Recommended
More Related Content
Viewers also liked
Similar to 10363
10363
- 1. (19) BY (11) 10363 (13) U (46) 2014.10.30 (51) МПК H 01B 7/295 (2006.01) ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ (12) РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ (54) КАБЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПОЖАРОБЕЗОПАСНЫЙ (ВАРИАНТЫ) (21) Номер заявки: u 20140118 (22) 2014.03.27 (71) Заявитель: Совместное закрытое ак- ционерное общество "Белтелека- бель" (BY) (72) Автор: Малолетний Валентин Вален- тинович (BY) (73) Патентообладатель: Совместное за- крытое акционерное общество "Белте- лекабель" (BY) (57) 1. Кабель электрический пожаробезопасный, содержащий сердечник, заключенный во внутреннюю и внешнюю оболочки из ПВХ-пластиката и образованный скрученными меж- ду собой изолированными токопроводящими жилами, каждая из которых представляет собой проводник, снабженный изоляцией из ПВХ-пластиката, при этом внутренняя обо- лочка заполняет, по существу, все полости между изолированными токопроводящими жи- лами, отличающийся тем, что в центре сердечника дополнительно осесимметрично смонтирован формообразующий жгут, при этом изоляция токопроводящих жил, внутрен- ней и наружной оболочек и жгута выполнена из поливинилхлоридного пластиката с экви- валентным показателем токсичности продуктов горения кабеля в целом более 120 г/м3 , а поверх внутренней оболочки сердечника наложена защитная оболочка. 2. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что защитная оболочка выполнена в виде брони из стальных оцинкованных лент или в виде экрана из медной или алюминиевой фольги. Фиг. 1 Фиг. 2 BY10363U2014.10.30
- 2. BY 10363 U 2014.10.30 2 3. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что изоляция токопроводящих жил выполнена из пластиката пониженной пожароопасности с кислородным индексом Ки не менее 32 %, внутренняя оболочка выполнена из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожа- роопасности с кислородным индексом Ки не менее 35 %, а внешняя оболочка и формооб- разующий жгут выполнены из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожаро- опасности с кислородным индексом Ки не менее 30 %, при этом ПВХ-пластикат характеризуется величиной снижения светопроницаемости в испытательной камере при дымо- и газовыделении не более 50 %. 4. Кабель электрический пожаробезопасный, содержащий сердечник, заключенный во внутреннюю и внешнюю оболочки из ПВХ-пластиката и образованный скрученными между собой изолированными токопроводящими жилами, каждая из которых представля- ет собой проводник, снабженный изоляцией из ПВХ-пластиката, при этом внутренняя оболочка заполняет, по существу, все полости между изолированными токопроводящими жилами, отличающийся тем, что в центре сердечника дополнительно осесимметрично смонтирован формообразующий жгут, при этом изоляция проводника, а также внутренняя и внешняя оболочки и формообразующий жгут выполнены из полимерной композиции, не содержащей галогенов, характеризующейся количеством выделяемых газов галогенных кислот не более 5 мг/г в пересчете на HCl, при этом кислородный индекс Ки составляет не менее 33 % для изолирующей оболочки проводника, не менее 50 % для внутренней обо- лочки и не менее 35 % для силового жгута и внешней оболочки, а поверх внутренней обо- лочки сердечника наложена защитная оболочка. 5. Кабель по п. 4, отличающийся тем, что защитная оболочка выполнена в виде брони из стальных оцинкованных лент или в виде экрана из медной или алюминиевой фольги. 6. Кабель электрический пожаробезопасный, содержащий сердечник, заключенный во внутреннюю и внешнюю оболочки из ПВХ-пластиката и образованный скрученными между собой изолированными токопроводящими жилами, каждая из которых представля- ет собой проводник, снабженный изоляцией из ПВХ-пластиката, при этом внутренняя оболочка заполняет, по существу, все полости между изолированными токопроводящими жилами, отличающийся тем, что в центре сердечника дополнительно осесимметрично смонтирован формообразующий жгут, при этом токопроводящая жила дополнительно со- держит огнезащитный слой из слюдосодержащей ленты, а изоляция проводника, внутрен- няя и внешняя оболочки и формообразующий жгут выполнены из ПВХ-пластиката пониженной пожароопасности с кислородным индексом Ки не менее 32 %, или из ПВХ- пластиката с низким дымо- и газовыделением с показателем токсичности продуктов горе- ния более 120 г/м3 , или из полимерной композиции, не содержащей галогенов, характери- зующейся количеством выделяемых газов галогенных кислот в пересчете не более 5 мг/г на HCl и кислородным индексом Ки не менее 33 %, а поверх внутренней оболочки сердеч- ника наложена защитная оболочка. 7. Кабель по п. 6, отличающийся тем, что защитная оболочка выполнена в виде брони из стальных оцинкованных лент или в виде экрана из медной или алюминиевой фольги. (56) 1. RU 2285306 C2, 2006. 2. RU 2424592 C1, 2011. 3. RU 45047 U1, 2005. 4. RU 124432 U1, 2013 (прототип). Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в установках на номинальное напряжение 0,66 и 1 кВ с частотой 50 Гц для передачи и рас- пределения электрической энергии.
- 3. BY 10363 U 2014.10.30 3 Требования к пожарной безопасности кабелей выражаются, как правило, в виде нор- мативных документов, в которых отражены свойства материалов для их изготовления в части огнестойкости и способности не поддерживать горение, которому подвержены изо- лирующие оболочки проводников и защитные оболочки. В целях придания указанных свойств при производстве кабелей применяют полимерные материалы, способные само- стоятельно затухать при прекращении воздействия на них открытого огня. Известен огнестойкий самогасящийся электрический кабель или провод [1]. Электри- ческий кабель содержит многожильный токопроводящий медный провод с сечением жи- лы 1,0÷50 мм2 и резиновую оболочку толщиной 0,4÷7,0 мм, выполненную из композиционного материала на основе резиновой смеси. Композиционный материал обо- лочки содержит в качестве полимерной матрицы смесь высокомолекулярного полиметил- винилсилоксанового и низкомолекулярного полиметилвинилсилоксанового каучука с молекулярной массой 20÷70 тыс. в сочетании со стеариновой кислотой, огнезащитным наполнителем, дегидратирующим агентом, аэросилом, кварцем, антиструктурирующим агентом-α, ω-дигидроксидиметилсилоксаном, органической перекисью, гидрофобизато- ром - кремнийорганической жидкостью. Предложен электрический кабель для работы в контакте с агрессивной средой [2]. Ка- бель содержит изолированные термопластами токопроводящие жилы и оболочку из тер- моэластопласта, расположенную на каждой жиле и/или на всех вместе. Изоляция жил выполнена из бескислородно-радиационно-модифицированного через оболочку термо- пласта, а оболочка выполнена из пропитанного ненасыщенными углеводородами термо- эластопласта. Пропитка изоляции из термопласта ненасыщенными углеводородами дополнительно улучшает характеристики кабеля. Выполнение промежутка между изоли- рованными жилами в кабеле с общей оболочкой увеличивает ресурс его работы. Известен силовой кабель, содержащий сердечник, состоящий из нескольких скручен- ных между собой изолированных токопроводящих жил [3]. Токопроводящая жила выпол- нена из медного проводника, снабженного изолирующей оболочкой. Сердечник заключен во внутреннюю и внешнюю оболочки. Изолирующие оболочки проводников выполнены из ПВХ-пластиката с кислородным индексом более 32, а для изготовления внутренней и внешней оболочек кабеля выбран ПВХ-пластикат с кислородным индексом Ки более 35 %. ПВХ-пластикат оболочек позволяет обеспечить механическую прочность кабеля при обычных условиях эксплуатации и обладает свойством самостоятельно затухать при вы- несении из пламени, кроме того, его применение делает производство кабелей относи- тельно простым и технологичным. Свойство ПВХ-пластиката не поддерживать горение - затухать - обусловлено наличием атомов хлора в молекулярной структурной цепи ПВХ. Недостатками известных кабелей являются низкая пожаростойкость, обусловленная их конструктивным исполнением, а также высокое выделение хлористых соединений при горении оболочек кабеля из ПВХ-пластиката. Наиболее близок по конструктивному исполнению к полезной модели пожаробезо- пасный силовой кабель с низким содержанием антипиренов в ПВХ-пластикате, выбран- ный в качестве прототипа [4]. Кабель содержит сердечник, который заключен во внутреннюю и внешнюю оболочки. Сердечник образован двумя, тремя или четырьмя скрученными между собой изолированными токопроводящими жилами. Каждая изолиро- ванная токопроводящая жила представляет собой проводник, снабженный изолирующей оболочкой. Внутренняя оболочка выполнена из ПВХ-пластиката и заполняет по существу все полости между изолированными токопроводящими жилами, внешняя оболочка вы- полнена из ПВХ-пластиката с кислородным индексом не менее 32. В частном случае по- верх внутренней оболочки может быть наложен повив из медных проволок. Для изготовления кабеля используют ПВХ-пластикат марки И40-13А, который имеет хорошие механические свойства вследствие отсутствия в его составе большого количества антипи- ренов. Внутренняя оболочка кабеля может быть также выполнена из ПВХ-пластиката
- 4. BY 10363 U 2014.10.30 4 марки ОВК-2(ОМ-150), а внешняя оболочка - из ПВХ-пластиката марки НГП40-32, харак- теризующегося кислородным индексом не менее 32. Недостатками прототипа являются высокое дымо- и газовыделение при возгорании кабеля, повышенная токсичность продуктов сгорания, а также низкая технологичность изготовления кабельной продукции. Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков и повышение эксплуатационных свойств кабеля. Техническим результатом полезной модели является снижение пожароопасности, ток- сичности продуктов сгорания и дымо- и газовыделения при возгорании кабеля. Вариант 1. Технический результат достигается тем, что в кабеле электрическом пожа- робезопасном, содержащим сердечник, заключенный во внутреннюю и внешнюю оболоч- ки из ПВХ-пластиката и образованный скрученными между собой изолированными токопроводящими жилами, каждая из которых представляет собой проводник, снабжен- ный изоляцией из ПВХ-пластиката, при этом внутренняя оболочка заполняет, по сущест- ву, все полости между изолированными токопроводящими жилами, согласно полезной модели, в центре сердечника дополнительно осесимметрично смонтирован формообра- зующий жгут, при этом изоляция токопроводящих жил, внутренней и наружной оболочек и жгута выполнена из поливинилхлоридного пластиката с эквивалентным показателем токсичности продуктов горения кабеля в целом более 120 г/м3 , а поверх внутренней обо- лочки сердечника наложена защитная оболочка. Защитная оболочка выполнена в виде брони из стальных оцинкованных лент или в виде экрана из медной или алюминиевой фольги. Изоляция токопроводящих жил выполнена из пластиката пониженной пожароопасно- сти с кислородным индексом Ки не менее 32 %, внутренняя оболочка выполнена из поли- винилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности с кислородным индексом Ки не менее 35 %, а внешняя оболочка и формообразующий жгут выполнены из поливинил- хлоридного пластиката пониженной пожароопасности с кислородным индексом Ки не ме- нее 30 %, при этом ПВХ-пластикат характеризуется величиной снижения светопрони- цаемости в испытательной камере при дымо- и газовыделении не более 50 %. Вариант 2. Технический результат достигается тем, что в кабеле электрическом пожа- робезопасном, содержащим сердечник, заключенный во внутреннюю и внешнюю оболоч- ки из ПВХ-пластиката и образованный скрученными между собой изолированными токопроводящими жилами, каждая из которых представляет собой проводник, снабжен- ный изоляцией из ПВХ-пластиката, при этом внутренняя оболочка заполняет, по сущест- ву, все полости между изолированными токопроводящими жилами, согласно полезной модели, в центре сердечника дополнительно осесимметрично смонтирован формообра- зующий жгут, при этом изоляция проводника, а также внутренняя и внешняя оболочки и формообразующий жгут выполнены из полимерной композиции, не содержащей галоге- нов, характеризующейся количеством выделяемых газов галогенных кислот не более 5 мг/г в пересчете на HCl, при этом кислородный индекс Ки составляет не менее 33 % для изолирующей оболочки проводника, не менее 50 % для внутренней оболочки и не менее 35 % для формообразующего жгута и внешней оболочки, а поверх внутренней оболочки сердечника наложена защитная оболочка. Защитная оболочка выполнена в виде брони из стальных оцинкованных лент или в виде экрана из медной или алюминиевой фольги. Вариант 3. Технический результат достигается тем, что в кабеле электрическом пожа- робезопасном, содержащим сердечник, заключенный во внутреннюю и внешнюю оболоч- ки из ПВХ-пластиката и образованный скрученными между собой изолированными токопроводящими жилами, каждая из которых представляет собой проводник, снабжен- ный изоляцией из ПВХ-пластиката, при этом внутренняя оболочка заполняет, по сущест- ву, все полости между изолированными токопроводящими жилами, согласно полезной
- 5. BY 10363 U 2014.10.30 5 модели, в центре сердечника дополнительно осесимметрично смонтирован формообра- зующий жгут, при этом токопроводящая жила дополнительно содержит огнезащитный слой из слюдосодержащей ленты, а изоляция проводника, внутренняя и внешняя оболоч- ки и формообразующий жгут выполнены из ПВХ-пластиката пониженной пожароопасно- сти с кислородным индексом Ки не менее 32 %, или из ПВХ-пластиката с низким дымо- и газовыделением с показателем токсичности продуктов горения более 120 г/м3 , или из по- лимерной композиции, не содержащей галогенов, характеризующейся количеством выде- ляемых газов галогенных кислот в пересчете не более 5 мг/г на CHl и кислородным индексом Ки не менее 33 %, а поверх внутренней оболочки сердечника наложена защит- ная оболочка. Защитная оболочка выполнена в виде брони из стальных оцинкованных лент или в виде экрана из медной или алюминиевой фольги. Сущность полезной модели поясняется фиг. 1 и 2. На фиг. 1 представлен схематичный вид кабеля в поперечном сечении, изготовленного по вариантам 1 и 2. На фиг. 2 - поперечное сечение кабеля, изготовленного по варианту 3. Кабель по первому варианту содержит сердечник 1, внутреннюю оболочку 2 и внеш- нюю оболочку 3 из ПВХ-пластиката, проводник 4 с изоляцией 5 из ПВХ-пластиката; сер- дечник 1 включает скрученные между собой изолированные токопроводящие жилы из проводника 4; формообразующий жгут 7 и броню 8 из стальных оцинкованных лент, ко- торая может быть наложена поверх внутренней оболочки 2 сердечника 1. Кабель по второму варианту содержит изоляцию 5 проводника 4, внутреннюю 2 обо- лочку, внешнюю оболочку 3 и формообразующий жгут 7, в отличие от первого варианта выполненные из полимерной композиции, не содержащей галогенов. Кабель по третьему варианту под изоляцией 5 проводник 4 содержит огнезащитный слой 9 из слюдосодержащей ленты; внешняя оболочка 3, внутренняя оболочка 2 сердеч- ника 1, формообразующий жгут 7 в отличие от первого и второго вариантов выполнены из ПВХ-пластиката пониженной пожароопасности. По всем трем вариантам изготовления кабеля необходимым условием достижения тре- буемых свойств по неподдержанию горения является использование для оболочек ПВХ- пластиката или иного аналогичного материала с кислородным индексом не менее 32 %, а также заполнение внутренней оболочкой всех полостей между изолированными токопро- водящими жилами. Эффект достигается благодаря тому, что способный к горению пла- стикат изолирующих оболочек и внутренней оболочки окружен внешней оболочкой, выполненной из устойчивого к самостоятельному горению ПВХ-пластиката. При прекра- щении воздействия открытого огня внешняя оболочка быстро затухает, перекрывая дос- туп воздуха к внутренней оболочке и изолирующим оболочкам и из сектора в сектор сердечника. Поскольку внутренняя оболочка заполняет все полости между изолирован- ными токопроводящими жилами, то в отсутствие доступа воздуха изнутри горение внут- ренней оболочки и изолирующих оболочек также прекращается, что и позволяет предложенному кабелю выдержать испытания в соответствии с требованиями норматив- ных документов. Кабель электрический пожаробезопасный, не распространяющий горение, изготавли- вают с использованием стандартного оборудования, применяемого при производстве ка- бельной продукции, следующим образом. В соответствии с первым вариантом производят кабель с пониженной пожароопасно- стью. Проводник 4 токопроводящей жилы изготавливают из множества проволок из меди или алюминия, которые заключают в изолирующую оболочку 5 из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности с кислородным индексом Ки не менее 32 %. Внутреннюю оболочку 2 выполняют также из поливинилхлоридного пластиката пони- женной пожароопасности с кислородным индексом Ки не менее 35 %, при этом в сердеч-
- 6. BY 10363 U 2014.10.30 6 нике 1 размещают токопроводящие жилы проводника 4. В центре сердечника 1 в полости 6 размещают осесимметрично формообразующий жгут 7, который выполняют из поливи- нилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности с кислородным индексом Ки не менее 30 %. Далее сердечник 1 заключают в броню 8 из стальных оцинкованных лент, ко- торую накладывают поверх внутренней оболочки 2. Возможно также исполнение кабеля без брони 8 из стальных оцинкованных лент. Изоляция токопроводящих жил, внутренней и наружной оболочек и жгута выполнена из поливинилхлоридного пластиката с эквива- лентным показателем токсичности продуктов горения более 120 г/м3 . Полученный кабель предназначен преимущественно для прокладки во внутренних электроустановках, а также в зданиях и различного рода сооружениях. По второму варианту производят экологически безопасный кабель, не распростра- няющий горение, с низким дымо- и газовыделением, с пониженной токсичностью продук- тов горения, не содержащих галогенов, который при возгорании выделяет незначительное количество токсичных продуктов горения. Технология изготовления кабеля аналогична первому варианту, при этом в качестве материалов для изолирующей оболочки 5 провод- ника 4, а также внутренней 2 и внешней 3 оболочек и силового жгута 7 используют поли- мерную композицию, не содержащую галогены. При этом используют полимерную композицию, которая характеризуется количеством выделяемых газов галогенных кислот не более 5мг/г в пересчете на HCl с кислородным индексом Ки не менее 33 % для изоли- рующей оболочки проводника, не менее 50 % для внутренней оболочки и не менее 35 % для силового жгута 7 и внешней оболочки 3. Согласно нормативным актам, допускается исполнение такого варианта кабеля без брони 8 из стальных оцинкованных лент. Полученный кабель применяют для прокладки во внутренних электроустановках, а также в зданиях, сооружениях с массовым пребыванием людей, в том числе в многофунк- циональных высотных зданиях, в зданиях детских дошкольных и образовательных учреж- дениях, специализированных домах престарелых и инвалидов. По третьему варианту производят кабель огнестойкий. Технология изготовления ана- логична первому и второму вариантам, при этом под изоляцией 5 на проводник 4 разме- щают огнезащитный слой 9 из слюдосодержащей ленты, которую накладывают непосред- ственно на металлический проводник 4. Внешнюю оболочку 3, внутреннюю оболочку 2 сердечника 1, формообразующий жгут 7 в отличие от первого и второго вариантов вы- полняют из ПВХ-пластиката пониженной пожароопасности. При этом изоляцию 5, внутреннюю оболочку 2 сердечника 1 и формообразующий жгут 7 выполняют из ПВХ-пластиката пониженной пожароопасности с кислородным ин- дексом Ки не менее 32 %, или из ПВХ-пластиката с низким дымо- и газовыделением с эк- вивалентным показателем токсичности продуктов горения более 120 г/м3 , или из полимерной композиции не содержащей галогенов. Композиция характеризуется количе- ством выделяемых газов галогенных кислот в пересчете не более 5мг/г на HCl и кисло- родным индексом Ки не менее 33 %. Огнестойкий кабель применяют для прокладки в системах противопожарной защиты, а также в других системах, которые должны сохранять работоспособность в условиях по- жара, в том числе зданиях детских дошкольных и образовательных учреждений, специа- лизированных домах престарелых и инвалидов. По любому из трех вариантов изготовления кабелей показатель дымообразования в исполнении LS (низкодымные) не допускает снижения светопроницаемости более чем на 50 %, что контролируется в испытательной камере и соответствует ГОСТ 31996-12. В таблице приведены некоторые температурные характеристики кабеля, изготовлен- ного по вариантам 1, 2 и 3 согласно полезной модели.
- 7. BY 10363 U 2014.10.30 7 Характеристики Кабель пониженной пожароопасности Кабель с низким дымо- и газовыде- лением Кабель огнестой- кий Допустимая температура нагрева токопроводящих жил при эксплуатации, °С, не более 70 (с изоляцией ПВХ-пластикат), 90 (с изоляцией из сшитого полиэти- лена) 70 (с изоляцией ПВХ-пластикат), 90 (с изоляцией из сшитого полиэти- лена) 70 (с изоляцией ПВХ-пластикат), 90 (с изоляцией из сшитого полиэти- лена) Допустимая температура нагрева токопроводящих жил в режиме перегруз- ки, °С, не более 90 (с изоляцией ПВХ-пластикат), 130 (с изоляцией из сшитого полиэти- лена) 90 (с изоляцией ПВХ-пластикат), 130 (с изоляцией из сшитого полиэти- лена) 90 (с изоляцией ПВХ-пластикат), 130 (с изоляцией из сшитого полиэти- лена) Предельная температура нагрева токопроводящих жил кабеля по условиям не возгорания при коротком замыкании, °С, не более 400 400 400 Предельная допустимая температура жил кабеля при коротком замыка- нии, °С, не более 250 (с изоляцией из сшитого полиэти- лена) 250 (с изоляцией из сшитого полиэти- лена) - Огнестойкость, мин, не менее - - 180 Температурный режим эксплуатации, °С от - 50 до + 50 от - 50 до + 50 от - 50 до + 50 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.