Кабельная арматура с новыми показателями пожарной безопасности для атомных станций и общего промышленного применения

Page 1

КАБЕЛЬ−news / № 5 / май 2009

Производство

Закрытое акционерное общество «Подольский

завод электромонтажных изделий (ЗАО «ПЗЭМИ»),
являющееся одним из крупнейших российских про-
изводителей кабельной арматуры на основе техноло-
гии термоусадки, представлено на рынке арматурой
на напряжение до 35 кВ для кабелей с бумажной и
пластмассовой изоляцией, в том числе и из сшитого
полиэтилена.

ЗАО «ПЗЭМИ» долгие годы работает с ОАО «Все-

российский  научно-исследовательский  институт  ка-
бельной промышленности» по вопросам разработки
и испытания кабельной арматуры на напряжение до
35  кВ,  в  том  числе,  не  распространяющей  горение,
для  поставок  на  атомные  станции  и  для  общепро-
мышленного применения.

За последние 20 лет требования к арматуре, не

распространяющей  горение,  значительно  измени-
лись и регламентируются стандартами: российскими
(ГОСТ Р) и международными (МЭК). Для изготовления
термоусаживаемой арматуры, отличающейся низким
дымо- и газовыделением (LS), не распространяющей
горение (нг), не выделяющей коррозионноактивных
газообразных продуктов при горении и тлении (HF),
огнестойкой,  не  распространяющей  горение,  с  по-
ниженным дымо- и газовыделением (FRLS), огнестой-
кой, не распространяющей горение и не выделяющей
коррозионноактивных газообразных продуктов при
горении и тлении (FRHF), потребовалось выполнить
большой  объем  конструкторско-технологических  и
изыскательских работ. [1]

На этом этапе работ был разработан и внедрен

в  серийное  производство  полиолефиновый  тер-
моусаживаемый  материал  марки  Н-1  с  низким
дымо- и газовыделением, не содержащий галогенов,
пониженной  пожароопасности,  радиационно  сши-
ваемый,  перерабатываемый  методами  экструзии  и
литья под давлением. Отработана технология произ-
водства термоусаживаемых труб с толщиной стенок
3 и 4,5 мм и коэффициентом ориентирования

∼

2,6.

ОАО «ВНИИКП» совместно с заводом проведены

специальные  испытания  с  целью  прогнозирования
времени  достижения  материалом  предельного  фи-
зического  состояния  при  эксплуатации.  Испытания
проведены  методом  теплового  ускоренного  старе-
ния на образцах экструдированных трубок после их
термической  усадки.  Результаты  испытания,  в  про-

цессе  которого  контролировались  относительное
удлинение  при  разрыве,  температура  начала  окис-
ления  и  относительная  деформация  материала  при
заданных нагрузке и температуре, показали, что вре-
мя достижения предельного физического состояния
трубок из материала марки Н-1 более 40 лет, что соот-
ветствует сроку службы муфт.

Разработка и внедрение в производство

муфт на напряжение от 1 до 10 кВ для поставки
на атомные станции

Первая выполненная работа — это разработ-

ка  муфт  (рис.  1)  для  силовых  кабелей  с  пласт-
массовой  изоляцией  на  напряжение  10  кВ  (ТУ
3599-013-04001953-2004).  Результат  работы:  по-
ставка в период 2005-2006 гг. на атомную станцию
«Бушер»  Республика  Иран  1325  комплектов  кон-

Кабельная арматура с новыми показателями
пожарной безопасности для атомных станций
и общего промышленного применения

Рис. 1

Page 2

КАБЕЛЬ−news / № 5 / май 2009

Производство

цевых  муфт  для  кабелей  на  напряжение  10  кВ  с
изоляцией  из  сшитого  полиэтилена  в  исполнении
нг-LS и нг-HF, в том числе 61 комплект для установ-
ки  в  гермозоне  АС.  По  специальному  заказу  для
АС  «Бушер»  изготовлены  и  поставлены  133  муфты
для  огнестойкого  многожильного  кабеля  (трех-,
четырех-,  пятижильного)  с  изоляцией  из  сшитого
полиэтилена  марок  ПвВнг(А)-FRLS  и  ППГЭнгFRLS
на  напряжение  0,6/1  кВ  (рис.  2).  Испытания,  вы-
полненные  по  методике  МЭК  60311-21,  показали,
что после 3 часов воздействия на муфты пламенем
горелки муфты сохранили работоспособность в те-
чение 15 мин. при воздействии номинального ра-
бочего напряжения. Подробно ход работ описан в
статье [1].

Работы с материалом марки Н-1 показали возмож-

ность его использования при производстве тер-
моусаживаемых труб в очень широком диапазоне
размеров: от 3/1,2х0,8 мм до 200/60х6 мм с коэффици-
ентами ориентирования от 2,2 до 4,0 соответственно.

Разработан и внедрен в серийное производство

материал марки Н-4Л, на котором отработана тех-
нология производства термоусаживаемых перчаток
от 2-х до 5-ти палых для кабелей сечением 25 мм

более.

Разработан и внедрен в серийное производство

герметик  марки  «D»  с  низким  дымо-  и  газовыделе-
нием,  не  поддерживающий  горение,  со  стойкостью
к  горению  ПВ-0  по  ГОСТ  28157.  Перечисленные  ма-
териалы  стойкие  к  воздействию  плесневых  грибов,
имеют степень биологического обрастания 0 баллов
по ГОСТ 9.048 и могут применяться во всех климати-
ческих зонах Мира.

В 2007-2008 гг. совместно с ОАО «ВНИИКП» разра-

ботано ТУ 3599-395-00217053-2008 на «Муфты конце-
вые внутренней установки на напряжение до 1 кВ, не
распространяющие горение».

Муфты предназначены для оконцевания кабелей

силовых,  контрольных,  управления  и  малогабарит-
ных  с  пластмассовой  изоляцией,  не  распростра-
няющих  горение  и  огнестойких  для  стационарной
прокладки  внутри  и  вне  гермозоны  АС    для  систем
АС классов 2, 3 и 4 по классификации ПНАЭГ-01-011-
97 (ОПБ 88/97) для поставки на внутренний рынок и
на экспорт.

Климатическое исполнение муфт В, категории раз-

мещения 3-5 по ГОСТ 15150.

Муфты защищены патентом на полезную модель

Роспатента № 61954 от 10.03.2007.

Муфты выпускаются двух марок:
ПКВ — муфта концевая для внутренней установки

для силовых кабелей с пластмассовой изоляцией;

ПКВК — муфта концевая для внутренней установки

для контрольных кабелей, кабелей управления и ма-
логабаритных кабелей с пластмассовой изоляцией.

Муфты марки ПКВ имеют 14 вариантов комплекта-

ции, использования, исполнения:

- с термоусаживаемыми трубками (т), с термоуса-

живаемыми трубками и перчатками (тп);

- используются для кабелей с общим экраном (Э),

бронированных (Б) и для кабелей без экрана и брони;

- с числом жил от 1 до 5 и сечением от 1,5 до 400 мм

(таблица 1);

- двух исполнений: HF — не выделяющие коррози-

онноактивных газообразных продуктов при горении
и тлении и HF-LOCA — не выделяющие коррозионно-
активных газообразных продуктов при горении и
тлении для использования внутри гермозоны АС.

Таблица 1

Число токопроводящих

жил кабеля

Сечение токопроводящих

жил кабеля, мм

1,5 — 400

2, 3, 4, 5

(вариант без перчаток)

1,5 — 50

2, 3, 4, 5

(вариант с перчатками)

25 — 240

Один из вариантов муфты марки 2-5ПКВтпБнг1-HF

представлен на рис. 2.

Рис. 2 Муфта марки
2-5ПКВтпБнг1-HF
1. провод заземления;
2. наконечник жилы
заземления;
3. трубка для герметизации
провода заземления;
4. проволока стальная;
5. припой, паста паяльная;
6. герметик;
7. трубка для герметизации
по оболочке кабеля;
8. перчатка;
9. трубка для герметизации
по изоляции жилы кабеля;
10. наконечник
токопроводящей жилы
кабеля;
11. трубка для герметизации
наконечника токопроводящей
жилы кабеля;
12. броня.

Page 3

КАБЕЛЬ−news / № 5 / май 2009

Производство

Муфты марки ПКВК имеют 14 вариантов комплек-

тации, использования, исполнения:

- с термоусаживаемыми трубками (т), с термоуса-

живаемыми трубками по экранированной жиле или
по скрутке пар и по оболочке (тт);

- с общим экраном (Э);
- с общим экраном в виде оплетки из медной про-

волоки (Эо);

- с экранами по изоляции жил или по скрутке пар и

общим экраном по скрученным жилам (ЭЭ);

- тоже, с общим экраном в виде оплетки из медной

проволоки (ЭЭо) и для кабелей без экранов;

- с числом токопроводящих жил в кабеле от 1 до 61

или пар (16х2) — (37х2) (таблица 2);

- двух исполнений: HF — безгалогенные и

HF-LOCA — безгалогенные, для использования вну-
три гермозоны АС.

Таблица 2

Число токопроводящих

жил, пар в кабеле

Сечение токопроводя-

щих жил в кабеле, мм

1, 2, 3, 4, 5, 7, 10, 12, 14, 19, 24, 27, 37,

52, 61

0,35; 0,5; 0,75; 1,0; 1,5

16х2; 19х2; 37х2

0,35; 0,75

1, 2, 3, 4, 5, 7, 10, 12, 14, 19, 24, 27, 37, 52

2,5

4, 7, 10

4,0; 6,0

Один из вариантов муфты марки 1-61ПКВКтЭнг1-HF

представлен на рис. 3.

В феврале-марте 2009 года по ТУ 3599-395-

00217053-2008 была осуществлена поставка око-
ло 10 тысяч концевых муфт в исполнении нг-HF и

нг-HF-LOCA на Ростовскую АС Блок № 2 для проклад-
ки внутри и вне гермозоны для систем классов 2 и 3
по классификации ПНАЭГ-01-011-97.

Разработаны и внедрены в производство муфты на

напряжение от 1 до 10 кВ для общепромышленного
применения:

I. «Муфты соединительные и концевые внутренней

установки на напряжение до 1 кВ, не распространяю-
щие горение», ТУ 3599-012-04001953-2004 (рис. 4), в
том числе муфты соединительные, не распростра-
няющие горение, огнестойкие. Муфты предназначе-
ны для силовых кабелей с пластмассовой изоляцией
(2-х, 3-х, 4-х и 5-ти жильных), не распространяющих
горение, с низким дымо- и газовыделением, для по-
ставки на внутренний рынок и на экспорт. [2]

II. «Муфты соединительные и концевые, не рас-

пространяющие горение, для одножильных кабелей
с пластмассовой изоляцией на напряжение 1 и 3 кВ»
марок ПСтмОнг и ПКВтмОнг для сечений кабеля от
50 до 630 мм

по ТУ 3599-017-04001953-2006 (рис. 5)

Рис. 3. Муфты марок
1-61ПКВКтЭнг1-HF
1 — провод заземления экрана;
2 — проволока медная;
3 — припой, паста паяльная;
4 — герметик;
5 — трубка для герметизации
по оболочке кабеля;
6 — общий экран

Рис. 4
1. Наконечник кабельный закрепляемый опрессовкой
2. Трубка изолирования жилы ТТНГ
3. Трубка герметизации наконечника ТТНГ
4. Перчатка НГ
5. Трубка герметизации узла заземления ТТНГ
6. Проводник заземления.

7. Наконечник

8. Герметик «D» (нг).

9. Вкладыш (нг)

Page 4

КАБЕЛЬ−news / № 5 / май 2009

Производство

и предназначены для применения в электрических
сетях переменного и постоянного напряжения. [3]

Муфты разработаны по заказу ГУП «Московский

Метрополитен».

III. «Муфты соединительные и концевые внутрен-

ней установки для кабелей с бумажной пропитанной
изоляцией на напряжение 1 и 10 кВ на основе тер-
моусаживаемых изделий, не распространяющие го-
рение», ТУ 3599-020-04001953-2007 (рис. 6).

Муфты предназначены для применения на АС вне

гермозоны  в  системах  классов  3,  4  по  классифика-
ции ОПБ 88/97, общепромышленного применения, а
так  же  при  поставках  на  внутренний  рынок  и  на
экспорт  и  выпускаются  марок  3,4Стпнг;  Стпнг-10;
3,4КВтпнг; КВтпнг-10. [2]

IV. В 2007 году завод принял участие в конкурсе,

объявленном  МКС  —  филиал  ОАО  «МОЭСК»,  на  по-
ставку  соединительных  муфт  в  исполнении  НГ  для
кабеля  с  изоляцией  из  сшитого  полиэтилена  на  на-
пряжение  10  кВ  для  прокладки  без  металлических
защитных кожухов. Была предложена ПСтОнг-10.

Муфта марки ПСтОнг-10 (рис. 7) оказалась един-

ственной представленной на конкурс и была прове-
рена ФГУ ВНИИПО МЧС России (договор № 5651/КИ
от 04.07.2007 г.) на допустимость использования без
металлических кожухов при прокладке в коммуника-
ционных коллекторах г. Москвы.

В заключении к договору № 5651/КИ от 04.07.2007 г.

с ФГУ ВНИИПО МЧС России по завершении работ от-
ражено:

1. На муфты ПСтОнг-10, выполненные на основе де-

талей из термоусаживаемых материалов класса воз-
гораемости не ниже V — 0 на силовых кабелях марки
АпвВнг-LS защитные металлические кожуха в части
пожарной безопасности допускается не устанавли-
вать.

2. При установке муфт ПСтОнг-10, изготовленных на

основе термоусаживаемых материалов класса возго-
раемости не ниже V — 0 на силовых кабелях класса
ниже ПРГП1 по НПБ 248-97*, они должны покрывать-
ся вместе с кабелями огнезащитным покрытием по
всей длине прокладки.

3. Данные мероприятия не могут служить обосно-

ванием  отсутствия  взаимного  термодинамическо-
го  повреждения  совместно  проложенных  кабелей
от  муфт  из-за  электрических  причин,  и  направлены
только  на  обеспечение  пожарной  безопасности  пу-
тем ограничения возможности распространения го-
рения в случае повреждения муфты.

По результатам конкурса МКС-филиал ОАО «МО-

ЭСК» письмом № МКС/01/388 от 14 августа 2008 года,
согласовал применение муфт марки ПСтОнг-10, вы-

пускаемых ЗАО «ПЗЭМИ» (ТУ 3599-009-04001953-00),
для одножильных кабелей с изоляцией из сшитого
полиэтилена марки АпвВнг-LS в кабельных сооруже-
ниях без применения специальных защитных кожу-
хов.

Выше описанные муфты различных применений и

условий эксплуатации защищены 9 патентами на по-
лезную модель Федеральной службой по интеллекту-
альной собственности, патентам и товарным знакам.

Об испытании муфт на горение.
В настоящее время отсутствует методика проведе-

ния испытаний на нераспространение горения ка-
бельной арматуры и в ГОСТ и МЭК.

Рис. 5 Конструкция муфты ПСтмОнг-3
1 — гильза соединительная винтовая; 2 — трубка ТТИ;
3 — проводник медный луженый 25 мм;
4 — пружина крепления проводника заземления; 5 — трубка ТТНГ;
6 — лента герметика «D» (нг); 7 — пружина для соединения экрана;
8 — лента ПВХ

Рис. 6.

Рис. 7.

Page 5

КАБЕЛЬ−news / № 5 / май 2009

Производство

Совместно с ОАО «ВНИИКП» проведено несколько

серий испытаний различных типов концевых муфт.

На рисунке 8 показаны моменты испытания конце-

вой муфты марки 4КВтпнг-150/240 с периодичностью
в 25 с. Как видно, только после 125 с организовалось
устойчивое горение муфты. Время воздействия пла-
мени горелки на муфту по МЭК определяется в соот-
ветствии с диаметром кабеля (муфты) и для нашего
случая составляет 120 с, а по ГОСТ определяется от
массы отрезка кабеля со смонтированной муфтой и
составляет 260 с и как видно из фотографий это вре-
мя более показательно и наглядно.

2. Совместно с ОАО «ВНИИКП» разработана Мето-

дика проверки муфт на нераспространение горения
для концевых муфт, которая приведена в Приложе-
нии.

3. В ходе серии испытаний проявилась закономер-

ность: время самостоятельного горения зависит от

массы материала НГ муфты или от толщины стенки
наружной трубы муфты (рис. 9).

Из графика видно — чем больше толщина стенки

трубы, тем меньше время самостоятельного горения.
Результаты эти предварительные, так как статистика
пока только набирается и работы по отработке Ме-
тодики продолжаются. Закономерность эта видимо
будет несколько отличаться для концевых и соедини-
тельных муфт, особенно для концевых муфт на много-
жильные кабели.

Литература

1. Гуреев Ю.А. Кабельная арматура, не распространяю-

щая горение — Журнал «Энергетика» № 2 (21) — 2007 (ре-
спублика Казахстан)

2. Гуреев Ю.А., Ликах С.Ф. Кабельная арматура, не рас-

пространяющая горение, производства ЗАО «ПЗЭМИ» —
Журнал «КАБЕЛЬ-news» № 3 — 2008

3. Гуреев Ю.А., Гришин М.С. Муфты соединительные и

концевые, не распространяющие горение, для кабелей с
пластмассовой изоляцией на напряжение 1 и 3 кВ — Жур-
нал «Электротехнический рынок» № 2 (20) — 2008.

А. Разуваев, технический директор ЗАО «ПЗЭМИ»

Ю. Гуреев, заместитель технического директора

по кабельной арматуре ЗАО «ПЗЭМИ»

Рис. 8

Рис. 9.

ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

ПОДОЛЬСКИЙ ЗАВОД ЭЛЕКТРОМОНТАЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ

142108, Московская область, г. Подольск,
ул. Раевского, дом 3.
E-mail: [email protected] http://pzemi.podolsk.ru
Телефоны:
Отдел маркетинга — (495) 996-61-87; 996-67-63
Отдел сбыта — (495) 996-60-82; 996-62-15
Технический отдел кабельной арматуры — факс (495)
996-61-59
E-mail: [email protected]

Секретарь — (4967) 53-04-86, факс (495) 996-60-83

Оригинал статьи: Кабельная арматура с новыми показателями пожарной безопасности для атомных станций и общего промышленного применения

Читать онлайн

Закрытое акционерное общество «Подольский завод электромонтажных изделий (ЗАО «ПЗЭМИ»), являющееся одним из крупнейших российских производителей кабельной арматуры на основе технологии термоусадки, представлено на рынке арматурой на напряжение до 35 кВ для кабелей с бумажной и пластмассовой изоляцией, в том числе и из сшитого полиэтилена.