Кабель электрический пожаробезопасный (варианты)

(71) Заявитель Совместное закрытое акционерное общество Белтелекабель(72) Автор Малолетний Валентин Валентинович(73) Патентообладатель Совместное закрытое акционерное общество Белтелекабель(57) 1. 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 представляет 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 токопроводящих жил, внутренней и наружной оболочек и жгута выполнена из поливинилхлоридного пластиката с эквивалентным показателем токсичности продуктов горения кабеля в целом более 120 г/м 3, 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. 103632014.10.30 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 пожароопасности с кислородным индексом Ки не менее 35 , а внешняя оболочка и формообразующий жгут выполнены из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности 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 представляет 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 , при этом кислородный индекс Ки составляет не менее 33 для изолирующей оболочки проводника, не менее 50 для внутренней оболочки и не менее 35 для силового жгута и внешней оболочки, а поверх внутренней оболочки 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 представляет 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 содержит огнезащитный слой из слюдосодержащей ленты, а изоляция проводника, внутренняя и внешняя оболочки и формообразующий жгут выполнены из ПВХ-пластиката пониженной пожароопасности с кислородным индексом Ки не менее 32 , или из ПВХпластиката с низким дымо- и газовыделением с показателем токсичности продуктов горения более 120 г/м 3, или из полимерной композиции, не содержащей галогенов, характеризующейся количеством выделяемых газов галогенных кислот в пересчете не более 5 мг/г наи кислородным индексом Ки не менее 33 , а поверх внутренней оболочки сердечника 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) 1.2285306 2, 2006. 2.2424592 1, 2011. 3.45047 1, 2005. 4.124432 1, 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 распределения электрической энергии. 2 103632014.10.30 Требования к пожарной безопасности кабелей выражаются, как правило, в виде нормативных документов, в которых отражены свойства материалов для их изготовления в части огнестойкости и способности не поддерживать горение, которому подвержены изолирующие оболочки проводников и защитные оболочки. В целях придания указанных свойств при производстве кабелей применяют полимерные материалы, способные самостоятельно затухать при прекращении воздействия на них открытого огня. Известен огнестойкий самогасящийся электрический кабель или провод 1. Электрический кабель содержит многожильный токопроводящий медный провод с сечением жилы 1,050 мм 2 и резиновую оболочку толщиной 0,47,0 мм, выполненную из композиционного материала на основе резиновой смеси. Композиционный материал оболочки содержит в качестве полимерной матрицы смесь высокомолекулярного полиметилвинилсилоксанового и низкомолекулярного полиметилвинилсилоксанового каучука с молекулярной массой 2070 тыс. в сочетании со стеариновой кислотой, огнезащитным наполнителем, дегидратирующим агентом, аэросилом, кварцем, антиструктурирующим агентом-, -дигидроксидиметилсилоксаном, органической перекисью, гидрофобизатором - кремнийорганической жидкостью. Предложен электрический кабель для работы в контакте с агрессивной средой 2. Кабель содержит изолированные термопластами токопроводящие жилы и оболочку из термоэластопласта, расположенную на каждой жиле и/или на всех вместе. Изоляция жил выполнена из бескислородно-радиационно-модифицированного через оболочку термопласта, а оболочка выполнена из пропитанного ненасыщенными углеводородами термоэластопласта. Пропитка изоляции из термопласта ненасыщенными углеводородами дополнительно улучшает характеристики кабеля. Выполнение промежутка между изолированными жилами в кабеле с общей оболочкой увеличивает ресурс его работы. Известен силовой кабель, содержащий сердечник, состоящий из нескольких скрученных между собой изолированных токопроводящих жил 3. Токопроводящая жила выполнена 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 вынесении из пламени, кроме того, его применение делает производство кабелей относительно 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 пожаробезопасный силовой кабель с низким содержанием антипиренов в ПВХ-пластикате, выбранный 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 изолированная 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 выполнена из ПВХ-пластиката с кислородным индексом не менее 32. В частном случае поверх внутренней оболочки может быть наложен повив из медных проволок. Для изготовления кабеля используют ПВХ-пластикат марки И 40-13 А, который имеет хорошие механические свойства вследствие отсутствия в его составе большого количества антипиренов. Внутренняя оболочка кабеля может быть также выполнена из ПВХ-пластиката 3 103632014.10.30 марки ОВК-2(ОМ-150), а внешняя оболочка - из ПВХ-пластиката марки НГП 40-32, характеризующегося 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, токсичности продуктов сгорания и дымо- и газовыделения при возгорании кабеля. Вариант 1. Технический результат достигается тем, что в кабеле электрическом пожаробезопасном, содержащим сердечник, заключенный во внутреннюю и внешнюю оболочки из ПВХ-пластиката и образованный скрученными между собой изолированными токопроводящими жилами, каждая из которых представляет собой проводник, снабженный изоляцией из ПВХ-пластиката, при этом внутренняя оболочка заполняет, по существу, все полости между изолированными токопроводящими жилами, согласно полезной модели, в центре сердечника дополнительно осесимметрично смонтирован формообразующий 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/м 3, 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. Изоляция токопроводящих жил выполнена из пластиката пониженной пожароопасности с кислородным индексом Ки не менее 32 , внутренняя оболочка выполнена из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности с кислородным индексом Ки не менее 35 , а внешняя оболочка и формообразующий жгут выполнены из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности 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 . Вариант 2. Технический результат достигается тем, что в кабеле электрическом пожаробезопасном, содержащим сердечник, заключенный во внутреннюю и внешнюю оболочки из ПВХ-пластиката и образованный скрученными между собой изолированными токопроводящими жилами, каждая из которых представляет собой проводник, снабженный изоляцией из ПВХ-пластиката, при этом внутренняя оболочка заполняет, по существу, все полости между изолированными токопроводящими жилами, согласно полезной модели, 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 , 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 пожаробезопасном, содержащим сердечник, заключенный во внутреннюю и внешнюю оболочки из ПВХ-пластиката и образованный скрученными между собой изолированными токопроводящими жилами, каждая из которых представляет собой проводник, снабженный изоляцией из ПВХ-пластиката, при этом внутренняя оболочка заполняет, по существу, все полости между изолированными токопроводящими жилами, согласно полезной 4 103632014.10.30 модели, в центре сердечника дополнительно осесимметрично смонтирован формообразующий жгут, при этом токопроводящая жила дополнительно содержит огнезащитный слой из слюдосодержащей ленты, а изоляция проводника, внутренняя 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 горения более 120 г/м 3, или из полимерной композиции, не содержащей галогенов, характеризующейся количеством выделяемых газов галогенных кислот в пересчете не более 5 мг/г наи кислородным индексом Ки не менее 33 , 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. 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 внешнюю оболочку 3 из ПВХ-пластиката, проводник 4 с изоляцией 5 из ПВХ-пластиката сердечник 1 включает скрученные между собой изолированные токопроводящие жилы из проводника 4 формообразующий жгут 7 и броню 8 из стальных оцинкованных лент, которая может быть наложена поверх внутренней оболочки 2 сердечника 1. Кабель по второму варианту содержит изоляцию 5 проводника 4, внутреннюю 2 оболочку, 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 сердечника 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 требуемых свойств по неподдержанию горения является использование для оболочек ПВХпластиката или иного аналогичного материала с кислородным индексом не менее 32 , а также заполнение внутренней оболочкой всех полостей между изолированными токопроводящими жилами. Эффект достигается благодаря тому, что способный к горению пластикат изолирующих оболочек и внутренней оболочки окружен внешней оболочкой,выполненной из устойчивого к самостоятельному горению ПВХ-пластиката. При прекращении воздействия открытого огня внешняя оболочка быстро затухает, перекрывая доступ воздуха к внутренней оболочке и изолирующим оболочкам и из сектора в сектор сердечника. Поскольку внутренняя оболочка заполняет все полости между изолированными токопроводящими жилами, то в отсутствие доступа воздуха изнутри горение внутренней оболочки и изолирующих оболочек также прекращается, что и позволяет предложенному кабелю выдержать испытания в соответствии с требованиями нормативных документов. Кабель электрический пожаробезопасный, не распространяющий горение, изготавливают с использованием стандартного оборудования, применяемого при производстве кабельной продукции, следующим образом. В соответствии с первым вариантом производят кабель с пониженной пожароопасностью. 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 пониженной пожароопасности с кислородным индексом Ки не менее 35 , при этом в сердеч 5 103632014.10.30 нике 1 размещают токопроводящие жилы проводника 4. В центре сердечника 1 в полости 6 размещают осесимметрично формообразующий жгут 7, который выполняют из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности с кислородным индексом Ки не менее 30 . Далее сердечник 1 заключают в броню 8 из стальных оцинкованных лент, которую 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 эквивалентным показателем токсичности продуктов горения более 120 г/м 3. 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 распространяющий горение, с низким дымо- и газовыделением, с пониженной токсичностью продуктов 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 проводника 4, а также внутренней 2 и внешней 3 оболочек и силового жгута 7 используют полимерную композицию, не содержащую галогены. При этом используют полимерную композицию, которая характеризуется количеством выделяемых газов галогенных кислот не более 5 мг/г в пересчете нас кислородным индексом Ки не менее 33 для изолирующей 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 многофункциональных высотных зданиях, в зданиях детских дошкольных и образовательных учреждениях, специализированных домах престарелых и инвалидов. По третьему варианту производят кабель огнестойкий. Технология изготовления аналогична первому и второму вариантам, при этом под изоляцией 5 на проводник 4 размещают огнезащитный слой 9 из слюдосодержащей ленты, которую накладывают непосредственно на металлический проводник 4. Внешнюю оболочку 3, внутреннюю оболочку 2 сердечника 1, формообразующий жгут 7 в отличие от первого и второго вариантов выполняют 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 индексом Ки не менее 32 , или из ПВХ-пластиката с низким дымо- и газовыделением с эквивалентным показателем токсичности продуктов горения более 120 г/м 3, или из полимерной композиции не содержащей галогенов. Композиция характеризуется количеством выделяемых газов галогенных кислот в пересчете не более 5 мг/г наи кислородным 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 пожара, в том числе зданиях детских дошкольных и образовательных учреждений, специализированных домах престарелых и инвалидов. По любому из трех вариантов изготовления кабелей показатель дымообразования в исполнении(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, изготовленного по вариантам 1, 2 и 3 согласно полезной модели. 103632014.10.30 Кабель с низким Кабель пониженной Характеристики дымо- и газовыдепожароопасности лением Допустимая температура 70 (с изоляцией 70 (с изоляцией нагрева токопроводящих ПВХ-пластикат),ПВХ-пластикат),жил при эксплуатации, С, 90 (с изоляцией из 90 (с изоляцией из не более сшитого полиэти- сшитого полиэтилена) лена) Допустимая температура 90 (с изоляцией 90 (с изоляцией нагрева токопроводящих ПВХ-пластикат),ПВХ-пластикат),жил в режиме перегруз 130 (с изоляцией из 130 (с изоляцией из ки, С, не более сшитого полиэти- сшитого полиэтилена) лена) Предельная температура нагрева токопроводящих жил кабеля по условиям не 400 400 возгорания при коротком замыкании, С, не более Предельная допустимая 250 (с изоляцией из 250 (с изоляцией из температура жил кабеля сшитого полиэти- сшитого полиэтипри коротком замыкалена) лена) нии, С, не более Огнестойкость, мин,не менее Температурный режим от - 50 до 50 от - 50 до 50 эксплуатации, С Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 7 Кабель огнестойкий 70 (с изоляцией ПВХ-пластикат),90 (с изоляцией из сшитого полиэтилена) 90 (с изоляцией ПВХ-пластикат),130 (с изоляцией из сшитого полиэтилена)