Кабель, не распространяющий горение

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Щучинский завод Автопровод(72) Авторы Симонович Александр Иванович Райко Николай Иванович(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Щучинский завод Автопровод(57) 1. Кабель, не распространяющий горение, содержащий токопроводящие жилы, каждая из которых покрыта изоляцией, а вместе - внешней оболочкой, образованной поверхностью определенной формы, на наружной части которой выполнены продольные канавки,при этом изоляция и внешняя оболочка выполнены из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести с низким газо- и дымовыделением, а токопроводящими жилами образован ряд вдоль горизонтальной оси внешней оболочки, кроме того, наружная часть поверхности внешней оболочки уплотнена рифлением и в ряду токопроводящих жил расположена, как минимум, одна разрывная нить, отличающийся тем, что рифление выполнено с шагом 1,5-5 мм и глубиной 0,05-0,25 мм. 2. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что наружная часть поверхности внешней оболочки уплотнена рифлением частично. 3. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что, по крайней мере, одна токопроводящая жила экранирована. 4. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что, по крайней мере, одна токопроводящая жила выполнена с функцией заземляющего провода и расположена между двух отдельно экранированных токопроводящих жил. 5. Кабель по п. 4, отличающийся тем, что токопроводящая жила с функцией заземляющего провода расположена между двух совместно экранированных пар токопроводящих жил. 6. Кабель по п. 5, отличающийся тем, что совместно экранированные пары токопроводящих жил скручены между собой. 82212012.04.30 7. Кабель по п. 4, отличающийся тем, что разрывная нить расположена рядом с токопроводящей жилой, выполняющей функцию заземляющего провода. 8. Кабель по п. 7, отличающийся тем, что токопроводящие жилы в своем ряду объединены в группы, каждая из которых снабжена разрывной нитью и разделена с соседней промежутком внешней оболочки, над которым выполнена продольная канавка, при этом токопроводящая жила с функцией заземляющего провода и две отдельно экранированные токопроводящие жилы образуют одну из крайних групп. 9. Кабель по п. 8, отличающийся тем, что на наружной части поверхности внешней оболочки, над группой токопроводящих жил, в которой расположена токопроводящая жила с функцией заземляющего провода, выполнена дополнительная продольная канавка. 10. Кабель по п. 8, отличающийся тем, что, как минимум, в одной группе токопроводящих жил на наружной части поверхности внешней оболочки выполнены дополнительные продольные канавки, расположенные между соседними токопроводящими жилами.(56) 1. ГОСТ 5960-72. Пластикат поливинилхлоридный для изоляции и защитных оболочек проводов и кабелей Технические условия. 2. Патент 63597 1, МПК 01 7/04, заявлен 2006.12.29, опубл. 2007.05.27. 3. Патент 63967 1, МПК 01 7/04, заявлен 2007.01.17, опубл. 2007.06.10. 4. Патент 20407 1, МПК 01 7/04, заявлен 2001.06.14, опубл. 2001.10.27 5. Патент 5161 , МПК 01 7/04, заявлен 2008.09.02, опубл. 2009.04.30. 6. Патент 6619 , МПК 01 7/04, заявлен 2010.02.26, опубл. 2010.09.30 (прототип). 7. Кабели, не распространяющие горение, с низким дымо- и газовыделением. Технические условия ТУ 16.К 71-310-2001. Дата введения 01.10.2002. Разработаны и утверждены ОАО ВНИИКЛот 28.12.2001. Одобрены Госатомнадзором России (письмо от 15.04.2002 МР 4-04-10/123). 8. Пластикат поливинилхлоридный Лоусгран. Электронный ресурс // Дата доступа 22.01.10. Полезная модель относится к кабельной технике, предназначенной для передачи и распределения электрической энергии и электрических сигналов преимущественно в стационарных установках при переменном и постоянном напряжении. Известно применение пластиката поливинилхлоридного 1 в качестве изоляции и защитных оболочек проводов и кабелей для нераспространения их горения в случае начального возгорания и для обеспечения при этом низкого дымо- и газовыделения. Известен кабель 2, не распространяющий горение, выполненный в виде провода, содержащего одну токопроводящую жилу в оболочке, образованной криволинейной поверхностью, преимущественно цилиндрической, и выполненной из поливинилхлоридного пластиката. При этом изоляция самого провода выполнена и изготовлена из негорючей теплостойкой резины. Недостатком такого кабеля является узкая область его применения ввиду наличия лишь одной токопроводящей жилы. Кроме того, для изготовления такого простого по конструкции кабеля требуется применение различных изоляционных материалов - теплостойкой резины и поливинилхлоридного пластиката, а также промежуточных материалов в виде полиэтилентерефталовой пленки и в виде обмотки из термоскрепленного полотна. Это усложняет процесс изготовления кабеля. 2 82212012.04.30 Известен более универсальный и более простой в изготовлении кабель, не распространяющий горение 3, содержащий не менее двух токопроводящих жил, поверх которых наложена изоляция из пластиката, а также содержащий спирально наложенную обмотку в виде ленты, расположенной поверх скрученных изолированных жил. Поверх спирально наложенной обмотки расположена оболочка цилиндрической формы, также выполненная из пластиката, свойства которого отличны от пластиката, из которого выполнена изоляция токопроводящих жил. При этом оболочка образована криволинейной поверхностью преимущественно цилиндрической формы. Такой кабель 3 имеет более широкое применение в сравнении с аналогом 2, так как может быть многожильным, и менее сложен в изготовлении, так как применяется один и тот же не распространяющий горение, с низким дымо- и газовыделением пластикат. Однако наличие разных свойств этого пластиката для изоляции токопроводящих жил и для выполнения внешней оболочки кабеля, а также наличие спирально наложенной на изолированные жилы обмотки в виде ленты усложняют конструкцию кабеля. Известен более простой по конструкции кабель, не распространяющий горение, с низким дымо- и газовыделением 4, содержащий скрученные в одном направлении токопроводящие жилы, каждая из которых покрыта изоляцией. Такой кабель содержит также расположенную поверх токопроводящих жил внешнюю оболочку, образованную криволинейной поверхностью, преимущественно цилиндрической. При этом изоляция и внешняя оболочка выполнены из поливинилхлоридного пластиката. Несмотря на то что аналог 4 проще по своей конструкции аналога 3, однако он не проще по конструкции и по технологии изготовления аналога 2 из-за наличия скрученных токопроводящих жил. При этом на изготовление такого кабеля требуется сравнительно большое количество дорогостоящего поливинилхлоридного пластиката в виду того, что диаметр внешней оболочки получается увеличенным из-за наличия больших промежутков незаполненного пространства кабеля, образованных центром скрутки токопроводящих жил, областями между ними и внешней оболочкой. Кроме того, из-за цилиндрической формы своей внешней оболочки кабель 4 неудобен при монтаже и эксплуатации. При этом электрические характеристики различных объемных участков кабеля по отношению к внешней его оболочке цилиндрической формы имеют различные значения, что снижает качество работы самого кабеля по обеспечению надежного электрического сопротивления. Еще более прост по конструкции и технологии изготовления кабель, не распространяющий горение 5. Он содержит токопроводящие жилы, каждая из которых покрыта изоляцией, а вместе - внешней оболочкой, образованной поверхностью определенной формы, на наружной части которой и между токопроводящими жилами выполнены продольные канавки, при этом изоляция и внешняя оболочка выполнены из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести с низким газо- и дымовыделением, а токопроводящими жилами образован ряд вдоль горизонтальной оси внешней оболочки. Такой аналог 5 обладает повышенным удобством монтажа и эксплуатации, а также улучшенными характеристиками объемного электрического сопротивления. Однако он имеет гладкую наружную часть поверхности своей внешней оболочки и для достижения такого качества поверхности необходимо применять дополнительные технологические операции с выполнением высокой степени точности необходимых технологических режимов, без которых упомянутая поверхность получается неровной, т.е не обеспечивается необходимая параллельность сторон наружной части оболочки кабеля. Такая параллельность нужна для надежного зажатия кабеля в зажимах при его эксплуатации, например в клиновых зажимах лифтового и др. подъемного оборудования. Однако удерживающая способность гладкой наружной части поверхности внешней оболочки кабеля имеет свои пределы. Поэтому велика вероятность проскальзывания кабеля в зажимах 3 82212012.04.30 при повышении эксплуатационных нагрузок, особенно пикового характера, что может привести к нежелательным последствиям при работе лифтового и др. подъемного оборудования. Кроме того, затруднителен доступ к элементам такого кабеля-прототипа 5, например к поврежденной части любой из токопроводящих жил. При этом необходимо применять специальные инструменты для отделения поврежденной части кабеля от неповрежденной. Все это усложняет технологию получения и снижает удобство ремонта кабеля, не распространяющего горение. Повышенной надежностью в эксплуатации обладает принятый за прототип полезной модели кабель, не распространяющий горение 6. Он содержит токопроводящие жилы,каждая из которых покрыта изоляцией, а вместе - внешней оболочкой, образованной поверхностью определенной формы, на наружной части которой выполнены продольные канавки, при этом изоляция и внешняя оболочка выполнены из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести с низким газо- и дымовыделением, а токопроводящими жилами образован ряд вдоль горизонтальной оси внешней оболочки. Для удобства монтажа и демонтажа такого кабеля в его ряду токопроводящих жил расположена, как минимум, одна разрывная нить. С целью усиления свойства нераспространения горения наружная часть поверхности внешней оболочки уплотнена рифлением с глубиной 0,2 мм и шагом 3 мм. Причем упомянутым рифлением убираются также неровности наружной поверхности кабеля, возникшие во время его производства. Однако недостатком прототипа 6 является ограниченная область применения кабеля,не распространяющего горение. Дело в том, что для кабелей различных размеров рифление наружной поверхности их внешней оболочки должно быть также различно с целью соблюдения условия того, что более плотный верхний слой наружной части внешней оболочки кабеля, полученный таким рифлением, должен усиливать эффект нераспространения горения. Так как в настоящее время существует множество плоских кабелей с определенными величинами толщины и ширины, а также различными материалами поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести с низким газо- и дымовыделением,то целесообразно выбрать рациональный вид и оптимальный диапазон параметров упомянутого рифления. Иначе оно по прототипу 6 глубиной 0,2 мм и шагом 3 мм будет способствовать усилению эффекта нераспространения горения в изделиях лишь одного типоразмера и не будет способствовать этому во множестве изделий других размеров. В то же время выбранные размеры могут быть не пригодны для других кабелей с точки зрения сохранения приемлемой надежности их изоляции. Данное упущение снижает надежность кабеля 6, не распространяющего горения, для применения его в качестве готовых изделий с различными размерами по толщине, ширине и с различными свойствами поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести с низким газо- и дымовыделением. Задача полезной модели состоит в повышении надежности кабеля, не распространяющего горение, в случае его применения для различных своих типоразмеров и свойств используемого в нем поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести с низким газо- и дымовыделением. Поставленная задача решается тем, что кабель, не распространяющий горение, содержащий токопроводящие жилы, каждая из которых покрыта изоляцией, а вместе - внешней оболочкой, образованной поверхностью определенной формы, на наружной части которой выполнены продольные канавки, при этом изоляция и внешняя оболочка выполнены из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести с низким газо- и дымовыделением, а токопроводящими жилами образован ряд вдоль горизонтальной оси внешней оболочки, кроме того, наружная часть поверхности внешней оболочки уплотнена рифлением и в ряду токопроводящих жил расположена, как минимум, одна разрывная нить, имеет отличительные признаки рифление выполнено с шагом 1,5-5 мм и глубиной 0,05-0,25 мм. 4 82212012.04.30 Введение таких диапазонов параметров рифления расширит его возможности по распространению усиления эффекта нераспространения горения для большого количества кабелей различных типоразмеров и свойств защитного материала, что будет способствовать повышению их надежности. Вариантами выполнения кабеля, не распространяющего горение, являются нижеследующие наружная часть поверхности внешней оболочки уплотнена рифлением частично по крайней мере, одна токопроводящая жила экранирована по крайней мере, одна токопроводящая жила выполнена с функцией заземляющего провода и расположена между двух отдельно экранированных токопроводящих жил токопроводящая жила с функцией заземляющего провода расположена между двух совместно экранированных пар токопроводящих жил совместно экранированные пары токопроводящих жил скручены между собой разрывная нить расположена рядом с токопроводящей жилой, выполняющей функцию заземляющего провода токопроводящие жилы в своем ряду объединены в группы, каждая из которых снабжена разрывной нитью и разделена с соседней промежутком внешней оболочки, над которым выполнена продольная канавка, при этом токопроводящая жила с функцией заземляющего провода и две отдельно экранированные токопроводящие жилы образуют одну из крайних групп на наружной части поверхности внешней оболочки, над группой токопроводящих жил, в которой расположена токопроводящая жила с функцией заземляющего провода,выполнена дополнительная продольная канавка как минимум, в одной группе токопроводящих жил на наружной части поверхности внешней оболочки выполнены дополнительные продольные канавки, расположенные между соседними токопроводящими жилами. Сущность полезной модели поясняется фигурами. На фиг. 1 показан общий вид кабеля с тремя отдельными токопроводящими жилами, а на фиг. 2 - с четырьмя группами токопроводящих жил. На фиг. 3 показан фрагмент кабеля по фиг. 1, но с другим вариантом выполнения крайней группы токопроводящих жил. Кабель, не распространяющий горение (фиг. 1, 2), содержит токопроводящие жилы 1,каждая из которых покрыта изоляцией 2, а вместе - внешней оболочкой 3, образованной поверхностью определенной формы. При этом изоляция 2 и внешняя оболочка 3 выполнены из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести с низким газо- и дымовыделением, например, согласно стандартным требованиям 1 и с составом, например,аналогичным известному решению 7, или марки Лоусгран 8. Форма наружной части поверхности, образующей внешнюю оболочку 3, выполнена преимущественно прямолинейной с образованием сторон, близким к параллельности между ними. Полученные неровности на наружной части поверхности внешней оболочки после основного технологического процесса, которые могут ухудшить необходимое условие параллельности ее сторон, убираются окончательной доводкой - уплотнением рифлением такой наружной части с получением, например, линий 4 диагональной сетки рифления. Причем в зависимости от типоразмеров кабеля и свойств материала его внешней оболочки 3 рифление необходимо выполнять с шагоми/или , равным 1,5-5 мм, и глубиной 0,05-0,25 мм. Например, кабели марки КВПЛ 180,75 производства ОАО Щучинский завод Автопровод могут иметь толщину от 4 до 4,7 мм, а ширину от 44 до 51 мм, а также могут иметь отличия в характеристиках закупаемого материала для внешней оболочки 3. Поэтому с целью усиления свойства нераспространения горения на готовом изделии размером 444 мм рекомендуется в процессе производства при наложении внешней оболочки 3 пропускать совместно полуфабрикаты кабеля между двумя роликами (не показано), расположенными параллельно широкой стороне кабеля, при помощи которых наносится сет 5 82212012.04.30 чатое рифление с шагом 3 мм и глубиной 0,2 мм. В случае же получения готового изделия этой марки размером 4,751 мм наносится уже сетчатое рифление с шагом 3,5 мм и глубиной 0,25 мм. Токопроводящие жилы 1 образуют вдоль горизонтальной оси кабеля свой ряд. На наружной части внешней оболочки 3 выполнены продольные канавки 5. Например, на фиг. 1 показан вариант их расположения между соседними токопроводящими жилами 1. Токопроводящие жилы 1 могут быть выполнены из взаимно скрученных проволок(как показано). В ряду токопроводящих жил 1 расположена, как минимум, одна разрывная нить 6 из прочного, например синтетического, материала. Одна или несколько токопроводящих жил, например 1 а и 1 б (фиг. 2), могут быть экранированы. Для защиты от помех подключаемых через кабель датчиков и приборов, связанных со станцией управления подъемным устройством, в этом случае применяется оплетка 7 из медной проволоки диаметром не менее 0,1 мм с определенной плотностью. По крайней мере, одна токопроводящая жила, например 1 в (фиг. 2, 3), выполнена с функцией заземляющего провода (нулевой провод) и расположена или между двух отдельно экранированных токопроводящих жил 1 а и 1 б (фиг. 2) или между двух совместно экранированных и скрученных между собой пар 1 г, 1 д токопроводящих жил (фиг. 3). Рядом с токопроводящей жилой (нулевым проводом) 1 в расположена разрывная нить 6(фиг. 2, 3). Токопроводящие жилы 1, 1 а-1 д (фиг. 2, 3) в своем ряду объединены в группы. В нашем примере (фиг. 2) - по четыре, пять, пять и четыре единицы. Каждая из этих групп снабжена разрывной нитью 6 и разделена с соседней группой промежутком внешней оболочки, над которым выполнена продольная канавка 5. При этом токопроводящая жила(нулевой провод) 1 в и две отдельно экранированные токопроводящие жилы 1 а, 1 б(фиг. 2) или пары 1 г, 1 д (фиг. 3) образуют одну из крайних групп. На наружной части поверхности внешней оболочки 3 над этой группой токопроводящих жил выполнена дополнительная продольная канавка 5 а (фиг. 2, 3), а возле нулевого провода 1 в расположена дополнительная разрывная нить 6 а. Также возможен вариант (фиг. 3), когда, как минимум, в одной группе токопроводящих жил 1 на наружной части поверхности внешней оболочки 3 выполнены дополнительные продольные канавки 5 б, расположенные между соседними токопроводящими жилами 1, возле которых расположены дополнительные разрывные нити 6 б. Кабели могут иметь токопроводящие жилы 1, 1 а-1 д одинакового сечения или же разного сечения (не показано). Такие кабели применяют для групповой прокладки кабельных линий в кабельных сооружениях и в помещениях электроустановок, лифтах и других погрузочных устройствах, к которым предъявляются повышенные требования пожарной безопасности. Кабель по полезной модели монтируют на объекте как в закрытом помещении, так и на открытом воздухе и размещают, например, в лифтовых проемах, в строительных штрабах или в специальных кабель-каналах, в том числе под землей. В случае если необходимо осуществить монтаж кабеля с ответвлением токопроводящих жил 1, 1 а-1 д в разных направлениях, то, потянув за разрывную нить (или нити) 6 (или 6 а или 6 б), отделяют части внешней оболочки 3 по ее углублениям 5, 5 а, 5 б на необходимую длину, разводя их в нужном направлении. Такую же операцию по отделению частей кабеля производят в случае необходимости его ремонта по замене неисправной части любой из токопроводящих жил 1. Крепление частей кабеля, несущего нагрузку, может производиться, например, за счет заклинивания его в клиновом зажиме (не показано). В этом случае нанесенные линии 4 диагонального рифления повышают коэффициент сцепления поверхностей наружной части внешней оболочки 3 с поверхностями упомянутого зажима. 6 82212012.04.30 При эксплуатации кабеля, в случае возникновения, например, короткого замыкания в кабельных линиях, возможен перегрев одной или нескольких токопроводящих жил 1, 1 а 1 д и возгорание от высокой температуры участков изоляции 2 и внешней оболочки 3. Но так как в устройстве этих элементов кабеля применен специальный поливинилхлоридный пластикат 1, 8, обладающий незначительной степенью горючести с низким дымо- и газовыделением, а также выполнено уплотнение верхних слоев наружной поверхности внешней оболочки линиями 4 рифления, то горение кабеля быстро затухнет, а небольшой участок, где возгорание произошло, будет оплавлен, при этом в атмосферу поступит незначительное количество вредных веществ горения. Таким образом, внедрение полезной модели позволит создать повышенной универсальности использования устройство кабеля, не распространяющего горение, с низким дымо- и газовыделением, который будет проще производить, удобнее монтировать и эксплуатировать в сравнении с аналогами 2-5, а в сравнении с прототипом 6 - усиливать эффект нераспространения горения на множество кабелей различных типоразмеров и свойств применяемого материала. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 7