RU96692U1 - Огнестойкий кабель управления, сигнализации, информатизации и связи для взрывоопасных зон на плавучих буровых установках и морских стационарных платформах - Google Patents

Abstract

1. Огнестойкий кабель управления, сигнализации, информатизации и связи для взрывоопасных зон на плавучих буровых установках и морских стационарных платформах, состоящий из сердечника, включающего несколько изолированных скрученных из нескольких медных проволок токопроводящих жил или групп из двух или трех, или четырех названных изолированных жил, скрученных между собой, причем все воздушные полости в сердечнике, в том числе и в пределах групп, заполнены полимерным заполнителем не менее чем одного экрана и полимерной влагозащитной оболочки, наложенной под давлением, отличающийся тем, что изоляция токопроводящих жил выполнена комбинированной, состоящей не менее чем из двух слоев, первый слой выполнен огнестойким, а второй слой выполнен концентрическим, экструдированным из полимерного материала, экран выполнен в виде оплетки из медных или медных луженых проволок, причем плотность оплетки выбрана такой, чтобы масса оплетки была не меньше 90% массы медной трубки с тем же внутренним диаметром и толщиной стенки, равной диаметру проволоки оплетки, и названная влагозащитная оболочка выполнена из нефтемаслобензостойкого, стойкого к морской воде и морскому туману полимера, не поддерживающего самостоятельного горения. ! 2. Кабель по п.1, отличающийся тем, что при числе названных жил или групп более одной, названные жилы или группы скручены между собой в сердечник, причем шаги скрутки жил в соседних группах выполнены взаимно неравными и взаимно некратными. ! 3. Кабель по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что названная группа из двух названных жил скручена с шагом не более 100 мм, из трех названных жил - с шагом не боле�

Description

Полезная модель относится к кабельной технике и может быть использована в конструкциях кабелей управления, сигнализации, информатизации и связи для прокладки во взрывоопасных зонах на плавучих буровых установках и морских стационарных платформах при необходимости передачи информации по кабелям в условиях прямого воздействия пламени при пожаре.

Известны три полезные модели, описывающие конструкции кабелей управления, сигнализации, информатизации и связи, предназначенные для эксплуатации во взрывоопасных зонах на плавучих буровых установках и морских стационарных платформах:

- полезная модель RU №75778 от 08.02.2008 МПК Н01В 7/00,

- полезная модель RU №79713 от 18.04.2008 МПК Н01В 7/00,

- полезная модель RU №81839 от 18.04.2008 МПК Н01В 7/00.

В перечисленных полезных моделях описаны близкие по конструкции кабели, отличающиеся отдельными характеристиками, обусловленными конкретными условиями применения. Наиболее близким аналогом является конструкция кабеля по полезной модели RU №75778.

Соответствующий кабель состоит из сердечника, включающего несколько изолированных многопроволочных медных токопроводящих жил или групп из двух или трех, или четырех названных изолированных жил. Жилы или группы при числе более одной скручены в сердечник. Все воздушные полости в сердечнике, в том числе и в пределах групп, заполнены полимерным заполнителем. Поверх сердечника наложен общий экран. В отдельных конструкциях на отдельные жилы наложены индивидуальные экраны, а на группы - групповые. Поверх индивидуальных и групповых экранов наложены полимерные оболочки. Экраны выполнены в виде оплетки из медных или медных луженых проволок, или комбинированными из последовательных слоев металлополимерной ленты металлом кверху с перекрытием, и оплетки из медных или медных луженых проволок, причем плотность оплетки выбрана такой, чтобы масса оплетки была не меньше 90% массы медной трубки с тем же внутренним диаметром и толщиной, равной диаметру проволоки оплетки. В основном варианте конструкции все полимерные элементы конструкции выполнены из поливинилхлоридного пластиката. Имеется вариант с броней в виде оплетки из стальных оцинкованных или стальных нержавеющих, или из фосфористой бронзы проволок с влагозащитным шлангом, преимущественно из поливинилхлоридного пластиката. Для влагозащитных оболочки и шланга использован пластикат нефтемаслобензостойкий, стойкий к морской воде и морскому туману. Данный кабель удовлетворяет требованиям для кабелей, предназначенных для взрывоопасных зон на плавучих буровых установках и морских стационарных платформах.

Однако существует ряд кабельных информационных систем, которые должны работать при прямом воздействии пламени в случае возникновения пожара. К ним относятся системы оповещения и системы контроля жизненно важных параметров. Рассматриваемые кабели требованию работоспособности в условиях прямого воздействия пламени в случае возникновения пожара не удовлетворяют.

Известен взрывобезопасный огнестойкий электрический кабель по полезной модели RU №91463 от 03.09.2009, МПК Н01В 7/02.

Соответствующий кабель состоит из сердечника, скрученного из изолированных медных или медных луженых токопроводящих жил, одиночных или предварительно скрученных в группы - пары или тройки, или четверки, заполнитель и влагозащитную оболочку. Заполнитель наложен концентрическим слоем под влагозащитную оболочку с целью придания кабелю округлой формы. Также существует конструкция, в которой заполнитель введен во все пустоты в сердечнике, в том числе, в пределах групп. Описаны конструкции кабелей содержащие не менее одного экрана. Причем экран может быть выполнен: индивидуальным, наложенным на отдельную изолированную жилу, групповым, наложенным на отдельную группу, или общим, наложенным на сердечник кабеля. Поверх каждого индивидуального или группового экрана наложена экструзионным способом полимерная оболочка или поясная изоляция в виде обмотки по спирали с перекрытием полимерной лентой. При этом оболочки, заполнитель и влагозащитная оболочка могут быть выполнены из поливинилхлоридного пластиката, специального поливинилхлоридного пластиката с пониженным дымогазовыделением и кислородным индексом не менее 30, безгалогенной полимерной композиции с кислородным индексом не менее 35, или резины. Особенностью кабеля является то, что изоляция токопроводящих жил выполнена огнестойкой комбинированной, состоящей не менее чем из двух слоев, первый слой выполнен обмоткой по спирали с перекрытием не менее чем одной, слюдинитовой лентой, представляющей собой слоистую композицию из слюдяной бумаги с содержанием диоксида кремния (36,8-45,1)% по массе и оксида алюминия (10.8-17.7)% по массе и электроизоляционной стеклоткани из кварцевого стекла, пропитанных и склеенных между собой кремнийорганическим связующим, а второй слой выполнен концентрическим, экструдированным из полимерного материала. Наравне с этой конструкцией полезная модель описывает второй вариант конструкции, в которой первый слой изоляции выполнен концентрическим, экструдированным из керамизирующейся изоляционной силиконовой резины. При прямом воздействии пламени на кабель первой конструкции (с первым слоем изоляции выполненным в виде обмотки слюдинитовыми лентами) находящийся под рабочим электрическим напряжением все полимерные материалы влагозащитной оболочки, обмотки или поясной изоляции поверх индивидуальных или групповых экранов, заполнителя и второго слоя изоляции (кроме выполненных из керамизирующейся силиконовой резины) выгорают. Но слюдинитовая лента остается и сохраняет свои диэлектрические свойства, благодаря чему кабель выдерживает рабочее электрическое напряжение под прямым воздействием пламени, то есть сохраняет работоспособность.

Для кабелей второй конструкции (с первым слоем выполненным концентрическим, экструдированным из керамизирующейся изоляционной силиконовой резины) все полимерные элементы конструкции выгорают также кроме первого слоя изоляции: керамизирующаяся силиконовая резина под воздействием пламени превращается в керамический слой с хорошими диэлектрическими свойствами, что позволяет выдерживать приложенное рабочее электрическое напряжение и, тем самым, обеспечивать работоспособность кабеля под прямым воздействием пламени.

Дополнительному усилению огнестойкости кабелей служит выполнение всех полимерных элементов конструкции (влагозащитной оболочки, оболочек поверх индивидуальных и групповых экранов, заполнителя, второго слоя изоляции) из керамизирующейся силиконовой резины, но такие кабели очень дороги и экономически целесообразно только в небольшом количестве реальных применений.

Как видно из сравнения описанных конструкций, кабель по полезной модели RU №91463 имеет много общего с кабелем полезной модели RU №75778, а использование комбинированной двухслойной изоляции с первым слоем, выполненным из слюдинитовой ленты или керамизирующейся силиконовой резины, позволяет обеспечить требования огнестойкости, однако он не удовлетворяет специфическим требованиям, предъявляемым к кабелям, предназначенным для взрывоопасных зон на плавучих буровых установках и морских стационарных платформах: электромагнитной защищенности и нефтемаслобензостойкости, стойкости к морской воде и морскому туману.

В качестве прототипа выберем полезную модель RU №75778 МПК Н01В 7/00.

Сущность предлагаемой полезной модели выражается в создании огнестойкого кабеля управления, сигнализации, информатизации и связи для взрывоопасных зон на плавучих буровых установках и морских стационарных платформах, удовлетворяющего требованиям по электромагнитной защищенности и применимости в условиях воздействия нефти, масел, бензина и морской атмосферы и обеспечивающего требования не поддерживания самостоятельного горения.

Технический результат достигается тем, что предлагается огнестойкий кабель управления, сигнализации, информатизации и связи для взрывоопасных зон на плавучих буровых установках и морских стационарных платформах, состоящий из сердечника, включающего несколько изолированных токопроводящих жил, скрученных из нескольких медных проволок, или групп из двух, или трех, или четырех названных изолированных жил, скрученных между собой, не менее чем одного экрана, и полимерной влагозащитной оболочки с воздушными полостями в сердечнике заполненными заполнителем.

Отличительными являются следующие особенности.

Установлено, что с целью обеспечения работоспособности кабелей в условиях электромагнитных воздействий от соседних кабелей, электростатических разрядов и радиополей, нормированных в «Правилах классификации, постройки и оборудования плавучих буровых установок и морских стационарных платформ», 2008 года, достаточно, чтобы экран был выполнен в виде оплетки из медных или медных луженых проволоках, причем плотность оплетки должна быть такой, чтобы масса оплетки была не меньше 90% массы медной трубки с тем же внутренним диаметром и толщиной, равной диаметру проволоки оплетки.

А для противодействия агрессивному влиянию нефтепродуктов и морской атмосферы материалы, применяемые для влагозащитной оболочки должны быть нефтемаслобензостойкими, стойкими к морской воде и морскому туману. Кроме того, с целью предотвращения распространения пламени по кабелю и переноса пожара в другие помещения, материал влагозащитной оболочки не должен поддерживать самостоятельного горения.

Для более компактной упаковки элементов сердечника при числе жил или групп более одной жилы или группы целесообразно скручивать между собой в сердечник. С целью снижения взаимных электромагнитных влияний между соседними группами шаги скрутки изолированных токопроводящих жил в соседних группах выполнены взаимно неравными и взаимно некратными. Для этого же шаги ограничены в зависимости от числа названных жил: для двух жил - не более 100 мм, для трех жил - не более 150 мм, для четырех жил - не более 200 мм.

Для обеспечения огнестойкости изоляция токопроводящих жил выполнена комбинированной, состоящей не менее чем из двух слоев. Первый огнестойкий слой служит непосредственно для обеспечения требования огнестойкости в условиях пожара, а второй - для достижения требуемых электрических параметров кабеля в обычных условиях.

Огнестойкость может быть достигнута двумя способами. В одном случае первый огнестойкий слой изоляции выполняется обмоткой по спирали с перекрытием не менее чем одной слюдинитовой лентой, представляющей собой слоистую композицию, состоящую из слюдяной бумаги с содержанием диоксида кремния (36,8-45,1)% по массе и оксида алюминия (10,8-17,7)% по массе и электроизоляционной стеклоткани из кварцевого стекла, пропитанных и склеенных между собой кремнийорганическим связующим. Указанное содержание диоксида кремния и оксида алюминия в слюде обеспечивает диапазон нагревостойкости (1120-1230)°С.

В другом случае первый огнестойкий слой изоляции выполняется наложением методом экструзии вокруг токопроводящей жилы сплошного слоя силиконовой резины, керамизирующейся под воздействием пламени в процессе пожара, и, тем самым, препятствующей возникновению электрического пробоя изоляционного слоя в кабеле и обеспечивающий работоспособность кабеля под прямым воздействием пламени.

С целью снижения динамического воздействия пламени на кабель целесообразно поверх сердечника наложить обмоткой по спирали с перекрытием слой не менее, чем из одной слюдинитовой ленты, представляющей собой слоистую композицию, состоящую из слюдяной бумаги с содержанием диоксида кремния (36,8-45,1)% по массе и оксида алюминия (10,8-17,7)% по массе и электроизоляционной стеклоткани из кварцевого стекла, пропитанных и склеенных между собой кремнийорганическим связующим.

При повышенных электромагнитных воздействиях в высокочастотном диапазоне целесообразно под оплетку дополнительно проложить слой из металлополимерной ленты с перекрытием металлом кверху.

При защите от внешних электромагнитных воздействий целесообразно накладывать общий экран по сердечнику кабеля. При организации схем заземления по экранам названных жил ил групп целесообразно на отдельные жилы накладывать индивидуальные экраны, на отдельные группы - групповые экраны. При необходимости одновременной защиты от внешних электромагнитных воздействий и организации схем заземления по экранам названных жил или групп целесообразно накладывать индивидуальные и общий или групповые и общий экраны.

Для кабелей, применяемых в искробезопасных цепях по ГОСТ Р 51330.13-99, ГОСТ Р МЭК 60079-14-2008 поверх индивидуальных и групповых экранов необходимо накладывать экструзионным способом под давлением полимерную оболочку или поясную изоляцию в виде обмотки по спирали с перекрытием полимерной лентой, причем толщина полимерной оболочки и поясной изоляции должна быть выбрана такой, чтобы они выдерживали испытание напряжением не менее 500 В переменного тока частотой 50 Гц, приложенным между любыми индивидуальными или групповыми экранами, или между любыми индивидуальными или групповыми и общим экранами.

С целью достижения требуемых электрических параметров и выполнения требований п.7.3.102 ПУЭ к изоляционным материалам второй слой изоляции, оболочки, заполнитель, влагозащитную оболочку целесообразно изготавливать из поливинилхлоридного пластиката, а при необходимости обеспечения повышенных требований пожарной безопасности - нераспространения горения при прокладке в пучке и пониженного дымогазовыделения - из специального поливинилхлоридного пластиката с пониженным дымогазовыделением и кислородным индексом не менее 30. Материал влагозащитной оболочки не поддерживает самостоятельного горения.

Если к требованиям нераспространения горения при прокладке в пучке и пониженному дымогазовыделению добавляется требование ограничения при пожаре кислотообразующих газов в пересчете на «НСl», то второй слой изоляции, оболочки, заполнитель, влагозащитную оболочку целесообразно изготавливать из безгалогенной полимерной композиции с кислородным индексом не менее 35. Материал влагозащитной оболочки не поддерживает самостоятельного горения.

С целью обеспечения требования по гибкости кабеля в сочетании с достижением требуемых электрических параметров и выполнения требований п.7.3.102 ПУЭ второй слой изоляции, оболочки, заполнитель, влагозащитную оболочку целесообразно изготавливать из хлорсульфированного полиэтилена или хлоропреновой резины. Материал влагозащитной оболочки не поддерживает самостоятельного горения.

С целью выполнения самых жестких требований по огнестойкости второй слой изоляции, оболочки, заполнитель, влагозащитную оболочку целесообразно изготавливать из керамизирующейся силиконовой резины. Материал влагозащитной оболочки не поддерживает самостоятельного горения.

С целью обеспечения минимального затухания передаваемых по кабелям сигналов второй слой изоляции целесообразно изготавливать из сшитого (химически или радиационно модифицированного) полиэтилена, разрешенного для применения во взрывоопасных зонах техническим циркуляром Ассоциации «Росэлектромонтаж» №14\2006 от 16.10.2006 «О применении кабелей из сшитого полиэтилена в кабельных сооружениях, в том числе во взрывоопасных зонах» и одобренного Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор), а оболочки, заполнитель, влагозащитная оболочка могут быть изготовлены из поливинилхлоридного пластиката, специального поливинилхлоридного пластиката с пониженным дымогазовыделением и кислородным индексом не менее 30, безгалогенной полимерной композиции с кислородным индексом не менее 35, хлорсульфированного полиэтилена, хлоропреновой резины или кремнийорганической резины. При этом выбор из перечисленных материалов производится на базе основных требований, предъявляемых к кабелю, а слой сшитого полиэтилена в качестве второго слоя изоляции не приведет к ухудшению эксплуатационных свойств кабеля. Материал влагозащитной оболочки не поддерживает самостоятельного горения.

Для эксплуатации в условиях воздействия на кабель раздавливающих усилий с целью обеспечении радиальной прочности целесообразно изготавливать кабель бронированным круглыми стальными оцинкованными, стальными нержавеющими или из фосфористой бронзы проволоками. В зависимости от диаметра кабеля проволоки могут накладываться в виде оплетки или в виде обмотки. Поверх брони целесообразно накладывать полимерный влагозащитный шланг из полимера, однородного с полимером влагозащитной оболочки.

В случае необходимости прокладки бронированного кабеля в коробах или канализации в условиях постоянного или длительного воздействия воды под броню целесообразно проложить водоблокирующую ленту.

Предлагаемая полезная модель поясняется конкретным примером выполнения, представленным чертежом поперечного сечения огнестойкого кабеля управления, сигнализации, информатизации и связи для взрывоопасных зон на плавучих буровых установках и морских стационарных платформах с тремя экранированными группами из пар жил с общим экраном.

Изображенный кабель состоит из шести многопроволочных токопроводящих жил 1, изолированных комбинированной двухслойной изоляцией. Первый огнестойкий слой 2 изоляции состоит из двух слюдинитовых лент, наложенных обмоткой по спирали с перекрытием.

Каждая слюдинитовая лента состоит из слюдяной бумаги с содержанием диоксида кремния (36,8-45,1)% по массе и оксида алюминия (10,8-17,7)% по массе, электроизоляционной ткани из кварцевого стекла, пропитанных и склеенных между собой кремнийорганическим связующим. Второй слой 3 изоляции выполнен экструдированным поливинилхлоридным пластикатом.

Изолированные жилы скручены между собой попарно в группы. На каждую группу наложен групповой электрический экран 4, выполненный в виде оплетки из мягких медных проволок, причем плотность оплетки выбрана такой, чтобы масса оплетки была не меньше 90% массы медной трубки с тем же внутренним диаметром и толщиной стенки, равной диаметру проволоки оплетки.

Поверх группового экрана 4 наложена поясная изоляция 5 из двух полиэтилентерефталатных лент, наложенных обмоткой по спирали с перекрытием. Группы с экраном 4 и поясной изоляцией 5 скручены между собой в сердечник.

Поверх сердечника наложена обмотка 6 из двух слюдинитовых лент с перекрытием. Каждая слюдинитовая лента состоит из слюдяной бумаги с содержанием диоксида кремния (36,8-45,1)% по массе и оксида алюминия (10,8-17,7)% по массе, и электроизоляционной ткани из кварцевого стекла, пропитанных и склеенных между собой кремнийорганическим связующим.

Поверх обмотки слюдинитовыми лентами наложен общий электрический экран 7, выполненный в виде оплетки из мягких медных проволок, причем плотность оплетки выбрана такой, чтобы масса оплетки была не меньше 90% массы медной трубки с тем же внутреннем диаметром и толщиной стенки, равной диаметру проволоки оплетки.

Воздушные пустоты в сердечнике кабеля заполнены полимерным заполнителем 8 на основе поливинилхлоридного пластиката.

Поверх общего экрана 7 наложена влагозащитная оболочка 9 из нефтемаслобензостойкого, стойкого к морской воде и морскому туману поливинилхлоридного пластиката, не поддерживающего самостоятельного горения.

Технология изготовления кабелей, согласно заявляемой полезной модели, включает следующие операции. Медные проволоки для токопроводящих жил 1 и экранов 4 и 7 в виде оплеток изготавливаются из медной проволоки «катанки», как правило, диаметром 8 мм методом волочения. Для основных размеров кабелей по данной полезной модели применяют последовательно три операции волочения: грубое, среднее и тонкое.

Для обеспечения мягкости проволоку подвергают отжигу в специальных печах или на проход в специальных устройствах, совмещенных с одной из операций волочения.

Токопроводящие жилы 1 скручиваются из необходимого количества проволок на крутильных машинах сигарного, рамочного или фонарного типов.

Первый слой 2 изоляции из слюдинитовых лент накладывается на лентообмоточных машинах слоем слюды вовнутрь. При этом используется слюдинитовая лента, состоящая из слюдяной бумаги с содержанием диоксида кремния (36-8-45,1)% по массе и оксида алюминия (10,8-17,7)% по массе, и электроизоляционной ткани из кварцевого стекла, пропитанных и склеенных между собой кремнийорганическим связующим.

Первый слой 2 изоляции из керамизирующейся силиконовой резины накладывается методом экструзии на агрегатах непрерывной вулканизации.

Второй слой 3 изоляции из обычного и специального поливинилхлоридного пластикатов, а также из безгалогенной полимерной композиции, накладывается на экструзионных линиях, из различных резин - на агрегатах непрерывной вулканизации.

Скрутка изолированных жил в группы из пар, троек и четверок производится обычно на крутильных машинах рамочного типа.

Экраны 4 и 7 накладываются на оплеточных машинах с плотностью оплетки такой, чтобы масса оплетки была не меньше 90% массы медной трубки с тем же внутренним диаметром и толщиной стенки, равной диаметру проволоки оплетки. Проволоки оплетки выбираются, преимущественно, в диапазоне от 0,1 до 0,2 мм. Для обеспечения необходимой плотности оплетки проволоки группируют в пасьму из нескольких проволок на операции трощения, осуществляемой на тростильных машинах.

Скрутку жил или групп в сердечник производят преимущественно на машинах фонарного типа

Обмотку сердечника слюдинитовыми лентами проводят на лентообмоточных машинах слоем слюды вовнутрь. При этом используется слюдинитовая лента, состоящая из слюдяной бумаги с содержанием диоксида кремния (36,8-45,1)% по массе и оксида алюминия (10,8-17,7)% по массе, и электроизоляционной ткани из кварцевого стекла, пропитанных и склеенных между собой кремнийорганическим связующим.

Поясную изоляцию 5 из полимерных лент накладывают обмоткой по спирали на лентообмоточных машинах.

Заполнитель 8, влагозащитную оболочку 9 и влагозащитный шланг из обычного и специального поливинилхлоридного пластикатов, а также из безгалогенной полимерной композиции, накладывают на экструзионных линиях, а из резин - на агрегатах непрерывной вулканизации.

Броня в виде оплетки из преимущественно круглых стальных оцинкованных, или стальных нержавеющих, или из фосфористой бронзы проволок накладывается на оплеточных машинах на кабели, как правило, с наружным диметром под броней, не превышающим 30 мм. Проволоки обычно используются с диаметром 0,25 мм или 0,30 мм. При необходимости достижения заданной плотности оплетки проволоки группируют в пасьму из нескольких проволок на операции трощения, осуществляемой на тростильных машинах.

При бронировании кабелей с наружным диаметром под броней, превышающим 30 мм, броня накладывается на повивных бронировочных машинах. Проволоки при этом используются с диаметром 0.6 мм и более.

Для подтверждения достижения результата были изготовлены две группы кабелей по три образца в каждой по первому и второму варианту.

Кабели первой группы имели следующую конструкцию: шесть токопроводящих жил, скрученных из семи мягких медных проволок каждая, изолированных двухслойной изоляцией, первый слой - в виде обмотки с перекрытием двумя слоями слюдинитовой ленты, второй слой - концентрический, экструдированный из безгалогенной полимерной композиции с кислородным индексом не менее 35, изолированные жилы попарно скручены между собой в группы, на каждую группу наложен групповой экран и оболочка из безгалогенной полимерной композиции с кислородным индексом не менее 35, группы скручены в сердечник, поверх которого наложены две слюдинитовые ленты обмоткой по спирали с перекрытием, во все воздушные полости сердечника, в том числе, в пределах групп, введен заполнитель на основе безгалогенной полимерной композиции с кислородным индексом не менее 35, по сердечнику наложены общий экран и влагозащитная оболочка из нефтемаслобензостойкой, стойкой к морской воде и морскому туману, безгалогенной полимерной композиции с кислородным индексом не менее 35, не поддерживающей самостоятельного горения.

Для первого слоя изоляции и обмотки по сердечнику была использована слюдинитовая лента, состоящая из слюдяной бумаги с содержанием диоксида кремния (36,8-45,1)% по массе и оксида алюминия (10,8-17,7)% по массе, и электроизоляционной ткани из кварцевого стекла, пропитанных и склеенных между собой кремнийорганическим связующим.

Групповые и общий экраны выполнены в виде оплетки из мягких медных проволок с плотностью такой, чтобы масса оплетки была не меньше 90% массы медной трубки с тем же внутренним диаметром и толщиной стенки, равной диаметру проволоки оплетки.

Кабели второй группы имели следующую конструкцию: шесть токопроводящих жил, скрученных из семи мягких медных проволок каждая, изолированных двухслойной изоляцией, первый слой - в виде концентрического, экструдированого слоя из керамизирующейся силиконовой резины, второй слой - концентрический, экструдированный из безгалогенной полимерной композиции с кислородным индексом не менее 35, изолированные жилы попарно скручены между собой в группы, на каждую группу наложен групповой экран и оболочка из безгалогенной полимерной композиции с кислородным индексом не менее 35, группы скручены в сердечник, поверх которого наложены две слюдинитовые ленты обмоткой по спирали с перекрытием, во все воздушные полости сердечника, в том числе, в пределах групп, введен заполнитель на основе безгалогенной полимерной композиции с кислородным индексом не менее 35, по сердечнику наложены общий экран и влагозащитная оболочка из нефтемаслобензостойкой, стойкой к морской воде и морскому туману, безгалогенной полимерной композиции с кислородным индексом не менее 35, не поддерживающей самостоятельного горения.

Для обмотки по сердечнику была использована слюдинитовая лента, состоящая из слюдяной бумаги с содержанием диоксида кремния (36,8-45,1)% по массе и оксида алюминия (10,8-17,7)% по массе и электроизоляционной ткани из кварцевого стекла, пропитанных и склеенных между собой кремнийорганическим связующим.

Групповые и общий экраны выполнены в виде оплетки из мягких медных проволок с плотностью такой, чтобы масса оплетки была не меньше 90% массы медной трубки с тем же внутренним диаметром и толщиной стенки, равной диаметру проволоки оплетки.

Образцы подвергались испытанию на огнестойкость по методике ГОСТ Р МЭК 60331-21-2003 под воздействием пламени с температурой от 750 до 800°С при рабочем напряжении 300 В.

Все шесть образцов выдержали испытание в течение 180 минут и более, что является подтверждением достигнутого результата: обеспечения работы кабеля, подключенного к рабочему напряжению под прямым воздействием пламени в течение не менее чем 30 минут.

Claims (16)

1. Огнестойкий кабель управления, сигнализации, информатизации и связи для взрывоопасных зон на плавучих буровых установках и морских стационарных платформах, состоящий из сердечника, включающего несколько изолированных скрученных из нескольких медных проволок токопроводящих жил или групп из двух или трех, или четырех названных изолированных жил, скрученных между собой, причем все воздушные полости в сердечнике, в том числе и в пределах групп, заполнены полимерным заполнителем не менее чем одного экрана и полимерной влагозащитной оболочки, наложенной под давлением, отличающийся тем, что изоляция токопроводящих жил выполнена комбинированной, состоящей не менее чем из двух слоев, первый слой выполнен огнестойким, а второй слой выполнен концентрическим, экструдированным из полимерного материала, экран выполнен в виде оплетки из медных или медных луженых проволок, причем плотность оплетки выбрана такой, чтобы масса оплетки была не меньше 90% массы медной трубки с тем же внутренним диаметром и толщиной стенки, равной диаметру проволоки оплетки, и названная влагозащитная оболочка выполнена из нефтемаслобензостойкого, стойкого к морской воде и морскому туману полимера, не поддерживающего самостоятельного горения.

2. Кабель по п.1, отличающийся тем, что при числе названных жил или групп более одной, названные жилы или группы скручены между собой в сердечник, причем шаги скрутки жил в соседних группах выполнены взаимно неравными и взаимно некратными.

3. Кабель по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что названная группа из двух названных жил скручена с шагом не более 100 мм, из трех названных жил - с шагом не более 150 мм, из четырех названных жил - с шагом не более 200 мм.

4. Кабель по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что названный первый огнестойкий слой изоляции выполнен обмоткой по спирали с перекрытием не менее чем одной слюдинитовой лентой, представляющей собой слоистую композицию из слюдяной бумаги с содержанием диоксида кремния (36,8-45,1)% по массе и оксида алюминия (10,8-17,7)% по массе и электроизоляционной стеклоткани из кварцевого стекла, пропитанных и склеенных между собой кремнийорганическим связующим.

5. Кабель по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что названный первый огнестойкий слой выполнен концентрическим, экструдированным из керамизирующейся изоляционной силиконовой резины.

6. Кабель по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что поверх названного сердечника дополнительно наложен обмоткой по спирали с перекрытием слой не менее чем из одной слюдинитовой ленты, представляющей собой слоистую композицию, состоящую из слюдяной бумаги с содержанием диоксида кремния (36,8-45,1)% по массе и оксида алюминия (10,8-17,7)% по массе и электроизоляционной стеклоткани из кварцевого стекла, пропитанных и склеенных между собой кремнийорганическим связующим.

7. Кабель по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что под названный экран дополнительно проложен слой из металлополимерной ленты с перекрытием металлом кверху.

8. Кабель по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что названный экран выполнен индивидуальным, наложенным на изолированную токопроводящую жилу, или групповым, наложенным на названную группу, или общим, наложенным на названный сердечник, причем поверх каждого индивидуального или группового экранов дополнительно наложена экструзионным способом под давлением полимерная оболочка или поясная изоляция в виде обмотки по спирали с перекрытием полимерной лентой.

9. Кабель по п.8, отличающийся тем, что толщина названных полимерной оболочки или поясной изоляции поверх названных индивидуального или группового экранов выбрана такой, чтобы названные полимерная оболочка и поясная изоляция выдерживали испытание напряжением не менее 500 В переменного тока частотой 50 Гц, приложенным между любыми индивидуальными или групповыми экранами, и между любыми индивидуальными или групповыми и общим экранами.

10. Кабель по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что названные второй слой изоляции, оболочки, заполнитель и влагозащитная оболочка выполнены из поливинилхлоридного пластиката или специального поливинилхлоридного пластиката с пониженным дымогазовыделением и кислородным индексом не менее 30.

11. Кабель по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что названные второй слой изоляции, оболочки, заполнитель и влагозащитная оболочка выполнены из безгалогенной полимерной композиции с кислородным индексом не менее 35.

12. Кабель по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что названные второй слой изоляции, оболочки, заполнитель и влагозащитная оболочка выполнены из хлорсульфированного полиэтилена или полихлоропреновой резины.

13. Кабель по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что названные второй слой изоляции, оболочки, заполнитель и влагозащитная оболочка выполнены из керамизирующейся силиконовой резины.

14. Кабель по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что названный второй слой изоляции выполнен из сшитого полиэтилена, а названные оболочки, заполнитель и влагозащитная оболочка выполнены из поливинилхлоридного пластиката, или специального поливинилхлоридного пластиката с пониженным дымогазовыделением и кислородным индексом не менее 30, или безгалогенной полимерной композиции с кислородным индексом не менее 35, или хлорсульфированного полиэтилена, или полихлоропреновой резины, или керамизирующейся силиконовой резины.

15. Кабель по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что поверх названной влагозащитной оболочки наложена броня в виде оплетки или обмотки из стальных оцинкованных или стальных нержавеющих, или из фосфористой бронзы проволок и влагозащитный шланг из материала, однородного с материалом влагозащитной оболочки.

16. Кабель по п.15, отличающийся тем, что под названную броню дополнительно проложен водоблокирующий слой.