RU186787U1

RU186787U1 - Кабель силовой

Info

Publication number: RU186787U1
Application number: RU2018135991U
Authority: RU
Inventors: Виталий Геннадиевич Мещанов; Михаил Юрьевич Шувалов; Михаил Кузьмич Каменский; Андрей Александрович Фрик; Алексей Анатольевич Сливов; Мария Алексеевна Николаева
Original assignee: Акционерное общество "Кирскабель"
Priority date: 2018-10-11
Filing date: 2018-10-11
Publication date: 2019-02-04

Abstract

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям кабелей силовых с пластмассовой изоляцией и оболочкой, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии в стационарных электротехнических установках при переменном напряжении до 1000 В частотой до 100 Гц. Кабель силовой содержит токопроводящие жилы 1, изоляцию 2 из сшитой полимерной композиции, не содержащей галогенов, имеющей энергию активации не менее 100 кДж/моль, с ТИ не менее 100 для времени 20000 часов, с КИ не менее 28 и удельной теплотой сгорания не более 19 МДж/кг или из сшитой композиции полиэтилена, изолированные жилы многожильных кабелей скручены в сердечник, внутреннюю экструдированную оболочку 3 из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с КИ не менее 40 и удельной теплотой сгорания не более 15 МДж/кг, термический барьер 4 из стеклоленты или слюдосодержащей ленты, экран 5 из медных лент или медных проволок, или броню 6 из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием, или из стальных проволок, или проволок из алюминия, или алюминиевого сплава, и наружную оболочку 6 из сшитой полимерной композиции, не содержащей галогенов, имеющую энергию активации не менее 100 кДж/моль, с ТИ не менее 110 для времени 20000 часов, с КИ не менее 32 и удельной теплотой сгорания не более 18 МДж/кг.Технический результат заключается в разработке силовых кабелей пожаробезопасного исполнения с назначенным сроком службы 60 лет при температуре окружающей среды до плюс 60°С.

Description

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям кабелей силовых с пластмассовой изоляцией и оболочкой, предназначенных для передачи и распределения электрической энергии в стационарных электротехнических установках при переменном напряжении до 1000 В частотой до 100 Гц.

Известны силовые кабели, не распространяющие горение, марок ППГнг(А)-НF и ПвПГнг(А)-НF, имеющие токопроводящие жилы, изоляцию и оболочку из полимерных композиций, не содержащих галогенов (ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ»).

Такие кабели соответствуют требованиям по нераспространению горения при групповой прокладке при испытаниях по ГОСТ IEC 60332-3-22-2011, требованиям по оптической плотности дыма при испытаниях по ГОСТ IEC 61034-2-2011, требованиям по коррозионной активности продуктов горения при испытания по ГОСТ IEC 60754-2-2015 и имеют подтвержденный срок службы 40 лет при температуре окружающей среды до плюс 50°С при испытаниях по IEC 60216-1(2013) "Материалы электроизоляционные. Характеристики теплостойкости. Часть 1. Процедуры испытаний на старение и оценка результатов".

Однако, в соответствии с требованиями ПНСТ 167-2016 "Изделия кабельные для атомных станций. Общие технические требования", для кабелей, предназначенных для применения на атомных станциях, назначенный срок службы кабелей должен быть не менее 60 лет. Поставленная задача заключалась в выборе конструкции и определении полимерных материалов, обеспечивающих срок службы кабельного изделия не менее 60 лет при температуре окружающей среды до плюс 60°С при одновременном подтверждении требований по нераспространению горения кабелей при групповой прокладке с объемом горючей массы 7 л/м, снижению светопроницаемости при горении и тлении не более 40%, проводимостью водного раствора абсорбированных продуктов дымо- и газовыделения не более 10 мкСм/мм с кислотным числом (рН) не более 4,3.

Технический результат заключается в разработке силовых кабелей пожаробезопасного исполнения с назначенным сроком службы 60 лет при температуре окружающей среды до плюс 60°С.

Технический результат достигается тем, что в кабеле силовом, содержащем, по крайней мере, одну медную токопроводящую жилу с изоляцией и наружной оболочкой из полимерных композиций, наружная оболочка выполнена из сшитой полимерной композиции, не содержащей галогенов, с температурным индексом (ТИ), определенным по IEC 60216-1, не менее 110 для времени 20000 часов, с кислородным индексом (КИ) не менее 32, и определенной по ISO 5660-1 удельной теплотой сгорания не более 18 МДж/кг.

Изоляция и оболочка могут быть выполнены из полимерных композиций, не содержащих галогенов, сшитых с помощью радиационного или химического метода сшивки, имеющих определенную по ГОСТ Р 56722-2015 энергию активации не менее 100 кДж/моль.

Изоляция кабеля может быть выполнена из сшитой полимерной композиции, не содержащей галогенов, с ТИ не менее 100 для времени 20000 часов, с КИ не менее 28 и удельной теплотой сгорания не более 19 МДж/кг или из сшитой композиции полиэтилена.

Кабель может дополнительно содержать поверх изолированной жилы или поверх скрученных в сердечник изолированных жил внутреннюю экструдированную оболочку из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с КИ не менее 40 и определенной по ISO 5660-1 удельной теплотой сгорания не более 15 МДж/кг.

Кабель может дополнительно содержать поверх внутренней оболочки термический барьер в виде обмотки из наложенных с перекрытием стеклоленты или слюдосодержащей ленты или экран из медных лент или медных проволок, которые могут быть соединены медной лентой или пасмой, или броню из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием, или из стальных проволок или проволок из алюминия или алюминиевого сплава.

Как и в конструкциях кабелей, являющихся прототипами, кабель может иметь жгут для центрального заполнения сердечника, а также скрепляющие ленты поверх скрученных изолированных жил.

Полезная модель поясняется чертежом, на котором показан кабель силовой в разрезе.

Кабель силовой содержит токопроводящие жилы 1, изоляцию 2 из сшитой полимерной композиции, не содержащей галогенов, имеющей энергию активации не менее 100 кДж/моль, с ТИ не менее 100 для времени 20000 часов, с КИ не менее 28 и удельной теплотой сгорания не более 19 МДж/кг или из сшитой композиции полиэтилена, изолированные жилы многожильных кабелей скручены в сердечник, внутреннюю экструдированную оболочку 3 из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с КИ не менее 40 и удельной теплотой сгорания не более 15 МДж/кг, термический барьер 4 из стеклоленты или слюдосодержащей ленты, экран 5 из медных лент или медных проволок, или броню 6 из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием, или из стальных проволок или проволок из алюминия или алюминиевого сплава, и наружную оболочку 7 из сшитой полимерной композиции, не содержащей галогенов, имеющую энергию активации не менее 100 кДж/моль, с ТИ не менее 110 для времени 20000 часов, с КИ не менее 32 и удельной теплотой сгорания не более 18 МДж/кг.

Примененные для изготовления предлагаемого кабеля полимерные композиции, не содержащие галогенов, выпускаются промышленно.

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

Термический барьер 4 накладывают на обмоточном оборудовании, традиционно применяемом в кабельной промышленности.

Изоляцию 2, внутреннюю 3 и наружную оболочки 7 накладывают на экструзионном оборудовании.

Наложение экрана 5 из медных лент или медных проволок осуществляют на известном оборудовании, традиционно применяемом в кабельной промышленности.

Наложение брони 6 производится на бронировочных машинах, традиционно применяемых в кабельной промышленности.

Все образцы предлагаемых кабелей были испытаны на соответствие следующим требованиям пожарной безопасности: на нераспространение горения при групповой прокладке по ГОСТ IEC 60332-3-22-2011, на дымообразование при горении и тлении по ГОСТ IEC 61034-2-2005, на количество выделяемых газов галогеновых кислот при горении материалов конструкции кабелей по ГОСТ IEC 60754-2-2011. Результаты испытаний положительные. Расчетный срок службы был определен в соответствии с требованиями IEC 60216-1 и составил более 60 лет для температуры эксплуатации 60°С.

Результаты испытаний, проведенных в соответствии с требованиями ГОСТ IEC 60332-3-22-2011, по сроку службы, а также сравнительные данные по удельной теплоте сгорания кабелей (за 100% приняты значения теплот сгорания кабелей-прототипов) приведены в таблице.

Claims

1. Кабель силовой, содержащий, по крайней мере, одну медную токопроводящую жилу, изоляцию и наружную оболочку из полимерных композиций, отличающийся тем, что наружная оболочка выполнена из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с температурным индексом (ТИ) не менее 110 для времени 20000 часов, с кислородным индексом не менее 32 и удельной теплотой сгорания не более 18 МДж/кг.

2. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что изоляция и наружная оболочка выполнены из полимерных композиций, не содержащих галогенов, сшитых с помощью радиационного или химического метода сшивки, имеющих энергию активации не менее 100 кДж/моль.

3. Кабель по п. 2, отличающийся тем, что изоляция выполнена из сшитой полимерной композиции, не содержащей галогенов, с температурным индексом (ТИ) не менее 100 для времени 20000 часов, с кислородным индексом не менее 28 и удельной теплотой сгорания не более 19 МДж/кг.

4. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что изоляция выполнена из сшитой композиции полиэтилена.

5. Кабель по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что дополнительно содержит поверх изолированной жилы или поверх скрученных в сердечник изолированных жил внутреннюю оболочку из полимерной композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 40 и удельной теплотой сгорания не более 15 МДж/кг.

6. Кабель по п. 5, отличающийся тем, что дополнительно содержит поверх внутренней оболочки термический барьер в виде обмотки из наложенной с перекрытием стеклоленты или слюдосодержащей ленты.

7. Кабель по п. 5, отличающийся тем, что дополнительно содержит поверх внутренней оболочки экран, выполненный из медных лент или медных проволок.

8. Кабель по п. 7, отличающийся тем, что медные ленты или медные проволоки, соединены медной лентой или пасмой.

9. Кабель по п. 5, отличающийся тем, что дополнительно содержит поверх внутренней оболочки броню из двух стальных оцинкованных лент, наложенных с перекрытием, или из стальных проволок, или проволок из алюминия, или проволок из алюминиевого сплава.