RU203339U1

RU203339U1 - Electric cable

Info

Publication number: RU203339U1
Application number: RU2021101131U
Authority: RU
Inventors: Эльдар Снятулович Багаудинов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "НПП МЕТРОМАТИКА"
Priority date: 2021-01-20
Filing date: 2021-01-20
Publication date: 2021-03-31

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к конструкциям электрических кабелей, предназначенных для промышленных сетей передачи данных, в цепях управления, сигнализации и т.д. на номинальное напряжение до 660 В включительно, в том числе, во взрывоопасных зонах всех классов.Технический результат заключается в повышении надежности и назначенного срока службы электрического кабеля до 60 лет, увеличение ресурса работы в условиях воздействия влаги, щелочей, кислот, масла и бензина. Кроме того, технический результат заключается в облегчении монтажных и ремонтных работ, особенно при низких температурах, снижении удельной пожарной нагрузки в помещении и обеспечении возможности увеличения количества прокладываемого кабеля во взрывоопасных помещениях.Сущность полезной модели состоит в том, что кабель электрический содержит, по меньшей мере, две изолированные сшиваемой полимерной композицией токопроводящие медные жилы, скрученные в сердечник, заполнитель и оболочку из сшиваемой полимерной композиции, причем оболочка выполнена из силанольно-сшиваемой эластомерной безгалогеновой маслобензостойкой композиции на полиолефиновой основе с удельной теплотой сгорания не более 25 МДж/кг, с введением при экструзии катализатора сшивки в количестве от 2 до 8 мас.ч., а заполнитель введен во все свободные промежутки кабеля и обеспечивает сплошное круглое поперечное сечение.The utility model relates to the field of electrical engineering, namely to the structures of electrical cables intended for industrial data transmission networks, in control circuits, signaling, etc. for a rated voltage up to 660 V inclusive, including in explosive zones of all classes. The technical result is to increase the reliability and the assigned service life of the electric cable up to 60 years, increase the service life under conditions of exposure to moisture, alkalis, acids, oil and gasoline. In addition, the technical result consists in facilitating installation and repair work, especially at low temperatures, reducing the specific fire load in the room and making it possible to increase the amount of cable to be laid in explosive areas. , two conductive copper conductors insulated with a crosslinkable polymer composition, twisted into a core, a filler and a sheath made of a crosslinkable polymer composition, and the sheath is made of a silanol-crosslinkable elastomeric halogen-free oil and petrol-resistant composition on a polyolefin base with a specific heat of combustion of not more than 25 MJ / kg, with the introduction at extrusion of the crosslinking catalyst in an amount of 2 to 8 parts by weight, and the filler is introduced into all free gaps of the cable and provides a continuous circular cross-section.

Description

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к конструкциям электрических кабелей, предназначенных для промышленных сетей передачи данных, в цепях управления, сигнализации и т.д. на номинальное напряжение до 660 В включительно, в том числе, во взрывоопасных зонах всех классов.The utility model relates to the field of electrical engineering, namely to the structures of electrical cables intended for industrial data transmission networks, in control circuits, signaling, etc. for rated voltage up to 660 V inclusive, including in explosive zones of all classes.

Известны кабели монтажные для промышленной автоматики модификации КуПе-Азнг(А)-HF с изоляцией и оболочкой из полимерных компаундов, не содержащих галогенов, не распространяющие горение при групповой прокладке по категории А и не выделяющие коррозионно-активных газообразных продуктов при горении и тлении (https://ecabel.com/cat/kabeli-kupe/kupe-azng-60079). Указанные кабели имеют высокие показатели пожарной безопасности: не распространяют горение при групповой прокладке и при горении, выделяют незначительное количество дыма и коррозионно-активных продуктов горения и могут применяться во взрывоопасных зонах. Существенным недостатком такого кабеля является низкая гибкость кабеля, вызванная неэластичностью изоляции и наружной оболочки, выполненных из полимерных компаундов, не содержащих галогены. Низкие сроки службы кабеля около 35 лет. Кабели не стойки к воздействию щелочей и кислот, масел и бензина.Known assembly cables for industrial automation of the KuPe-Azng (A) -HF modification with insulation and sheath made of polymer compounds that do not contain halogens, do not propagate combustion when laid in a group according to category A and do not emit corrosive gaseous products during combustion and smoldering (https : //ecabel.com/cat/kabeli-kupe/kupe-azng-60079). These cables have high fire safety indicators: they do not spread combustion during group laying and during combustion, they emit a small amount of smoke and corrosive combustion products and can be used in hazardous areas. A significant disadvantage of such a cable is the low flexibility of the cable caused by the inelasticity of the insulation and outer sheath, made of polymer compounds that do not contain halogens. Low cable service life of about 35 years. The cables are not resistant to alkalis and acids, oils and gasoline.

Наиболее близким аналогом (прототипом) заявленного решения является кабель электрический по патенту РФ № 128387 от 25.12.2012 на полезную модель под названием «Кабель управления» (МПК H01B 7/295). Данный кабель содержит по меньшей мере, две скрученные в пары изолированные токопроводящие медные жилы с пластмассовой изоляцией, расположенную поверх скрученных в сердечник пар изолированных жил обмотку из полимерной ленты, внутреннюю оболочку из полиолефиновой композиции, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 35%, экран в виде оплетки из медных проволок с поверхностной плотностью экрана не менее 70%, обмотку из полимерной ленты, наложенную с перекрытием и наружную оболочку, причем изоляция выполнена из сшитой полимерной композиции на основе полиолефина, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30 или из сшитой полиэтиленовой композиции, а наружная оболочка выполнена из сшитой полимерной композиции на основе полиолефина, не содержащей галогенов, с кислородным индексом не менее 30. Кабель может также содержать между каждой токопроводящей жилой и изоляцией термический барьер в виде обмотки, по меньшей мере, из одного слоя слюдосодержащей ленты толщиной не менее 0,1 мм, наложенной с перекрытием не менее 40%. Кабель может также содержать между повивами сердечника, наложенную по открытой спирали обмотку из хлопчатобумажных или синтетических нитей или из полимерной ленты. Кабель серийно выпускается кабельными заводами по техническим условиям ТУ 16.К71-451-2012. Указанный прототип имеет повышенную радиационную стойкость кабеля, в том числе, стойкость к воздействию дезактивирующих растворов, высокие показатели пожарной безопасности, в том числе кабеля огнестойкого. К недостаткам известного кабеля следует отнести, то, что сердечник, скручивается только из пар изолированных жил, которые отличаются между собой только цветом. Изоляция и оболочка кабеля имеют низкую стойкость к монтажным изгибам при низкой температуре. Изоляция и оболочка кабеля не стойка к воздействию масел и бензина. Низкие сроки службы кабеля около 40 лет.The closest analogue (prototype) of the claimed solution is an electric cable according to RF patent No. 128387 dated 25.12.2012 for a utility model called "Control cable" (IPC H01B 7/295). This cable contains at least two twisted in pairs insulated conductive copper conductors with plastic insulation, a polymer tape winding located over the pairs of insulated conductors twisted into a core, an inner sheath made of a halogen-free polyolefin composition with an oxygen index of at least 35%, a shield in the form of a braid made of copper wires with a surface density of the shield of at least 70%, a winding of a polymer tape superimposed with overlapping and an outer sheath, and the insulation is made of a cross-linked polymer composition based on a polyolefin, halogen-free, with an oxygen index of at least 30 or made of a cross-linked polyethylene composition, and the outer sheath is made of a cross-linked polymer composition based on a polyolefin, halogen-free, with an oxygen index of at least 30. The cable may also contain between each conductive core and the insulation a thermal barrier in the form of a winding of at least one layer of mica tape thickness not less than 0.1 mm, superimposed with an overlap of not less than 40%. The cable can also contain, between the layers of the core, an open spiral winding of cotton or synthetic threads or of polymer tape. The cable is serially produced by cable factories according to technical specifications TU 16.K71-451-2012. The specified prototype has an increased radiation resistance of the cable, including resistance to the effects of decontamination solutions, high indicators of fire safety, including a fire-resistant cable. The disadvantages of the known cable include the fact that the core is twisted only from pairs of insulated conductors, which differ only in color. The insulation and sheathing of the cable have a low resistance to assembly bends at low temperatures. Insulation and sheathing of the cable are not resistant to oil and gasoline. Low cable service life of about 40 years.

Задача заявленной полезной модели заключалась в разработке конструкции кабеля электрического, характеризующегося увеличенным назначенным сроком службы 60 лет, повышенными показателями пожарной безопасности, стойкостью к монтажным изгибам при низкой температуре, химической стойкостью, маслостойкостью и бензостойкостью. Технический результат заключается в повышении надежности и назначенного срока службы электрического кабеля до 60 лет, увеличение ресурса работы в условиях воздействия влаги, щелочей, кислот, масла и бензина. Кроме того, технический результат заключается в облегчении монтажных и ремонтных работ, особенно при низких температурах, снижении удельной пожарной нагрузки в помещении и обеспечении возможности увеличения количества прокладываемого кабеля во взрывоопасных помещениях. Данный технический результат достигается за счет того, что в кабеле электрическом содержащем изолированные сшиваемой полимерной композицией токопроводящие медные или медные луженые жилы, скрученные в сердечник, заполнитель, оболочку из сшиваемой полимерной композиции, оболочка выполнена из силанольно-сшиваемой эластомерной безгалогеновой маслобензостойкой композиции на полиолефиновой основе с удельной теплотой сгорания не более 25 МДж/кг, с введением при экструзии катализатора сшивки в количестве от 2 до 8 мас.ч, а заполнитель введен во все свободные промежутки кабеля и обеспечивает сплошное круглое поперечное сечение.The objective of the claimed utility model was to develop the design of an electric cable, characterized by an increased assigned service life of 60 years, increased fire safety indicators, resistance to assembly bends at low temperatures, chemical resistance, oil resistance and petrol resistance. The technical result consists in increasing the reliability and the designated service life of the electric cable up to 60 years, increasing the service life under conditions of exposure to moisture, alkalis, acids, oil and gasoline. In addition, the technical result consists in facilitating installation and repair work, especially at low temperatures, reducing the specific fire load in the room and making it possible to increase the amount of cable to be laid in explosive areas. This technical result is achieved due to the fact that in an electric cable containing insulated crosslinkable polymer composition, conductive copper or tinned copper conductors twisted into a core, filler, sheath made of a crosslinkable polymer composition, the sheath is made of a silanol-crosslinkable elastomeric halogen-free oil and petrol-resistant composition on a polyolefin basis with specific heat of combustion not more than 25 MJ / kg, with the introduction of a crosslinking catalyst during extrusion in an amount from 2 to 8 wt.h, and the filler is introduced into all free gaps of the cable and provides a continuous circular cross-section.

Сущность полезной модели состоит в том, что кабель электрический содержит, по меньшей мере, две изолированные сшиваемой полимерной композицией токопроводящие медные жилы, скрученные в сердечник, заполнитель и оболочку из сшиваемой полимерной композиции, причем оболочка выполнена из силанольно-сшиваемой эластомерной безгалогеновой маслобензостойкой композиции на полиолефиновой основе с удельной теплотой сгорания не более 25 МДж/кг, с введением при экструзии катализатора сшивки в количестве от 2 до 8 мас.ч., а заполнитель введен во все свободные промежутки кабеля и обеспечивает сплошное круглое поперечное сечение. Вместе с тем, токопроводящие медные жилы выполнены лужеными. Кроме того, токопроводящие жилы выполнены однопроволочными или многопроволочными. Также изоляция выполнена из силанольно-сшиваемой эластомерной безгалогеновой композиции на полиолефиновой основе с удельной теплотой сгорания не более 25 МДж/кг, с введением при экструзии катализатора сшивки в количестве от 2 до 8 мас.ч. Вместе с тем, изоляция выполнена из силанольно-сшиваемой высокомодульной этиленпропиленовой резины, с введением при экструзии катализатора сшивки в количестве от 2 до 8 мас.ч. Также изоляция токопроводящих жил выполнена с цветовой и/или цифровой маркировкой. А изолированные токопроводящие жилы предварительно скручены в пары или тройки, или четверки, которые в свою очередь, скручены в сердечник. Кроме того, поверх каждой токопроводящей жилы наложен огнестойкий барьер в виде обмотки с перекрытием из слюдосодержащей ленты. Вместе с тем, поверх изолированной токопроводящей жилы или пары, или тройки, или четверки наложен индивидуальный экран, выполненный в виде обмотки из металлополимерной ленты с контактным многопроволочным проводником. Также поверх изолированной токопроводящей жилы или пары, или тройки, или четверки наложен индивидуальный экран, выполненный в виде оплетки из металлических проволок с коэффициентом поверхностной плотности не менее 75% или комбинированный экран, выполненный из металлополимерной ленты и оплетки из металлических проволок с коэффициентом поверхностной плотности не менее 60%. Вместе с тем, заполнитель выполнен в виде экструдированной оболочки из полимерной композиции, не содержащей галогенов или из силанольно-сшиваемой эластомерной безгалогеновой композиции на полиолефиновой основе с удельной теплотой сгорания не более 25 МДж/кг. Также поверх сердечника наложена полимерная пленка. Кроме того, поверх заполнителя или обмотки полимерной лентой наложен общий экран, выполненный в виде обмотки из металлополимерной ленты с контактным многопроволочным проводником. В то же время, поверх заполнителя или обмотки полимерной лентой наложен общий экран, выполненный в виде в виде оплетки из металлических проволок с коэффициентом поверхностной плотности не менее 75% или в виде комбинированного экрана, выполненного из металлополимерной ленты и оплетки из металлических проволок с коэффициентом поверхностной плотности не менее 60%. Вместе с тем, поверх экрана наложен разделительный слой, выполненный в виде экструдированной оболочки из полимерной композиции, не содержащей галогенов или из силанольно-сшиваемой эластомерной безгалогеновой композиции на полиолефиновой основе с удельной теплотой сгорания не более 25 МДж/кг. Кроме того, поверх заполнителя или разделительного слоя наложена броня из стальных оцинкованных лент или стальных оцинкованных проволок, выполненных в виде повива или оплетки.The essence of the utility model is that an electric cable contains at least two conductive copper conductors, insulated with a crosslinkable polymer composition, twisted into a core, a filler and a sheath made of a crosslinkable polymer composition, and the sheath is made of a silanol crosslinkable elastomeric halogen-free oil and petrol-resistant composition on a polyolefin base with a specific heat of combustion of not more than 25 MJ / kg, with the introduction of a crosslinking catalyst during extrusion in an amount of 2 to 8 parts by weight, and the filler is introduced into all free gaps of the cable and provides a continuous circular cross-section. However, conductive copper conductors are tinned. In addition, the conductors are single-wire or multi-wire. Also, the insulation is made of a silanol-crosslinkable elastomeric halogen-free composition on a polyolefin basis with a specific heat of combustion of not more than 25 MJ / kg, with the introduction of a crosslinking catalyst during extrusion in an amount of 2 to 8 parts by weight. However, the insulation is made of silanol-crosslinkable high-modulus ethylene-propylene rubber, with the introduction of a crosslinking catalyst during extrusion in an amount of 2 to 8 parts by weight. Also, the insulation of current-carrying conductors is made with color and / or digital marking. Insulated conductive conductors are pre-twisted into pairs or triplets or fours, which in turn are twisted into a core. In addition, a fire-resistant barrier in the form of a winding with an overlapping mica tape is applied over each conductor. However, over an insulated conductive core or a pair, or a triple, or a quadruple, an individual screen is applied, made in the form of a winding made of a metal-polymer tape with a contact stranded conductor. Also, on top of an insulated conductive core or a pair, or a triple, or a quadruple, an individual screen is imposed, made in the form of a braid of metal wires with a surface density coefficient of at least 75% or a combined screen made of a metal-polymer tape and a braid of metal wires with a surface density coefficient of not less than 60%. However, the filler is made in the form of an extruded shell of a polymer composition that does not contain halogens or of a silanol-crosslinkable elastomeric halogen-free composition on a polyolefin basis with a specific heat of combustion of not more than 25 MJ / kg. Also, a polymer film is applied over the core. In addition, over the filler or wrapping with a polymer tape, a common screen is applied, made in the form of a winding of a metal-polymer tape with a contact stranded conductor. At the same time, over the filler or wrapping with a polymer tape, a common screen is applied, made in the form of a braid of metal wires with a surface density coefficient of at least 75% or in the form of a combined screen made of a metal-polymer tape and a braid of metal wires with a surface density coefficient density not less than 60%. However, A separating layer is applied over the screen, made in the form of an extruded shell made of a polymer composition that does not contain halogens or of a silanol-crosslinkable elastomeric halogen-free composition on a polyolefin base with a specific heat of combustion of not more than 25 MJ / kg. In addition, an armor made of galvanized steel strips or galvanized steel wires, made in the form of a braid or braid, is applied over the filler or separating layer.

Полезная модель поясняется графически, гдеThe utility model is illustrated graphically, where

на фиг. 1 – кабель электрический в разрезе.in fig. 1 - electric cable in section.

Кабель электрический содержит однопроволочные или многопроволочные токопроводящие жилы 1, выполненные из медных или медных луженых проволок. Поверх каждой токопроводящей жилы 1 кабель электрический может быть снабжен термическим барьером 2, выполненном в виде обмотки из одной или двух стеклослюдосодержащих лент. Использование термического барьера 2 по токопроводящей жиле 1 в виде обмотки из одной или двух стеклослюдосодержащих лент позволяет увеличить работоспособность кабеля в условиях пожара. Поверх токопроводящей жилы 1 или термического барьера 2 наложена изоляция 3 из сшиваемой эластомерной безгалогеновой композиции на полиолефиновой основе с удельной теплотой сгорания не более 25 МДж/кг с введением при экструзии катализатора сшивки или из силанольно-сшиваемой высокомодульной этиленпропиленовой резины, с введением при экструзии катализатора сшивки. Каждые изолированные токопроводящие жилы 1, пары, тройки, четверки имеют индивидуальную цветовую и/или цифровую маркировку. Такая комплексная маркировка позволяет ускорить монтаж, а также создает удобства при монтаже и при эксплуатации кабеля. Скрутка изолированных токопроводящих жил 1 в пару, тройку или четверку повышает помехозащищенность кабеля. Поверх изолированной токопроводящей жилы 1, или пары, или тройки, или четверки может быть наложен индивидуальный экран 4, выполненный в виде обмотки из металлополимерной ленты с контактным многопроволочным проводником, или в виде оплетки из металлических проволок с коэффициентом поверхностной плотности не менее 75%, или в виде комбинированного экрана, выполненного из металлополимерной ленты и оплетки из металлических проволок с коэффициентом поверхностной плотности не менее 60%. Индивидуальные экраны 4 значительно снижают уровень электромагнитного влияния между двойками, тройками или четверками и могут использоваться в искробезопасных цепях. Изолированные токопроводящие жилы 1, пары, тройки или четверки, в том числе в индивидуальных экранах 4 скручиваются в сердечник 5 кабеля. При скрутке сердечника 5 может использоваться жгут (кордель) 6 из полимерной композиции, не содержащей галогенов, который предназначен для формирования круглого сердечника 5. Для облегчения разделки кабеля поверх сердечника 5 может быть наложена полимерная лента 7 в виде обмотки из полиэтилентерефталатной пленки. Поверх сердечника 5 или полимерной ленты 7 может быть последовательно наложены заполнитель 8 и общий экран 9. Заполнитель 8 может быть выполнен в виде экструдированной оболочки из эластичной полимерной композиции, не содержащей галогенов или из силанольно-сшиваемой эластомерной безгалогеновой композиции на полиолефиновой основе с удельной теплотой сгорания не более 25 МДж/кг. Заполнитель 8 заполняет все свободные промежутки кабеля и обеспечивает сплошное круглое поперечное сечение кабеля, что обеспечивает плотный ввод кабеля во взрывоопасные зоны. Общий экран 9 может быть выполнен в виде обмотки из металлополимерной ленты с контактным многопроволочным проводником или в виде оплетки из металлических проволок с коэффициентом поверхностной плотности не менее 75%, или в виде комбинированного экрана, выполненного из металлополимерной ленты и оплетки из металлических проволок с коэффициентом поверхностной плотности не менее 60%. Общий экран 9 позволяет снизить уровень электромагнитных помех и обеспечивает электростатическое заземление. Кабель может также содержать, наложенную поверх экструдированной оболочки броню 11 из стальных оцинкованных лент или стальных оцинкованных проволок, выполненных в виде повива или оплетки. Броня 11 предназначена для защиты кабелей от механических повреждений, а броня 11 в виде повива, в том числе от растягивающих усилий. При наличии общего экрана 9 и брони 11 в кабеле может быть наложен разделительный слой 10 в виде экструдированной оболочки из полимерной композиции, не содержащей галогенов или из силанольно-сшиваемой эластомерной безгалогеновой композиции на полиолефиновой основе с удельной теплотой сгорания не более 25 МДж/кг. Поверх всех элементов кабеля накладывается наружная оболочка 12 из сшиваемой эластомерной безгалогеновой маслостойкой композиции на полиолефиновой основе с удельной теплотой сгорания не более 25 МДж/кг с введением при экструзии катализатора сшивки. Применение эластомерных силанольно-сшиваемых эластомерных безгалогеновых маслостойких композиций на полиолефиновой основе повышает гибкость кабеля, обеспечивает высокую стойкость к монтажным изгибам при низкой температуре и стойкость к маслам и бензину. Низкая удельная теплота сгорания материалов изоляции, заполнителя, разделительного слоя и наружной оболочки 12 снижает общую пожарную нагрузку кабеля. Данные материалы не распространяют горение, имеют низкое дымо- и газовыделение, стойки к маслам и дизельному топливу, устойчивы к воздействию повышенной и пониженной температур, влаги, щелочей, кислот и имеют установленный срок службы более 60 лет.The electric cable contains single-wire or multi-wire conductive conductors 1 made of copper or tinned copper wires. On top of each conductive core 1, the electric cable can be equipped with a thermal barrier 2, made in the form of a winding of one or two glass-mica-containing tapes. The use of a thermal barrier 2 along a conductive conductor 1 in the form of a winding of one or two glass-mica-containing tapes makes it possible to increase the cable performance in a fire. Over the conductive core 1 or thermal barrier 2, insulation 3 is applied from a crosslinkable elastomeric halogen-free composition on a polyolefin base with a specific heat of combustion of not more than 25 MJ / kg with the introduction of a crosslinking catalyst during extrusion or from a silanol-crosslinked high modulus ethylene-propylene rubber with the introduction of a crosslinked catalyst ... Each insulated conductive conductor 1, pair, triple, quadruple is individually color-coded and / or numerically marked. Such complex marking allows to speed up installation, and also creates convenience during installation and operation of the cable. Twisting insulated conductive conductors 1 into a pair, three or four increases the noise immunity of the cable. On top of an insulated conductive core 1, or a pair, or a triple, or a quadruple, an individual screen 4 can be applied, made in the form of a winding of a metal-polymer tape with a contact stranded conductor, or in the form of a braid of metal wires with a surface density coefficient of at least 75%, or in the form of a combined screen made of a metal-polymer tape and a braid of metal wires with a surface density coefficient of at least 60%. 4 individual shields significantly reduce the level of electromagnetic interference between twos, threes or fours and can be used in intrinsically safe circuits. Insulated conductive conductors 1, pairs, triplets or quadruplets, including in individual shields 4, are twisted into a cable core 5. When twisting the core 5, a bundle (cord) 6 made of a halogen-free polymer composition can be used, which is designed to form a round core 5. To facilitate cable cutting, a polymer tape 7 can be applied over the core 5 in the form of a polyethylene terephthalate film winding. On top of the core 5 or the polymer tape 7, filler 8 and a common screen 9 can be sequentially applied. The filler 8 can be made in the form of an extruded shell of an elastic polymer composition that does not contain halogens or of a silanol-crosslinkable elastomeric halogen-free composition on a polyolefin base with a specific heat of combustion no more than 25 MJ / kg. The filler 8 fills all free gaps in the cable and provides a continuous round cable cross-section, which ensures tight cable entry into hazardous areas. The general screen 9 can be made in the form of a winding of a metal-polymer tape with a contact stranded conductor or in the form of a braid of metal wires with a surface density coefficient of at least 75%, or in the form of a combined screen made of a metal-polymer tape and a braid of metal wires with a surface coefficient density not less than 60%. The common shield 9 helps to reduce the level of electromagnetic interference and provides electrostatic grounding. The cable can also contain, over the extruded sheath, armor 11 made of galvanized steel strips or galvanized steel wires, made in the form of a braid or braid. Armor 11 is designed to protect cables from mechanical damage, and armor 11 is in the form of a twist, including from tensile forces. In the presence of a common shield 9 and armor 11, a separating layer 10 can be applied in the cable in the form of an extruded sheath made of a polymer composition that does not contain halogens or of a silanol-crosslinkable elastomeric halogen-free composition based on a polyolefin base with a specific heat of combustion of not more than 25 MJ / kg. On top of all cable elements, an outer sheath 12 of a crosslinkable elastomeric halogen-free oil-resistant composition on a polyolefin base with a specific heat of combustion of no more than 25 MJ / kg is applied with the introduction of a crosslinking catalyst during extrusion. The use of elastomeric silanol-crosslinkable elastomeric halogen-free oil-resistant compositions on a polyolefin base increases the flexibility of the cable, provides high resistance to assembly bends at low temperatures and resistance to oils and gasoline. The low specific heat of combustion of the materials of insulation, aggregate, separation layer and outer sheath 12 reduces the overall fire load of the cable. These materials are flame retardant, have low smoke and gas emission, are resistant to oils and diesel fuel, are resistant to high and low temperatures, moisture, alkalis, acids and have an established service life of more than 60 years.

Кабель электрический может быть изготовлен с применением технологии SIOPLAS, заключающейся в том, что при изготовлении изоляции смешиваются два компонента: силанольно-привитая эластомерная полимерная композиция, не содержащая галогенов и концентрат катализатора сшивки. Силанольно-сшиваемые эластомерные безгалогеновые композиции на полиолефиновой основе используются совместно с катализаторами, которые подбираются в зависимости от требуемых условий эксплуатации, температурного воздействия, воздействия различных факторов, требований по нераспространению горения и необходимого срока службы. Все марки композиций используются совместно с различными типами катализаторов, содержащих антиоксиданты, антипирены, стабилизаторы и деактиватор меди. Для получения конечного продукта, катализатор сшивки (состоящий из смеси основного материала, катализатора, антиоксиданта, соответствующего стабилизатора, деактиватора меди и смазки) смешивают с гранулами основного материала в типичном весовом соотношении 5:95, и полученную смесь расплавляют с последующей экструзией изоляции или оболочки. Поперечные химические связи создаются путем воздействия на продукт воды или пара (при температуре от 70 до 90°С). Высокая производительность, низкий уровень брака и возможность использования обычного экструзионного оборудования являются преимуществами этого метода. Силанольно-сшитые полимерные композиции, не содержащие галогенов обеспечивают преимущество в поведении при старении. Применение эластомерных силанольно-сшиваемых эластомерных безгалогеновых маслостойких композиций на полиолефиновой основе повышает гибкость кабеля, обеспечивает высокую стойкость к монтажным изгибам при низкой температуре и стойкость к воздействию масла и бензина. Низкая удельная теплота сгорания данных материалов в комбинации с высокими противопожарными свойствами и свойством образования кокса в пламени позволяет снизить пожарную нагрузку в помещении и использовать большее количество кабелей в помещениях. Применяемые материалы соответствуют требованиям RoHS (Директива RoHS 2011/65/EU - Ограничение содержания вредных веществ), которые показывают, что при переработке и применении данных материалов не используются и не выделяются вредные вещества, оказывающие отрицательное влияние на здоровье человека и окружающей среды. Именно использование различных типов катализаторов, содержащих антиоксиданты, антипирены, стабилизаторы и деактиватор меди, в сочетании с силанольно-сшиваемыми эластомерными безгалогеновыми маслобензостойкими композициями на полиолефиновой основе с удельной теплотой сгорания не более 25 МДж/кг и применение вышеуказанной конструкции кабеля с заполнителем, введённым во все свободные промежутки кабеля и обеспечивающим сплошное круглое поперечное сечение, обеспечивает технический результат - увеличение надежности и назначенного срока службы кабелей до 60 лет, увеличение ресурса работы в условиях воздействия влаги, щелочей, кислот, масла и бензина, в том числе, облегчение монтажных и ремонтных работ, особенно при низких температурах, снижение удельной пожарной нагрузки в помещении и возможность увеличения количества прокладываемого кабеля во взрывоопасных помещениях. Токопроводящие однопроволочные жилы 1 и проволоки для многопроволочных жил и наложения экранов изготавливают на волочильном оборудовании, традиционно применяемом в кабельной промышленности. Для обеспечения гибкости медную проволоку подвергают отжигу в специальных печах или на проход в специальных устройствах, совмещенных с одной из операций волочения. Затем медные проволоки повергают лужению на оборудовании для лужения. Токопроводящие медные или медные луженые проволоки скручиваются в многопроволочные токопроводящие жилы 1 на крутильном оборудовании. Термический барьер 2 в виде обмотки одной или двумя лентами наносят на жилу на обмоточной машине. Изоляцию 3 и жгут (кордель) 6 изготавливают на экструзионной линии. При наложении изоляции в композицию добавляется катализатор сшивки в количестве от 2 до 8 мас. ч, концентрат красителя определенного цвета в количестве 0,5 до 3 мас.ч и наносится цифровая маркировка. Затем изолированные жилы помещают в камеру сшивки на определенный период, необходимый для образования дополнительных связей между молекулами материала. Изолированные жилы скручивают в пару, или тройку, или четверку на крутильных машинах. Наложение индивидуальных 4 и общих экранов 9, в том числе комбинированных экранов, производят на обмоточных машинах полимерными лентами ламинированных алюминием или медью с контактным проводником из луженых медных проволок. Индивидуальные 4 и общие экраны 9, в том числе комбинированные экраны в виде оплетки производят на оплеточных машинах из медных или медных луженых проволок. Изолированные или индивидуально-экранированные жилы, пары, или тройки, или четверки скручиваются в сердечник 5 вместе с жгутом (корделем) 6 на крутильных машинах. На сердечник может быть наложена полимерная пленка 7 на обмоточных машинах. Заполнитель 8 наносится на экструзионной линии с использованием технологического инструмента для наложения с обжатием. Разделительный слой 10 наносится на экструзионной линии в виде экструдируемого слоя из полимерной композиции, не содержащей галогенов или сшиваемой эластомерной безгалогеновой маслобензостойкой композиции на полиолефиновой основе с добавлением катализатора и последующей сшивкой в камере. Броня 11 из стальных оцинкованных лент наносится на обмоточных машинах, стальных оцинкованных проволок, выполненных в виде повива на крутильных машинах, в виде оплетки наносится на оплеточных машинах. Наружную оболочку 12 из сшиваемой эластомерной безгалогеновой маслобензостойкой композиции на полиолефиновой основе, с добавлением катализатора сшивки в количестве от 2 до 8 мас.ч накладывают на экструзионной линии. Затем кабель помещают в камеру сшивки на определенный период, необходимый для образования дополнительных связей между молекулами материала оболочки. Все вышеназванные материалы, применяемые для токоведущих жил, термического барьера, изоляции, экранов, разделительного слоя, брони и наружной оболочки соответствуют технической документации на них и выпускаются промышленно. Недостатками не сшиваемых полимерных композиций, не содержащих галогенов, применяемых для изоляции и наружной оболочки является: термопластичность, не стойкость к химически агрессивным средам, низкая стойкость к воздействию повышенных температур и низкий срок службы. При сшивании полимерных композиций образуются прочные химические связи между молекулами исходного полимерного материала (оболочки или изоляции), вследствие чего образуется трехмерная (пространственная) структура полимера, что значительно повышает стойкость материала к высоким температурам, продавливанию, химически агрессивным средам и старению. На данный̆ момент наиболее распространенными являются следующие два способа получения кабельной̆ изоляции и оболочки из сшиваемых полимерных композиций, не содержащих галогенов: 1) радиационный̆ способ, при котором образование поперечных химических связей̆ между макромолекулами полимера происходит под действием ионизирующего излучения. 2) силанольный способ (метод SIOPLAS), при котором образование поперечных химических связей̆ происходит при помощи органосиланов. При радиационной сшивке конечная степень сшивки напрямую зависит от условий облучения. Применение высоких доз облучения при радиационной̆ сшивке может привести к возникновению нежелательных эффектов в отверждаемом полиолефине, таких как: - снижение физико-механических свойств, из-за деструкции макроцепей полимера под действием высоких доз облучения; - вспенивание композиции из-за выделения водорода в больших дозах; - радиолиз прочих добавок в композиции, с последующим снижением их активности; - снижение диэлектрических свойств, вследствие образования локальных электроотрицательных областей̆ из-за накопления электронов (Эффект Рихтенберга). Важные достижимые механические свойства почти одинаковы в этих двух методах, однако трехмерная структура сшивания силанольно-сшитых полимерных композиций означает, что они удовлетворяют требованиям даже при более низких степенях сшивания. С точки зрения обеспечения высоких физико-механических характеристик сшитых безгалогеновых композиций при температурах эксплуатации более 100 ̊С силанольный способ сшивания является более предпочтительным, чем радиационный.An electric cable can be manufactured using SIOPLAS technology, which consists in the fact that two components are mixed in the manufacture of insulation: a silanol-grafted elastomeric polymer composition that does not contain halogens and a crosslink catalyst concentrate. Silanol-crosslinkable elastomeric halogen-free compositions on a polyolefin basis are used in conjunction with catalysts, which are selected depending on the required operating conditions, temperature exposure, exposure to various factors, flame retardant requirements and the required service life. All grades of compositions are used in conjunction with various types of catalysts containing antioxidants, flame retardants, stabilizers and copper deactivators. To obtain the final product, a crosslinking catalyst (consisting of a mixture of base material, catalyst, antioxidant, appropriate stabilizer, copper deactivator and lubricant) is mixed with the base material granules in a typical weight ratio of 5:95 and the resulting mixture is melted followed by extrusion of the insulation or sheath. Cross-chemical bonds are created by exposing the product to water or steam (at a temperature of 70 to 90 ° C). High productivity, low scrap rates and the ability to use conventional extrusion equipment are the advantages of this method. Halogen-free silanol-crosslinked polymer compositions provide an advantage in aging behavior. The use of elastomeric silanol-crosslinkable elastomeric halogen-free oil-resistant compositions on a polyolefin base increases the flexibility of the cable, provides high resistance to assembly bends at low temperatures and resistance to oil and gasoline. The low specific heat of combustion of these materials, in combination with high fire-fighting properties and the property of coke formation in the flame, allows to reduce the fire load in the room and use more cables in the premises. The materials used are RoHS compliant (RoHS Directive 2011/65 / EU - Restriction of Hazardous Substances), which show that the processing and use of these materials does not use or release harmful substances that have a negative impact on human health and the environment. It is the use of various types of catalysts containing antioxidants, fire retardants, stabilizers and copper deactivators, in combination with silanol-crosslinkable elastomeric halogen-free oil and petrol-resistant compositions on a polyolefin base with a specific heat of combustion of no more than 25 MJ / kg and the use of the above cable design with a filler introduced into all free cable gaps and providing a continuous circular cross-section, provides a technical result - an increase in the reliability and assigned service life of cables up to 60 years, an increase in the service life under conditions of exposure to moisture, alkalis, acids, oil and gasoline, including facilitating installation and repair work , especially at low temperatures, a decrease in the specific fire load in the room and the possibility of increasing the amount of cable laid in hazardous areas. Conductive single-wire conductors 1 and wires for stranded conductors and overlapping screens are made on drawing equipment traditionally used in the cable industry. To ensure flexibility, copper wire is subjected to annealing in special furnaces or to the passage in special devices combined with one of the drawing operations. The copper wires are then tinned on tinning equipment. Conductive copper or tinned copper wires are twisted into stranded conductive conductors 1 on the torsion equipment. Thermal barrier 2 in the form of a winding with one or two tapes is applied to the core on the winding machine. Insulation 3 and a bundle (cord) 6 are produced on an extrusion line. When applying insulation, a crosslinking catalyst is added to the composition in an amount of 2 to 8 wt. h, a dye concentrate of a certain color in an amount of 0.5 to 3 parts by weight and digital marking is applied. Then the insulated strands are placed in the crosslinking chamber for a certain period necessary for the formation of additional bonds between the molecules of the material. Insulated conductors are twisted into a pair, or three, or four on stranding machines. The imposition of individual 4 and general screens 9, including combined screens, is performed on winding machines with polymer tapes laminated with aluminum or copper with a contact conductor made of tinned copper wires. Individual 4 and general screens 9, including combined braided screens, are produced on braiding machines from copper or tinned copper wires. Insulated or individually shielded conductors, pairs, or triplets, or quadruples are twisted into a core 5 together with a bundle (cordel) 6 on twisting machines. A polymer film 7 can be applied to the core on winding machines. Aggregate 8 is applied on an extrusion line using a crimp deposition tool. The separating layer 10 is applied on an extrusion line in the form of an extruded layer from a polymer composition that does not contain halogens or a crosslinkable elastomeric halogen-free oil and petrol-resistant composition on a polyolefin base with the addition of a catalyst and subsequent crosslinking in a chamber. Armor 11 made of galvanized steel strips is applied on winding machines, steel galvanized wires made in the form of a twist on twisting machines, in the form of a braid is applied on braiding machines. The outer shell 12 of a crosslinkable elastomeric halogen-free oil and petrol-resistant composition on a polyolefin basis, with the addition of a crosslinking catalyst in an amount of 2 to 8 parts by weight, is applied to the extrusion line. Then the cable is placed in the crosslinking chamber for a certain period necessary for the formation of additional bonds between the molecules of the sheath material. All of the above materials used for current-carrying conductors, thermal barrier, insulation, screens, separating layer, armor and outer sheath correspond to the technical documentation for them and are produced commercially. The disadvantages of non-crosslinkable polymer compositions that do not contain halogens used for insulation and outer sheaths are: thermoplasticity, not resistance to chemically aggressive media, low resistance to high temperatures and low service life. When crosslinking polymer compositions, strong chemical bonds are formed between the molecules of the initial polymer material (shell or insulation), as a result of which a three-dimensional (spatial) structure of the polymer is formed, which significantly increases the material's resistance to high temperatures, punching, chemically aggressive media and aging. At the moment, the following two methods of obtaining cable insulation and sheathing from cross-linkable polymer compositions that do not contain halogens are the most common: 1) radiation method, in which the formation of cross-chemical bonds between polymer macromolecules occurs under the action of ionizing radiation. 2) silanol method (SIOPLAS method), in which the formation of chemical cross-links̆ occurs with the help of organosilanes. With radiation crosslinking, the final degree of crosslinking directly depends on the irradiation conditions. The use of high doses of radiation during radiation crosslinking can lead to the appearance of undesirable effects in the cured polyolefin, such as: - a decrease in physical and mechanical properties due to the destruction of polymer macrochains under the action of high doses of radiation; - foaming of the composition due to the release of hydrogen in large doses; - radiolysis of other additives in the composition, with a subsequent decrease in their activity; - a decrease in dielectric properties, due to the formation of local electronegative regions due to the accumulation of electrons (Richtenberg effect). The important achievable mechanical properties are almost the same in the two methods, however, the three-dimensional crosslinking structure of the silanol-crosslinked polymer compositions means that they meet the requirements even at lower degrees of crosslinking. From the point of view of ensuring high physical and mechanical characteristics of crosslinked halogen-free compositions at operating temperatures above 100 ° C, the silanol crosslinking method is more preferable than the radiation one.

Достижение технического результата заявленной полезной модели подтверждается положительными результатами испытаний образцов кабеля техническим требованиям пожарной безопасности, требованиям на надежность и стойкость к щелочи, кислоте, маслу и бензину:The achievement of the technical result of the declared utility model is confirmed by the positive results of testing cable samples to the technical requirements for fire safety, requirements for reliability and resistance to alkali, acid, oil and gasoline:

- эквивалентный показатель токсичности продуктов горения 70-80 г/м³ по токсичности продуктов горения по ГОСТ 12.1.044, показатель пожарной опасности ПТПМ 2);- equivalent indicator of toxicity of combustion products 70-80 g / m ³ for toxicity of combustion products in accordance with GOST 12.1.044, fire hazard indicator PTPM 2);

- категория А по нераспространению горения по ГОСТ IEC 60332-3-22, показатель пожарной опасности ПРГП П1б;- Category A for non-propagation of combustion in accordance with GOST IEC 60332-3-22, fire hazard indicator PRGP P1b;

- снижение светопроницаемости не выше 35% при горении и тлении по ГОСТ IEC 61034-2, показатель пожарной опасности дымовыделения ПД 1; - a decrease in light transmittance not higher than 35% during combustion and smoldering in accordance with GOST IEC 61034-2, an indicator of fire hazard of smoke emission PD 1;

- массовая доля газов галогенных кислот, выделяющегося при горении соответствует показателю пожарной опасности ПКА1 по ГОСТ IEC 60754-1;- the mass fraction of gases of halogen acids released during combustion corresponds to the fire hazard indicator PKA1 according to GOST IEC 60754-1;

- степень кислотности выделяемых газов измерением pH и удельной проводимости соответствует показателю пожарной опасности ПКА1 по ГОСТ IEC 60754-2;- the degree of acidity of the evolved gases by measuring pH and specific conductivity corresponds to the fire hazard indicator PKA1 according to GOST IEC 60754-2;

- огнестойкость кабеля более 180 мин по ГОСТ IEC 60331-21, показатель пожарной опасности ПО1;- fire resistance of the cable more than 180 minutes in accordance with GOST IEC 60331-21, fire hazard indicator PO1;

- срок службы более 60 лет в режиме нормальной эксплуатации при 70°C подтвержден испытаниями материалов на старение по IEC 60216-1;- service life of more than 60 years in normal operation at 70 ° C confirmed by aging tests of materials according to IEC 60216-1;

- изменения прочности и удлинения материала оболочки соответствуют требуемым значениям после испытания щелочью NaOH и щавелевой кислотой при 23°С в течение 168 ч;- changes in the strength and elongation of the shell material correspond to the required values after testing with alkali NaOH and oxalic acid at 23 ° C for 168 h;

- изменения прочности и удлинения материала оболочки соответствуют требуемым значениям после испытания в течение 168 ч на воздействие минерального масла N 2 (IRM 902) при температуре 100 ^оС по ГОСТ IEC 60811-404;- changes in the strength and elongation of the shell material correspond to the required values after testing for 168 hours on exposure to mineral oil N 2 (IRM 902) at a temperature of 100 ^о С according to GOST IEC 60811-404;

- водопоглощение менее 4 мг/см² подтверждено испытанием по ГОСТ IEC 60811-402 при температуре 70°С в течение 168 ч или при температуре 100°С в течение 24 ч;- water absorption less than 4 mg / cm ^{2 is} confirmed by testing according to GOST IEC 60811-402 at a temperature of 70 ° C for 168 hours or at a temperature of 100 ° C for 24 hours;

- стойкость к бензину подтверждена испытанием при температуре
23°С в течение 30 суток;- resistance to gasoline is confirmed by a test at a temperature
23 ° C for 30 days;

- отсутствие трещин на изоляции и оболочки после испытания на стойкость к механическим изгибам при температуре минус 40°С ГОСТ IEC 60811-504.- absence of cracks on the insulation and shell after testing for resistance to mechanical bending at a temperature of minus 40 ° С GOST IEC 60811-504.

Claims

1. An electric cable containing at least two insulated cross-linkable polymer composition conductive copper conductors twisted into a core, a filler and a sheath of a cross-linkable polymer composition, characterized in that the sheath is made of a silanol-crosslinkable elastomeric halogen-free oil and petrol-resistant composition on a polyolefin basis with specific heat of combustion not more than 25 MJ / kg, with the introduction of a crosslinking catalyst during extrusion in an amount of 2 to 8 parts by weight, and the filler is introduced into all free gaps of the cable and provides a continuous circular cross-section.

2. The cable according to claim 1, characterized in that the conductive copper conductors are tinned.

3. A cable according to claim 1, characterized in that the conductors are single-wire or multi-wire.

4. The cable according to claim 1, characterized in that the insulation is made of a silanol-crosslinkable elastomeric halogen-free composition on a polyolefin basis with a specific heat of combustion of not more than 25 MJ / kg, with the introduction of a crosslinking catalyst during extrusion in an amount from 2 to 8 wt.h ...

5. The cable according to claim 1, characterized in that the insulation is made of silanol-crosslinkable high-modulus ethylene-propylene rubber, with the introduction of a crosslinking catalyst during extrusion in an amount from 2 to 8 wt.h.

6. Cable according to claim. 1, characterized in that the insulation of the conductive cores is made with color and / or digital marking.

7. A cable according to claim 1, characterized in that the insulated conductive cores are pre-twisted into pairs, or triplets, or fours, which, in turn, are twisted into a core.

8. A cable according to claim 1, characterized in that a fire-resistant barrier in the form of a winding with an overlapping mica tape is applied over each conductor.

9. The cable according to claim 1, characterized in that an individual screen is applied over the insulated conductive core, or a pair, or a triple, or a quadruple, made in the form of a winding made of a metal-polymer tape with a contact stranded conductor.

10. The cable according to claim 1, characterized in that an individual screen made in the form of a braid of metal wires with a surface density coefficient of at least 75%, or a combined screen made of made of metal-polymer tape and braiding of metal wires with a surface density coefficient of at least 60%.

11. Cable according to claim 1, characterized in that the filler is made in the form of an extruded sheath made of a polymer composition that does not contain halogens, or of a silanol-crosslinkable elastomeric halogen-free composition based on a polyolefin base with a specific heat of combustion of no more than 25 MJ / kg.

12. Cable according to claim 1, characterized in that a polymer film is applied over the core.

13. The cable according to claim 1, characterized in that a common screen is applied over the filler or the polymer tape winding, made in the form of a winding made of a metal polymer tape with a contact stranded conductor.

14. The cable according to claim 1, characterized in that a common screen is applied over the filler or winding with a polymer tape, made in the form of a braid of metal wires with a surface density coefficient of at least 75% or in the form of a combined screen made of a metal-polymer tape and a braid of metal wires with a surface density coefficient of at least 60%.

15. A cable according to claim 1, characterized in that a separating layer is applied over the screen, made in the form of an extruded sheath made of a polymer composition that does not contain halogens, or of a silanol-crosslinkable elastomeric halogen-free composition on a polyolefin base with a specific heat of combustion of not more than 25 MJ / kg.

16. A cable according to claim 1, characterized in that armor made of galvanized steel strips or galvanized steel wires, made in the form of twisting or braiding, is applied over the filler or separating layer.