БЕЗГАЛОГЕННЫЕ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ КАБЕЛЬНО-ПРОВОДНИКОВОЙ ПРОДУКЦИИ. ПРЕИМУЩЕСТВА, НЕДОСТАТКИ И ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

TECHNICAL SCIENCES

БЕЗГАЛОГЕННЫЕ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ КАБЕЛЬНО-ПРОВОДНИКОВОЙ ПРОДУКЦИИ.

ПРЕИМУЩЕСТВА, НЕДОСТАТКИ И ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

Мирчук И.А.

Аспирант НТУ «Харьковский политехнический институт»,

Харьков, Украина

научный сотрудник ПрАО «Украинский научно-исследовательский институт кабельной промышленности», Бердянск, Украина.

HALOGEN-FREE COMPOUNDS FOR WIRE AND CABLE. ADVANTAGES, FLAWS AND

FEATURES OF APPLICATION

Mirchuk I.A.

postgraduate National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute», Kharkiv, Ukraine research associate Private Joint Stock Company "Ukraine Scientific-Research Institute of Cable Industry",

Berdiansk, Ukraine.

Аннотация

Рассмотрены реологические, физико-механические свойства и пожарные характеристики наполненных безгалогенных композиций для изоляции и оболочки кабелей. Отмечены преимущества и недостатки безгалогенных композиций по сравнению с другими композиционными материалами, применяемыми в кабельной технике, а также их важность для создания современных пожаробезопасных кабелей и проводов

Abstract

Rheological, physical, mechanical properties and fire hazard characteristics of filled halogen-free compounds for insulation and sheath of cable are considered. It is shown advantages and disadvantages of halogen-free compounds in comparison with other composite materials used in cable technology, as well as their importance for producing modern fireproof cables and wires.

Ключевые слова: кабели, безгалогенная композиция, пожарная безопасность, антипирены, реологические свойства, эффективная вязкость, напряжение сдвига, кислородный индекс, коэффициент дымооб-разования, токсичность.

Keywords: cables, halogen-free compound, fireproof, flame retardants, rheological properties, effective viscosity, shear stress, limited oxygen index, smoke index, toxicity.

Введение.

В последние годы все большее внимание уделяют пожарной безопасности зданий и сооружений, особенно с большим скоплением людей (гостиницы, больницы, метро, аэропорты, электростанции, морские и речные суда и т.д.).

По статистике, одной из основных причин возникновения пожаров на таких объектах является замыкание в используемой кабельной сети (электропроводка). Поэтому к кабельно-проводниковой продукции с каждым годом предъявляются все более высокие требования по пожарной безопасности:

- стойкость к распространению горения при одиночном расположении кабеля и при прокладке пучком;

- малое дымо- и газовыделение,

- низкая коррозионная активность газов, выделяемых при горении кабеля;

- огнестойкость (сохранение работоспособности кабеля в условиях воздействия на него пламени) и др. [2, 10].

Длительное время при изготовлении стойких к распространению горения кабелей применяли по-ливинилхлоридные композиции пониженной горючести, которые при горении выделяли значительное

количество дыма, в составе которого содержался в большом количестве хлор и его соединения.

Выделение галогенсодержащих газов является крайне нежелательным, т.к. при их дальнейшем взаимодействии с влагой воздуха образуются кислоты, которые впоследствии конденсируются на различном электрооборудовании, в том числе, обеспечивающем функционирование важных систем пожаротушения и эвакуации, выводя их из строя.

Такие кабели, хотя и применяются в различных областях промышленного строительства, современным требованиям пожарной безопасности в полной мере уже не соответствуют.

Выполнение требований по пожарной безопасности стало возможным благодаря новому классу материалов - безгалогенным композициям, под которыми понимают стойкие к распространению горения безгалогенные полимерные материалы с низким дымо- и газовыделением.

Общая информация

Термин "безгалогенная композиция" не является строгим обозначением полимера как, например, полиэтилен или полипропилен, однако этот термин сильно укоренился в кабельной отрасли, и фактически представляет собой отдельный класс

материалов с повышенной стойкостью к распространению горения.

Как следует из названия, безгалогенные композиции - это полимерные материалы, в составе которых отсутствуют, или имеются в очень малом количестве (менее 0,5 %масс.) галогены, и которые имеют повышенную стойкость к распространению горения при воздействии пламени.

Безгалогенные композиции, как правило, изготавливаются на основе полиолефинов - полиэти-

лена или сополимеров этилена (этилен-винилаце-тат, этилен-акрилат, этилен-пропилен и др.) с введением в полимерную матрицу антипиренов и других добавок, повышающих стойкость материала к горению, а также лучшему диспергированию наполнителей в полимере [8].

Наиболее широко в качестве базового полимера для безгалогенных композиций используется этилен-винилацетат (EVA) - сополимер этилена с винилацетатом (рис. 1).

Рис. 1 Структурная формула молекулы EVA

Физико-механические и химические свойства данного сополимера определяет соотношение содержания этиленовых и винилацетатных звеньев.

С увеличением в сополимере доли винилацетатных звеньев повышается плотность, прозрачность, эластичность (каучукоподобное состояние), стойкость к воздействию масел, озону, однако при этом снижается прочность при растяжении, теплостойкость, твердость, кристалличность.

С уменьшением содержания винилацетатных звеньев и, соответственно, увеличением этиленовых, сополимер обладает свойствами, характерными для полиэтилена низкой плотности.

Для обеспечения высокой стойкости к распространению горения полимер наполняют большим количеством (до 70 масс.%) неорганических антипиренов [5]. Введение антипиренов позволяет значительно повысить кислородный индекс (LOI) материала, характеризующий минимальное содержание кислорода в азотно-кислородной смеси газов, при котором возможно свечеобразное горение материала: чем больше содержание антипирена, тем выше LOI конечной композиции.

Однако, с повышением степени наполнения антипиренами снижаются физико-механические характеристики полимера. Именно благодаря высоким исходным (до введения антипиренов) физико-механическим свойствам, высокой совместимости с различными наполнителями и широкими возможностями выбора свойств базового полимера (путем варьирования содержания ацетатных групп), EVA сополимеры широко применяются в качестве полимерной основы при изготовлении безгалогенных композиций.

В качестве антипиренов для безгалогенных композиций с пониженным дымовыделением в основном используют гидрокисид алюминия Л1(ОИ)з и гидроксид магния М^(ОИ)2. Широко применяемые галогенсодержащие антипирены в данных композициях применяться не могут по определению.

Механизм действия гидроксидов металлов следующий: при воздействии пламени и, соответственно, повышении температуры материалов, ан-типирен, входящий в их состав, разлагается с выделением негорючих газов.

Mg (ОН )2 —^ MgO + Н20 2 А1 (0Н)3 А1203 + 3Н20

Выделение газообразной воды, а также эндотермический процесс деструкции материала и разложения антипирена снижают температуру и концентрацию выделяемых газообразных горючих продуктов в приграничной предпламенной зоне, что замедляет процесс распространения пламени по кабелю [5].

Гидроксид алюминия (ЛТИ) более широко используется при изготовлении безгалогенных композиций, однако по сравнению с гидроксидом магния его разложение происходит при меньшей температуре (рис. 2), что оказывает влияние на температурные режимы переработки безгалогенных композиций.

100

90

ra E

0) о £ CL

80

70

60

1 1 1-- ^ 1 I 1 1 \ Мд(ОН)2

- АТн\ -

1 1 [ill

100 200 300 400 500 600 700 800 Temperature (°C)

Рис.2 Термогравиметрические кривые разложения гидроксида алюминия (ATH) и гидроксида магния [9].

Особенности переработки, реологические свойства.

Как известно, эффективная вязкость п расплава прямо пропорциональна напряжению сдвига т и обратно пропорциональна скорости сдвига у [7].

Т

1 = —

Ус

cd

L-

S «

ч

о Л

н о о

а

§

О

Большинство безгалогенных не распространяющих горение композиций имеют вязкость расплава выше, чем у композиций полиэтилена или ПВХ. Это объясняется высоким наполнением полимерной матрицы антипиренами: чем оно выше, тем выше напряжение сдвига (рис. 3) [6].

Увеличение содержания анти-пирена

Напряжение сдвига, т

Рис. 3 Графическое изображение зависимости скорости и напряжения сдвига от степени наполнения

полимера.

В свою очередь, чем выше вязкость расплава и напряжение сдвига, тем большее количество теплоты Q выделяется в процессе экструзии:

сэ -л-Ус

Из приведенного следует, что при переработке безгалогенных композиций в результате больших

сдвиговых напряжений происходит более интенсивный саморазогрев расплава материала.

На рис. 4 приведено влияние температуры и длительности ее воздействия на количество выделяемой воды при разложении гидроксида алюминия [16].

О 10 20 30 40 50 60

Time fminj

Рис.4 Разложение гидроксида алюминия при различных температурно-временныхусловиях

Из представленных данных видно, что при нахождении материала с гидроксидом алюминия в экструдере более 5 минут при температуре 180 оС может начинаться выделение воды в газообразном состоянии и, как следствие, образование пор в материале.

По вышеуказанным причинам экструдеры для переработки безгалогенных композиций оснащаются более мощными приводами, точными системами контроля температуры, специальными шнеками с Ь/0=20-24, низкой компрессией 1:1,2 и низкой фрикционной нагрузкой для исключения возникновения дополнительного сопротивления потоку расплава полимера. Каналы для расплава полимера в головке экструдера также делают таким

Типы материалов для изоляции

образом, чтобы сопротивление расплаву было минимальным (с большой глубиной) [1].

Максимальную температуру переработки безгалогенных композиций, как правило, определяет то, какой из антипиренов входит в ее состав. Температура расплава безгалогенных композиций с гидроксидом алюминия не должна превышать 170180 оС, композиции с гидроксидом магния допускают переработку при температурах до 220-230 оС.

Электрические и физико-механические свойства.

В [12] и детально в [11] установлены требования к безгалогенным композициям для изоляции и оболочки кабелей общепромышленного применения и судовых.

Таблица 1

и оболочки судовых кабелей

Тип материала Обозначение Максимально допустимая температура на токопроводящей жиле, оС при режимах роботы кабеля

Нормальный режим работы Короткое замыкание

Для изоляции

На основе этилен-пропиленовой резины или аналогичного материала EPR 90 250

На основе высокомодульной или повышенной твердости этиленпропиленовой резины HEPR 90 250

На основе сшитого полиэтилена XLPE 90 250

На основе сшитого полиолефинового материала HF 90 90 250

На основе силиконовой резины S 95 95 350*

Для оболочки

Резины на основе хлорированного или хлорсульфи-рованного полиэтилена SH 90 -

Резины на основе хлоропренового каучука SE 90 -

Сшитая безгалогенная композиция SHF 2 90 -

Термопластичная безгалогенная композиция SHF 1 90 -

Поливинилхлоридный пластикат ST 2 90 -

* значение не распространяется на кабели с жилой из луженой медной проволоки и применимо только для силовых кабелей

Наполнение полимерной матрицы антипире-нами оказывает значительное влияние на электрические и физико-механические свойства получаемого материала. С увеличением степени наполнения полимера антипиренами снижаются его

прочность при разрыве, относительное удлинение, удельное объемное электрическое сопротивление, морозостойкость.

Как видно из таблиц 2-4, нормируемые значения удельного объемного электрического сопротивления, сопротивления изоляции, относительного удлинения при разрыве для наполненных безгалогенных композиций (ОТ 90, SHF 1, SHF 2)

снижены по сравнению с другими материалами на основе полиолефинов, такими как этиленпропиле-новая резина (EPR), высокомодульная или повышенной твердости этиленпропиленовая резина (HEPR), сшитый полиэтилен (XLPE).

Таблица 2

Требования к физико-механическим параметрам материалов для оболочек судовых кабелей

Наименование параметра Значение параметра

SH SE SHF 2 SHF 1 ST 2

1. Механические параметры до старения

1.1 Прочность при растяжении, не менее, Н/мм2 10,0 10,0 9,0 9,0 4,2

1.2 Относительное удлинение при разрыве, не менее, % 250 300 120 120 200

2.Механические характеристики после старения в тер-

мостате

- температура, °С 100 100 120 100 135

- продолжительность воздействия, ч 168 168 168 168 168

2.1 Прочность при растяжении:

- минимальное значение, Н/мм2 - - - 7,0 -

- отклонение, не более, % ±30 ±25 +30 +30 ±30

2.2 Относительное удлинение при разрыве: - минимальное значение, % 250 - 110

- отклонение, %, не более ±30 ±40 +30 +30 ±30

3. Испытание на тепловую деформацию - температура, °С 200 200 200

- продолжительность воздействия, ч - механическое напряжение, Н/см2 15 20 15 20 15 20

3.1 Удлинение под нагрузкой, не более, % 175 175 175

3.2 Остаточная деформация после снятия нагрузки, % 15 15 25

4. Стойкость к воздействию масел

- температура, °С 100 100 100 - -

- продолжительность воздействия, ч 24 24 24

4.1 Изменение прочности при растяжении, % 4.2 Изменение относительного удлинения, % ±40 ±40 ±40 ±40 ±40 ±40 - -

Таблица 3

Требования к физико-механическим параметрам изоляционных композиций для судовых кабелей

Наименование параметра Значение параметра

EPR HEPR XLPE HF 90 S 95

1. Механические параметры до старения

1.1 Прочность при растяжении, не менее, Н/мм2 4,2 8,5 12,5 9,0 7,0

1.2 Относительное удлинение при разрыве, не менее, % 200 200 200 120 150

2.Механические характеристики после старения в термо-

стате

- температура, °С 135 135 135 135 200

- продолжительность воздействия, ч 168 168 168 168 240

2.1 Прочность при растяжении:

- минимальное значение, Н/мм2 - - - - 5,5

- отклонение, не более, % ±30 ±30 ±25 +30 -

2.2 Относительное удлинение при разрыве:

- минимальное значение, % - - - 100 120

- отклонение, %, не более ±30 ±30 ±25 +30 -

3.Испытание на тепловую деформацию

- температура, °С 250 250 200 200 250

- продолжительность воздействия, ч 15 15 15 15 15

- механическое напряжение, Н/см2 20 20 20 20 20

3.1 Удлинение под нагрузкой, не более, % 3.2 Остаточная деформация после снятия нагрузки, % 175 15 175 15 175 15 175 15 175 25

Таблица 4

Требования к электрическим параметрам изоляционных композиций для судовых кабелей

Наименование параметра Тип изоляционного материала

EPR HEPR XLPE HF 90 S 95

Постоянная сопротивления изоляции К (МОм-км): - при 20 °С, не менее 3670 3670 3670 550 1850

- при максимальной рабочей температуре, не менее 3,67 3,67 3,67 0,55 1,85

Удельное объемное электрическое сопротивление р (Омхм): - при 20 °С, не менее 1,0х1015 1,0х1015 1,0х1015 1,5х1014 5,0х1013

- при максимальной рабочей температуре, не менее 1,0х1012 1,0х1012 1,0х1012 1,5х1011 5,0х1010

Увеличение емкости при переменном токе

после погружения в воду при 50 °С (%):

- между концом 1-го и концом 14-го дня, не более 15 15 _ 15 15

- между концом 7-го и концом 14-го дня, не более 5 5 _ 5 5

Пожарные характеристики.

К основным характеристикам безгалогенных композиций, характеризующим их поведение при воздействии огня относят: отсутствие галогенов, горючесть, коэффициент дымообразования при горении и тлении, токсичность [2].

1. Отсутствие галогенов в безгалогенных композициях подтверждают комплексом испытаний согласно требованиям [13, 14, 15].

Согласно установленным нормам, материал считается безгалогенным при выполнении следующих условий:

• содержание хлора (Cl) и брома (Br) в газах, выделяемых при горении материала, не более 0,5 % (метод испытаний согласно IEC 60754-1);

• содержание фтора (F) в газах, выделяемых при горении материала, не превышает 0,1 % (метод испытаний согласно IEC 60684-2);

• рН и удельная проводимость водного раствора газов, выделяемых при горении материалов, должны быть не менее 4,3 и не более 10 мкСм/мм соответственно (метод испытаний согласно IEC 60754-2).

2. Горючесть материалов, как правило, определяют путем измерения их кислородного индекса. Кислородный индекс для безгалогенных материалов не нормируется, но предпочтительным является применение материалов с более высоким значением LOI.

Как правило, в пожаробезопасных кабелях применяют безгалогенные композиции со следующими значениями LOI:

• для оболочки - 35-45;

• для изоляции - 28-34 (сказывается снижение диэлектрических характеристик с увеличением степени наполнения полимера антипиренами);

• для заполнения - 45-60.

Так как к материалу для заполнения не предъявляются требования по диэлектрическим и физико-механическим параметрам, при изготовлении таких полимерных композиций есть возможность введения антипиренов в значительно большем количестве, что позволяет повысить негорючесть, как самого материала, так и кабеля в целом.

Следует отметить, что стойкость кабелей к распространению горения не находится в прямой зависимости от величины LOI применяемых в нем материалов.

Следует отметить, что кислородный индекс хоть и является достаточно информативным показателем степени горючести материала, однако применение композиций с высоким LOI не гарантирует соответствие кабеля требованиям по стойкости к распространению горения.

Не менее важным является и то, как ведет себя материал при горении, а именно образование после сгорания полимера твердого каркаса из золы и сохранение относительной целостности этого каркаса (рис. 5). Такая скоксовавшаяся масса предотвращает проникновение пламени в нижележащие слои кабеля и препятствует его дальнейшему распространению по кабелю.

Рис. 5 Сгоревший участок кабеля после испытаний на стойкость к горению в пучке а) с оболочкой из безгалогенной композиции (сгоревшая оболочка имеет целостный вид); б) с оболочкой из ПВХ пластиката марки ОНЗ-40 (сгоревшая оболочка в виде отдельных агломератов)

3. Коэффициент дымообразования - показа- Различают 3 группы материалов по дымообра-

тель, характеризующий оптическую плотность зующей способности в зависимости от коэффици-дыма, образующегося при пламенном горении или ента дымообразования (таблица 5) термоокислительной деструкции (тлении) определенного количества материала в условиях специальных испытаний [3].

Таблица 5

Дымообразующая способность материала Коэффициент дымообразования, Бт, м2/кг

Малая До 50

Умеренная 50-500

Высокая Свыше 500

Как видно из результатов испытаний (таб- логенные композиции выделяют значительно мень-лица 6), проведенных по ГОСТ 12.1.044-89, безга- шее количество дыма по сравнению с полиэтиленом.

Таблица 6

Материал LOI Коэффициент дымообра-зования, Dm, м2/кг Показатель токсичности Hcl50, г/м3 (30 мин)

ПЭ 102-57 18-19 917 28,7

безгалогенные композиции для изоляции

Винтес 1110 32-35 313 40-120

СС 7760 34 205 92,7

безгалогенные композиции для оболочки

Винтес 2010 45 355 40-120

CONGuard S 6645 45 250 77,5

безгалогенные композиции для заполнения

Винтес 3020 50 180 40-120

СС 5212 55 105 135

В отличие от полиэтилена, который является материалом с высокой дымообразующей способностью, безгалогенные композиции обладают умеренной дымообразующей способностью.

4. Токсичность - показатель, характеризующий отношение количества материала к единице объема замкнутого пространства, в котором образующиеся при горении материала газообразные продукты вызывают гибель 50% подопытных животных [3].

Различают 4 класса опасности материалов по показателю токсичности HcL50 (таблица 7).

Испытания проводят, как правило, при времени экспозиции 30 минут.

Как и в случае с показателем дымовыделения, токсичность безгалогенных композиций (умерен-ноопасные) значительно ниже, чем у полиэтиленов (высокоопасные).

_Таблица 7

Класс опасности HCL5o , г/м3, при времени экспозиции, мин

5 15 30 60

Чрезвычайно опасные До 25 До 17 До 13 До 10

Высокоопасные 25-70 17-50 13-40 10-30

Умеренноопасные 70-210 50-150 40-120 30-90

Малоопасные >210 >150 >120 >90

5. Показатели пожарной опасности материалов, определяемые методом кон-калориметрии.

За последние годы, в связи с разработкой и внедрением современных видов испытательного оборудования, для оценки пожаробезопасных свойств материалов определяют и другие характеристики, такие как скорости тепловыделения и выгорания материала, потеря массы. Такие испытания

проводятся методом кон-калориметрии по ISO 5660-1.

На рис. 6 и 7 представлены результаты сравнительных испытаний безгалогенной композиции марки Винтес 2010 и ПВХ пластиката пониженной пожарной опасности марки Лоусгран 2110, проведенных методом кон-калориметрии в ОАО "ВНИИКП" [4].

Рис. 6. Изменение интенсивности тепловыделения (1 и 2) и суммарного тепловыделения (3 и 4) при горении материалов марок Лоусгран 2110 и Винтес 2010 [4]

Рис. 7. Изменение скорости дымовыделения (1 и 2) и суммарного дымовыделения (3 и 4) материалов марок Лоусгран 2110 и Винтес 2010 [4]

Как видно из представленных данных, суммарное дымовыделение безгалогенной композиции Винтес 2010 ниже в 1,5 раза, чем у ПВХ пластиката Лоусгран 2110. Примерно такое же соотношение, только в пользу ПВХ пластиката, наблюдается при сравнении тепловыделения этих двух материалов для оболочек кабелей.

Меньшее выделение тепла при горении ПВХ пластиката является следствием эндотермической реакции выделения хлористого водорода в дополнение к другим негорючим газам, выделяемых при разложении антипиренов, которые входят в состав не только безгалогенных композиций, но и ПВХ пластикатов пониженной пожарной опасности.

Выводы.

В настоящее время безгалогенные композиции прочно заняли место в индустрии производства кабелей и проводов и с каждым годом их использование расширяется. Применение для изоляции, заполнения и оболочек кабелей безгалогенных композиций позволяет значительно повысить пожаробезопасность, как самих кабелей и кабельных трасс, так и объектов, на которых они прокладываются, в целом.

Несмотря на некоторое снижение диэлектрических и физико-механических характеристик по сравнению с полиэтиленами, применение безгалогенных композиций с повышенной стойкостью к распространению горения является обоснованным и безальтернативным для выполнения всех требований к современным пожаробезопасным кабелям, включая снижение дымовыделения, токсичности, отсутствие выделения корозионно-активных газов и т.д.

Список литературы

1. В. Лина, А. В. Чамов. Экструзия полимеров, не поддерживающих горение. М., Журнал "Кабели и провода" №6 (283), 2003 г., стр. 16-20.

2. ДСТУ 4809:2007 1зольоваш проводи та кабель Вимоги пожежно! безпеки та методи випробу-вання. Ки!в, Держспоживстандарт Укра!ни., 2007. 14 с.

3. ГОСТ 12.1.044-89 ССБТ. Пожаровзрыво-опасность веществ и материалов. - М.: Издательство стандартов, 1990. - 143 с.

4. М.К. Каменский, Г.И. Мещанов, А.А. Фрик. Кабели и провода пожаробезопасного исполнения. Современное состояние и тенденции развития. НТЖ // Кабели и провода. - 2017. - Спецвыпуск. -С. 30-35.

5. Михайлин Ю. А. Тепло-, термо- и огнестойкость полимерных материалов / Ю. А. Михайлин. -Спб.: Научные основы и технологии, 2011. 416 стр., ил.

6. О. В. Чулеева. Вплив наповнювачiв-ан-тишрешв на реолопчш властивосп композицшних матерiалiв кополiмеру етилену з вшшацетатом. Журнал "Схщно-£вропейський журнал передових технологш" № 4/1 (88), 2017. стр. 32-37.

7. Основы технологии переработки пластмасс: Учебник для вузов / С. В. Власов, Л. Б. Кандырин, В. Н. Кулезнев и др. - М.:Мир, 2006. 600 с.; ил.

8. Пешков И.Б. Материалы кабельного производства. - М.: Машиностроение, 2013. - 456 с., ил.

9. Horn, W.E., Jr. Inorganic hydroxides and hy-droxycarbonates: their function and use as flame retardant additives, in: A.F. Grand and C.A. Wilkie, Eds., Fire Retardancy of Polymeric Materials. Marcel Dek-ker, New York, 2000, pp. 285-352.

10. IEC 60092-350:2014 Electrical installations in ships - Part 350: General construction and test methods of power, control and instrumentation cables for shipboard and offshore applications. Edition 4.0, 2014. 114 p.

11. IEC 60502-1:2004 Power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages from 1 kV (Um = 1,2 kV) up to 30 kV (Um = 36 kV) - Part 1: Cables for rated voltages of 1 kV (Um = 1,2 kV) and 3 kV (Um = 3,6 kV). Edition 2.1, 2009. 114 p.

12. IEC 60092-360:2014 Electrical installations in ships - Part 360: Insulating and sheathing materials for shipboard and offshore units, power, control, instrumentation and telecommunication cables. Edition 1.0, 2014. 54 p.

13. IEC 60754-1:2011 Test on gases evolved during combustion of materials from cables - Part 1 : Determination of the halogen acid gas content. Edition 3.0, 2011. - 46 p.

14. IEC 60754-2:2011 Test on gases evolved during combustion of materials from cables - Part 2: Determination of acidity (by pH measurement) and conductivity. Edition 2.0, 2011. - 44 p.

15. IEC 60684-2:2011 Flexible insulating sleeving - Part 2: Methods of test. Edition 3.0, 2011. - 172 p.

16. Thermal characterization of alumina trihydrate (ATH) and flammability studies of ATH filled low density polyethylene. Journal of industrial technology. Vol. 18(1), 2009, p. 83-93 Mazyiar Sabet, Azman Hassan, Mat Uzir Wahit, Chantara Thevy Ratnam.

ПРИЧИНЫ И АНАЛИЗ ПОВРЕЖДАЕМОСТИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ПРАВОБЕРЕЖНОГО ОКРУГА В Г.ИРКУТСК ЗА 2015 ГОД

Наумов И.В.

засл. работник ВО РФ, доктор технических наук, профессор. Иркутский национальный исследовательский технический университет, Амурский государственный университет

Парфирова А.А.

студент. Иркутский национальный исследовательский технический университет.

REASONS AND ANALYSIS OF THE DAMAGE TO THE DISTRIBUTION electrical NETWORKS OF THE RIGHT-BANK DISTRICT IN IRKUTSK CITY FOR 2015

Naumov I. V.

hon. worker of the Russian Federation, doctor of technical sciences, professor. Irkutsk National Research

Technical University, Amur state university.

Parfirova A.A.

a student. Irkutsk National Research Technical University.

Аннотация

Статья посвящена исследованию основных причин повреждаемости электрических распределительных сетей г. Иркутска. Проанализированы время перерывов в электроснабжении по различным причинам отказов, а также величина недоотпуска электрической энергии за эти промежутки времени. Вычислена доля рассматриваемых отказов за некоторый период из их общего числа. Сделан анализ результатов, получены выводы.

Abstract

The article is devoted to the study of the main causes of damage to electrical distribution networks of Irkutsk. The time of interruptions in power supply for various reasons of failures, as well as the magnitude of undersupply of electrical energy during these time intervals, are analyzed. The share of the considered failures for some period from their total number is calculated. An analysis of the results, the findings.

Ключевые слова: повреждаемость, надежность систем электроснабжение, время перерыва электроснабжения, недоотпуск электрической энергии.

Keywords: damageability, reliability of power supply systems, power supply interruption time, and undersupply of electrical energy.

Надежность электроснабжения потребителей является одной из характеристик эффективности электроэнергетической системы.

Надежность электрической сети является комплексным показателем, определяющим ее свойства длительно сохранять во времени и устойчиво воспроизводить в процессе эксплуатации свои рабочие характеристики и параметры. Надежность электрической сети обеспечивается такими свойствами, как [1]:

- безотказность - свойство непрерывно сохранять работоспособность в течение заданного интервала времени;

- работоспособность - выполнение электрической сетью функций с заданными параметрами электрической энергии;

- долговечность - сохранение работоспособности до предельного состояния;

- управляемость - свойство сети позволяющее поддерживать в ней установившийся режим работы;

- ремонтопригодность - приспособленность к предупреждению и обнаружению причин отказа отдельных элементов и их устранения;

- безопасность - свойство, позволяющее не допускать в электрической сети ситуаций опасных для людей и окружающей среды;

- живучесть - свойство системы противостоять возмущениям, не допуская их каскадного развития, с массовым нарушением питания потребителей;