes of an electrically conductive material, a metal screen extruded inner sheath and extruded bunks a casing, characterized in that the inner casing is made of an extruded halogen-free polyolefin composition with an oxygen index of at least 40 and the outer casing is made of a halogen-free polyolefin composition with an oxygen index of at least 30. (RU 91218 U1, published 09/23/2009).

Признаки известного кабеля, совпадающие с признаками заявленной полезной модели, заключаются в выполнении кабеля с токопроводящей жилой, на которую наложены первый электропроводящий слой, изоляция, второй электропроводящий слой, слой из электропроводящих лент, металлический экран, экструдированная внутренняя и наружная оболочки из полимерной композиции, не содержащей галогенов.The signs of the known cable, which coincides with the features of the claimed utility model, consist in the implementation of a cable with a conductive core, on which a first conductive layer, insulation, a second conductive layer, a layer of conductive tapes, a metal shield, an extruded inner and outer shell of a polymer composition are applied, not containing halogens.

Причиной, препятствующей получению в известном кабеле технического результата, который обеспечивается заявленной полезной моделью, является выполнение одножильного кабеля с разными полимерными материалами, не содержащими галогенов, во внутренней и наружной оболочках с недостаточными прочностными характеристиками.The reason that prevents obtaining a technical result in a known cable, which is provided by the claimed utility model, is the implementation of a single-core cable with different halogen-free polymeric materials in the inner and outer sheaths with insufficient strength characteristics.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в расширении арсенала кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена с улучшением показателей по нераспространению горения при групповой прокладке по категории А и В, с более высокими прочностными характеристиками полимерной композиции, не содержащей галогенов, используемой в изготовлении внутренней и наружной оболочек.The problem to which the claimed utility model is directed is to expand the arsenal of cables with cross-linked polyethylene insulation with improved non-proliferation performance for group laying in categories A and B, with higher strength characteristics of the halogen-free polymer composition used in the manufacture inner and outer shells.

Технический результат, обусловливающий решение указанной задачи, заключается в получении более надежного в эксплуатации одножильного кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена с улучшенными показателями по пожарной безопасности кабеля.The technical result that determines the solution of this problem is to obtain a more reliable single-core cable with cross-linked polyethylene insulation with improved fire safety performance in the cable.

Указанный технический результат достигается тем, что силовой одножильный не распространяющий горение кабель, содержащий токопроводящую жилу и последовательно расположенные на ней следующие слои, а именно, экструдированный первый экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции полиэтилена, поверх экрана по токопроводящей жиле наложена изоляция из сшитого полиэтилена, поверх изоляции наложен второй экструдированный экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции, затем наложен обмоткой слой лент из электропроводящего материала, выполненный либо из электропроводящей бумаги, либо из электропроводящих полимерных лент, либо из нетканого полотна, металлический экран, выполненный из медных проволок, а поверх медных проволок экрана наложена спирально медная лента, разделительный слой, выполненный как минимум из одной стеклоленты, внутренняя оболочка из полимерной композиции, не содержащей галогенов, термический барьер, выполненный из медной или алюминиевой ленты или двух стеклолент, наложенных с перекрытием и наружная оболочка из полимерной композиции, не содержащей галогенов, при этом внутренняя и наружная оболочки выполнены из полимерной композиции, не содержащей галогенов с прочностью при разрыве не менее 13 МПа, относительным удлинением не менее 160% с кислородным индексом не менее 33%.The specified technical result is achieved in that a power single-core non-flame retardant cable containing a conductive core and the following layers sequentially arranged on it, namely, an extruded first screen of an electrically conductive cross-linked polymer composition of polyethylene, insulation is made of cross-linked polyethylene over the screen of the conductive core, over a second extruded screen of an electrically conductive cross-linked polymer composition is applied to the insulation, then a layer of tapes of the electrically conductive material made either of electrically conductive paper, or of electrically conductive polymer tapes, or of non-woven fabric, a metal screen made of copper wires, and spirally copper tape is applied on top of the copper wires of the screen, a separation layer made of at least one glass tape, inner shell from a halogen-free polymer composition, a thermal barrier made of copper or aluminum tape or two glass tapes overlapping and the outer shell of the polymer composition and halogen-free, while the inner and outer shells are made of a polymer composition that does not contain halogens with a tensile strength of at least 13 MPa, elongation of at least 160% with an oxygen index of at least 33%.

Кроме того, в некоторых частных случаях поверх внутренней оболочки дополнительно может быть наложена броня из проволок алюминия или алюминиевого сплава.In addition, in some special cases, an armor made of aluminum or aluminum alloy wires may additionally be placed on top of the inner shell.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Кабель содержит многопроволочную токопроводящую жилу, выполненную из медных или алюминиевых проволок. Поверх жилы наложен экструдированный экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции полиэтилена. Поверх первого электропроводящего экрана по токопроводящей жиле наложена изоляция из сшитого полиэтилена. Поверх указанной изоляции наложен второй экструдированный экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции. Поверх второго электропроводящего экрана расположен слой из электропроводящей ленты, представляющий собой электропроводящую бумагу или электропроводящую полимерную ленту или нетканое полотно. Поверх электропроводящей ленты расположен металлический экран, выполненный из медных проволок, поверх которых спирально наложена медная лента, выполненная в виде обмотки, либо пасма из медных проволок.The cable contains a multi-wire conductive core made of copper or aluminum wires. An extruded screen of an electrically conductive cross-linked polymer composition of polyethylene is superimposed on top of the core. On top of the first electrically conductive screen, conductive polyethylene insulation is applied over the conductive core. A second extruded screen of an electrically conductive crosslinked polymer composition is superimposed on top of said insulation. On top of the second electrically conductive screen is a layer of electrically conductive tape, which is an electrically conductive paper or an electrically conductive polymer tape or non-woven fabric. On top of the electrically conductive tape is a metal screen made of copper wires, on top of which a copper tape made in the form of a winding or a skein of copper wires is spirally applied.

Поверх металлического слоя наложен разделительный слои как минимум из одной стеклоленты. Поверх разделительного слоя наложена внутренняя оболочка из полимерной композиции, не содержащей галогенов с прочностью при разрыве не менее 13 МПа, относительным удлинением не менее 160% с кислородным индексом не менее 33%. Поверх внутренней оболочки наложен термический барьер из медных или алюминиевых лент или из двух стеклолент, далее наложена наружная оболочка из полимерной композиции, не содержащей галогенов с прочностью при разрыве не менее 13 МПа, относительным удлинением не менее 160% с кислородным индексом не менее 33%.Separation layers of at least one glass tape are applied over the metal layer. On top of the separation layer, an inner shell of a halogen-free polymer composition with a tensile strength of at least 13 MPa and a relative elongation of at least 160% with an oxygen index of at least 33% is applied. A thermal barrier of copper or aluminum tapes or of two glass strips is applied over the inner shell, then an outer shell of a polymer composition containing no halogens with a tensile strength of at least 13 MPa, a relative elongation of at least 160% with an oxygen index of at least 33%.

В частных случаях кабель может содержать броню, расположенную поверх внутренней оболочки, при этом броня выполнена из проволок алюминия или алюминиевого сплава.In special cases, the cable may contain armor located on top of the inner sheath, while the armor is made of aluminum or aluminum alloy wires.

Изготовление кабеля заключается в поочередном накладывании перечисленных слоев в соответствующем порядке. При этом первый экран накладывают на токопроводящую жилу методом экструзии, а его (экрана) назначение заключается в равномерном распределении напряженности электрического поля на границе токопроводящей жилы и слоя изоляции. Затем накладывают изоляцию, служащую основным электроизоляционным элементом и предназначенную для выдерживания воздействия электрического поля. Затем накладывают второй электропроводящий экран, служащий для равномерного распределения напряженности между изоляцией и металлическим экраном. Поверх второго электропроводящего экрана накладывают слой из электропроводящей ленты, служащий для выравнивания электрического поля в кабеле. Затем накладывают металлический экран, основным назначением которого является защита от воздействия электромагнитных помех, а также отвод токов короткого замыкания.The manufacture of the cable consists in alternately applying the above layers in the appropriate order. In this case, the first screen is applied to the conductive core by extrusion, and its purpose (screen) is to uniformly distribute the electric field at the boundary of the conductive core and the insulation layer. Then impose insulation, which serves as the main electrical insulating element and is designed to withstand the effects of an electric field. Then impose a second electrically conductive screen, which serves to evenly distribute the tension between the insulation and the metal screen. A layer of an electrically conductive tape is applied over the second electrically conductive screen, which serves to align the electric field in the cable. Then impose a metal screen, the main purpose of which is protection against electromagnetic interference, as well as the removal of short circuit currents.

Затем экструзией накладывают внутреннюю оболочку из полимерной композиции, не содержащей галогенов с прочностью при разрыве не менее 13 МПа, относительным удлинением не менее 160% с кислородным индексом не менее 33%. Затем накладывают термический барьер, который обеспечивает кабелю улучшенные свойства по нераспространению горения по сравнению с прототипом. В частных случаях поверх внутренней оболочки может быть наложена броня, служащая для защиты от значительных растягивающих усилий. После этого накладывают наружную оболочку из того же полимерного материала из которого изготавливалась и внутренняя оболочка. Наложение внутренней и наружной оболочки может производиться за один проход.Then, by extrusion, an inner shell of a polymer composition containing no halogens with a tensile strength of at least 13 MPa, a relative elongation of at least 160% with an oxygen index of at least 33% is applied. Then put a thermal barrier, which provides the cable with improved properties for non-proliferation of combustion compared with the prototype. In special cases, armor can be applied over the inner shell, which serves to protect against significant tensile forces. After that, the outer shell is applied from the same polymer material from which the inner shell was made. The overlay of the inner and outer shell can be done in one pass.

Конструкция кабеля успешно опробована в условиях производства.The cable design has been successfully tested in the production environment.

Claims (5)

1. Силовой одножильный не распространяющий горение кабель, содержащий токопроводящую жилу и последовательно расположенные на ней следующие слои, а именно, экструдированный первый экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции полиэтилена, поверх экрана по токопроводящей жиле наложена изоляция из сшитого полиэтилена, поверх изоляции наложен второй экструдированный экран из электропроводящей сшитой полимерной композиции, затем наложен обмоткой слой лент из электропроводящего материала, металлический экран, разделительный слой, внутренняя оболочка из полимерной композиции, не содержащей галогенов, термический барьер и наружная оболочка из полимерной композиции, не содержащей галогенов, отличающийся тем, что внутренняя и наружная оболочки выполнены из полимерной композиции, не содержащей галогенов с прочностью при разрыве не менее 13 МПа, относительным удлинением не менее 160% с кислородным индексом не менее 33%.1. A single-core power non-burning flame retardant cable containing a conductive core and the following layers sequentially arranged on it, namely, an extruded first screen of an electrically conductive cross-linked polymer composition of polyethylene, insulation is made of cross-linked polyethylene over the conductive core, a second extruded screen is applied over the insulation from an electrically conductive cross-linked polymer composition, then a layer of tapes of electrically conductive material, a metal screen separating with a lining, an inner shell of a halogen-free polymer composition, a thermal barrier and an outer shell of a halogen-free polymer composition, characterized in that the inner and outer shells are made of a halogen-free polymer composition with a tensile strength of at least 13 MPa, elongation of at least 160% with an oxygen index of at least 33%. 2. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что слой из электропроводящих лент выполнен либо из электропроводящей бумаги, либо из электропроводящих полимерных лент, либо из нетканого полотна.2. The cable according to claim 1, characterized in that the layer of electrically conductive tapes is made either of electrically conductive paper, or of electrically conductive polymer tapes, or of a non-woven fabric. 3. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что металлический экран выполнен из медных проволок, а поверх медных проволок экрана наложена спирально медная лента.3. The cable according to claim 1, characterized in that the metal screen is made of copper wires, and spirally copper tape is applied over the copper wires of the screen. 4. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что разделительный слой выполнен как минимум из одной стеклоленты или из медной или алюминиевой ленты.4. The cable according to claim 1, characterized in that the separation layer is made of at least one glass tape or of copper or aluminum tape. 5. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что поверх внутренней оболочки дополнительно наложена броня из проволок алюминия или алюминиевого сплава. 5. The cable according to claim 1, characterized in that on top of the inner shell is additionally superimposed armor made of aluminum or aluminum alloy wires.