КАБЕЛИ ДЛЯ ЦЕПЕЙ УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ - ЭВОЛЮЦИЯ И РЕШЕНИЯ
С целью присоединения измерительных преобразователей и исполнительных механизмов к программно-техническим средствам АСУТП по технологии MAXI-TERMI- POINT применяются кабели для цепей управления и контроля парной скрутки.
Ранее для этих целей в системах общепромышленного применения широко применялись кабели JE-Y(St)Yпо немецкому стандарту DINVDE 0815.
Указанные кабели имеют изолированные поливинилхлоридным (ПВХ) пластикатом однопроволочные медные жилы диаметром 0,8 мм, скрученные в пары, которые скручены в элементарные четырёхпарные пучки, в свою очередь скрученные в сердечник кабеля. Поверх сердечника кабеля последовательно наложена поясная изоляция, экран из алюмополимерной ленты и оболочка из ПВХ пластиката. Количество пар в кабеле 2,4,8,12,16,20,32 и 40.
КабелиJE-Y(St)Y с изоляцией и в оболочке из ПВХ пластиката общепромышленного применения не распространяют горение при одиночной прокладке, класс пожарной опасности кабелей по ГОСТ 31565-2012 – 01.8.2.5.4.
Кроме того, при горении и тлении кабеля выделяется значительное количество дыма и коррозионно-активных продуктов горения, что может привести к повреждению электрооборудования АСУТП.
В настоящее время кабели JE-Y(St)Y не соответствуют требованиям Технического регламента о требованиях пожарной безопасности от 02 июля 2008 года № 123-ФЗ, ГОСТ 31565-2012 и СТО 1.1.1.01.001.0902-2013 и поэтому не могут применяться для групповой прокладки в помещениях, оснащённых компьютерной и микропроцессорной техникой, в зданиях и сооружениях с массовым пребыванием людей.
Учитывая опыт отечественных и международных разработок, ОАО «ВНИИКП» в соответствии с техническими требованиями ФГУП «ВНИИА» совместно с кабельными заводами России разработало серию кабелей для цепей управления и контроля, которые обеспечивают подсоединение по технологии MAXI-TERMI- POINT.
В 2009 году былиразработаны кабелис однопроволочными медными и медными лужеными жилами диаметром 0,8 мм с изоляцией и оболочкой из полимерных композиций, не содержащих галогенов, марок КУППнг(А)-HF и КУППлнг(А)-HF по ТУ 3561-411-00217053-2009.
Конструктивные и электрические параметры разработанных кабелей аналогичны параметрам кабелей JE-Y(St)Y.Разработано серийное производство.
Показатели пожарной безопасности и электрические параметры кабелей для цепей управления и контроля указаны в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование параметра, единица измерения | Значение параметров | ||||
| кабель JE-Y(St)Y | КУППмнг(А)-HF | КУППмнг(А)-FRHF | КУППлнг(А)-HF КУППнг(А)-HF |
КУППлнг(А)-FRHF КУППнг(А)-FRHF |
|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1 Параметры пожарной безопас-ности | |||||
| 1.1 Не распространение горения: | при одиночной прокладке | при групповой прокладке по категории А | при групповой прокладке по категории А | при групповой прокладке по категории А | при групповой прокладке по категории А |
| 1.2 Снижение светопроницаемости, %, не более | * | 40 | 40 | 25 | 40 |
| 1.3 Показатели коррозионной активности | |||||
| а) содержание газов галогеносо- держащих кислот в пересчете на HCl, мг/г, не более | * | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 |
| б) удельная проводимость водного раствора с адсорбированными продуктами дымогазовыделения, мкСм/мм, не более | * | 10,0 | 10,0 | 10,0 | 10,0 |
| в) показатель рН, не менее | * | 4,3 | 4,3 | 4,3 | 4,3 |
| 1.4 Огнестойкость, не менее, мин | * | * | 90 | * | 90 |
| 2 Электрические параметры | |||||
| 2.1 Электрическое сопротивление ТПЖ постоянному току, Ом/км, не более | 36,6 | 36,6 | 36,6 | 36,6 | 36,6 |
| 2.2 Омическая асимметрия жил в рабочей паре, %, не более | * | 3,0 | 3,0 | * | 3,0 |
| 2.3 Электрическое сопротивление изоляции ТПЖ, МОм∙км, не менее | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 2.4 Испытательное напряжение пе-ременного тока частотой 0,05 кГц в течение 1 мин, В: | |||||
| -между жилами - между жилами и экраном |
800 800 |
1000 2000 |
1000 2000 |
1000 * |
1000 1500 |
| 2.5 Рабочая емкость на частоте 0,8 или 1 кГц, нФ/км, не более | 100 | 120 | 120 | 120 | 120 |
| 2.6 Коэффициент затухания, дБ/км, не более, на частотах, кГц: | |||||
| 0,8 10 39 1000 |
1,1 * * * |
1,1 2,9 5,0 30,0 |
1,1 2,9 5,0 30,0 |
1,4 * * * |
1,1 2,7 4,0 20,0 |
| 2.7 Волновое сопротивление, Ом, на частотах, кГц: 0,8 31,25 1000 |
* * * |
350±20% 100±20% 80±20% |
350±20% 100±20% 80±20% |
350±15% * * |
450±15% 120±15% 110±15% |
| 2.8 Переходное затухание на ближнем конце на частоте 0,8 кГц, дБ/1000 м, не менее | * | 70 | 70 | 70 | 70 |
| Примечание: * — не нормируется. | |||||
В результате применения в конструкции разработанных кабелей изоляции и оболочки из полимерной композиции, не содержащей галогенов, класс пожарной опасности кабелей по ГОСТ 31565-2012 – П 1б.8.1.2.1.
Однако, по сравнению с кабелями JE-Y(St)Y разработанные кабели КУППнг(А)-HF являются более жёсткими и имеют в 1,5 раза больший допустимый радиус изгиба при его прокладке и монтаже.
В 2012 году разработаны огнестойкие кабели марок КУППлнг(А)-FRHF и КУППнг(А)-FRHF ТУ 3561-442-00217053-2012 с однопроволочными медными и медными лужеными жилами, с экраном из алюмополимернойленты и контактной медной луженой проволокой.Разработано серийное производство кабелей.
Поверх токопроводящей жилы кабелей наложен термический барьер и изоляция из полимерной композиции, не содержащей галогенов. Класс пожарной опасности кабелей по ГОСТ 31565-2012 - П1б.4.1.2.1.
Кабели сохраняют работоспособность при воздействии землетрясения интенсивностью 9 баллов поMSK при размещении над нулевой отметкой до 60 м в соответствии с ГОСТ 30546.1 и имеют срок службы 30 лет. В результате опыта по изготовлению первой серии кабелей для цепей управления и контроля и с учетом требований потребителей в 2012 году были разработаны кабели марок КУППмнг(А)-HF и КУППмнг(А)-FRHF, ТУ 3561-441-00217053-2012 с многопроволочными жилами,cизоляцией и в оболочке из полимерныхматериалов, не содержащей галогенов, с экраном в виде оплетки из медных луженых проволок.Также разработано серийное производство. Применение в конструкции многопроволочной жилы позволило уменьшить жёсткость и допустимый радиус изгиба кабеля, который в 1,5 раза меньше, чем у кабеля JE-Y(St)Y. Кабели с многопроволочными жиламистойки к 10-ти монтажным изгибам на угол ±900 вокруг пары цилиндров диаметром, равный пятикратному максимальному наружному диаметру кабеля. Идентификация кабельных элементов вразработанных кабелях (основная и дополнительная расцветка изоляции жил, расцветкаскрепляющих элементов каждого элементарного пучка) улучшает процесс визуального контроля, что исключает ошибки при монтажекабелей.
Изолированные жилы в парах каждого элементарного пучка имеют основную расцветку в соответствии с указанной в таблице 2.
Таблица 2
| Условный номер пары в элементарном пучке или сердечнике | Обозначение и расцветка изоляции жил в паре | |
| жила «а» | жила «б» | |
| 1 | голубой | красный |
| 2 | серый | жёлтый |
| 3 | зелёный | коричневый |
| 4 | белый | фиолетовый |
С целью идентификации,изолированных жил в сердечнике кабеля, скрученным из нескольких элементарных пучков, на основную расцветку изоляции жил в каждом элементарном пучке нанесена дополнительная расцветка (маркировка) в виде группы поперечных полуколец (полос) чёрного цвета.
Число полуколец (полос) в группе и их ширина для каждого элементарного пучка соответствует указанным в таблице 3. Расстояние между группами поперечных полуколец - 50-70 мм. Расстояние между полукольцами в группе - 4-6 мм.
Таблица 3
| Условный номер элементарного пучка | Количество полуколец (полос) | Ширина полукольца, мм | Расцветка скрепляющих элементов элементарного пучка |
| 1 | 1 | 1-2 | Голубой |
| 2 | 2 | 1-2 | Оранжевый |
| 3 | 3 | 1-2 | Зеленый |
| 4 | 4 | 1-2 | Коричневый |
| 5 | 5 | 1-2 | Серый |
| 6 | 1 | 7-8 | Белый |
| 7 | 2 | 7-8 | Красный |
| 8 | 3 | 7-8 | Черный |
| 9 | 4 | 7-8 | Желтый |
| 10 | 5 | 7-8 | Фиолетовый |
С целью идентификацииэлементарных пучков, скрученных в сердечник кабеля, на каждый элементарный пучок наложена по открытой спирали скрепляющая обмотка из цветных синтетических нитей или узких синтетических лент, в соответствии с указанной в таблице 3.
В маркировке кабелей дополнительно применяются мерные метки на наружной оболочке, что исключает ошибки при измерении длины кабеля в процессе монтажных работ.
В начале августа 2014 года на АО «Завод «Энергокабель» состоялась межведомственная комиссия, с участием специалистов ОАО «Концерн Росэнергоатом», по проведению типовых испытаний новых типов кабелей для цепей управления и контроля марок КУПЭфПмнг(А)-HF, КУПЭфПмнг(А)FRHF с многопроволочными жилами с экраном из алюмополимерной ленты.
Применение в качестве экрана алюмополимерной ленты позволило уменьшить трудоемкость изготовления кабелей по сравнению с кабелями с экраном в виде оплетки из медных луженых проволок.
По результатам типовых испытаний межведомственная комиссия подтвердила целесообразность внесения изменений в конструкцию и технологический процесс изготовления кабелейдля цепей управления и контроля с многопроволочными жилами по ТУ 3561-441-00217053-2012, а именно:
- включение новых типов кабелей марок КУПЭфПмнг(А)-HF и КУПЭфПмнг(А)-FRHF;
- установление требований по огнестойкости кабелей с индексом нг(А)-FRHF – не менее 180 мин;
- установление требований по минимальному сроку службы кабелей – 40 лет;
- введение требований по стойкости кабелей к дезактивирующим растворам.
В соответствии с заключением ФГУП «ВНИИА» кабели с индексом нг(А)-HFи мнг(А)-HF позволяют производить монтаж по технологии MAXI-TERMI-POINT существенно ускоряющий присоединение измерительных преобразователей и исполнительных механизмов к программно-техническим средствам АСУТП, что подтверждено испытаниями и опытом практического монтажа на Кольской АЭС и Нововоронежской АЭС-2.
Таким образом, серия кабелей для цепей управления и контроля, разработанная ОАО «ВНИИКП» и выпускаемая заводами России, обеспечивает высокий уровень пожарной и электробезопасности, а также удобство монтажа при высоком качестве изготовления и надежности поставляемой продукции по конкурентоспособной цене. Данная серия кабелей обеспечивает полное импортозаменение, соответствует всем требованиям законодательства Российской Федерации в области пожарной безопасности и требованиям, заложенным при проектировании программно-технических средств АСУТП атомных станций.