DE10131569A1 - Kabel mit Polyethylenmantel und Verfahren zur Herstellung eines Kabels - Google Patents
Kabel mit Polyethylenmantel und Verfahren zur Herstellung eines KabelsInfo
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- H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
- H01B7/29—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame
- H01B7/295—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame using material resistant to flame
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Abstract
Es wird ein im Wasser und in feuchter Umgebung verlegbares Kabel vorgeschlagen, mit einem Polyethylenmantel (3), welcher einen Kabelkern (2) umschließt, wobei auf dem Polyethylenmantel (3) eine Brandschutzschicht (4) exdrudiert ist und das Material dieser Brandschutzschicht (4) folgende Eigenschaften aufweist: DOLLAR A - Das Material ist schwerentflammbar. DOLLAR A - Das Material geht eine haftende Verbindung mit dem Polyethylenmantel (3) ein. DOLLAR A - Die Extrusionstemperatur des Materials ist ähnlich der Extrusionstemperatur des Polyethylenmantels (3). DOLLAR A - Das Material ist halogenfrei. DOLLAR A Des weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung eines Kabels vorgeschlagen, bei welchem in einem Arbeitsschritt sowohl der Polyethylenmantel als auch die Brandschutzschicht extrudiert werden.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kabel mit Polyethylenmantel gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 sowie auf ein Verfahren zur Herstellung eines Kabels. Die Erfindung
kann beispielsweise bei Hoch- und Höchstspannungskabeln verwendet werden, ist
aber bei allen in Wasser und im feuchten Erdreich verlegbaren Kabeln mit PE-Mantel,
für die Schwerentflammbarkeit gefordert wird, anwendbar (beispielsweise Lichtleiterka
bel).
Hoch- und Höchstspannungskabeln mit Polyethylenmantel werden üblicherweise nach
ihrer Herstellung mit einem Brandschutzanstrich versehen, wenn Schwerentflammbar
keit gefordert wird. Dieser Brandschutzanstrich kann erst nach Verlegung der Kabel
aufgebracht werden. Dieses erfordert zusätzliche Zeit und zusätzlichen Personaleinsatz
und ist daher relativ kostenaufwendig. Die dauerhaft gute Haftung des Brandschutzan
striches ist von der sorgfältigen Vorbereitung des Untergrundes abhängig. Es besteht
das Risiko, daß der Brandschutzanstrich in feuchter Umgebung (Einbauort des Kabels)
weich wird und abblättert, wodurch ein zuverlässiger Brandschutz nicht mehr sicherge
stellt ist. Allgemein ist es von Nachteil, daß diese Art eines Brandschutzes im Herstell
werk nicht vorgeprüft werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mit einfachen Maßnahmen gegen Brand
geschütztes und im Wasser und im feuchten Erdreich verlegbares Kabel mit Polyethy
lenmantel der eingangs genannten Art anzugeben.
Des weiteren soll ein Verfahren zur Herstellung eines gegen Brand geschützten Kabels
angegeben werden.
Die Aufgabe wird hinsichtlich des Kabels in Verbindung mit den Merkmalen des Ober
begriffes erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
Die Aufgabe wird hinsichtlich des Herstellverfahrens in Verbindung mit den Merkmalen
des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 4 ange
gebenen Merkmale gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß kein zu
sätzlicher Zeitaufwand und kein zusätzlicher nachträglicher Personalaufwand erforder
lich sind, so daß der Brandschutz des Kabels sehr kostengünstig erzielt wird. Die gute
Haftung zwischen der Brandschutzschicht und dem Polyethylenmantel ist stets ge
währleistet. Eine Vorprüfung im Herstellerwerk ist möglich. Auch bei Verlegung im
Wasser und in feuchter Umgebung (feuchtes Erdreich) ist eine Langzeitstabilität des
Brandschutzes gegeben.
Weitere Vorteile sind aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeich
net.
Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der einzigen Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles erläutert. In der Figur ist ein Abschnitt eines Kabels - im spezi
ellen Fall handelt es sich um ein Starkstromkabel, die Erfindung ist jedoch auch bei
Lichtleiterkabeln anwendbar - 1 gezeigt, welches in allgemein bekannter Art und Weise
aus einem Kabelkern 2 mit mindestens einem elektrischem Leiter und einem elektrisch
isolierenden Polyethylenmantel (PE-Mantel) 3 aufgebaut ist, wobei die Herstellung des
Kabels 1 gemäß dem Extrusionsverfahren erfolgt. Unter dem Kabelkern 2 wird folgen
der Schichtaufbau verstanden: elektrischer Leiter, innere Leitschicht, elektrische Isolie
rung, äußere Leitschicht, Bebänderung, Schirm aus elektrisch leitfähigen Drähten, Be
bänderung.
Es handelt sich dabei um ein Kabel mit einer Isolierung aus vernetztem Polyethylen mit
Wanddicken bis 35 mm und mehr und damit entsprechend hoher Brandlast - d. h. mit
einer großen Menge an brennbarem Material - versehen mit dem ebenfalls leicht
brennbaren Polyethylenmantel 3 mit Wanddicken bis zu 5 mm und mehr. Der Polye
thylenmantel 3 - reines Polyethylen mit ca. 2,5% fein verteiltem Ruß, aber ohne große
Mengen anorganischer Füllstoffe - genügt bestimmten Anforderungen, wie sie insbe
sondere VDE 0620, Mischung DMP 2 oder IEC 62067, ST 7 definieren, insbesondere
ist dabei die geringe Wasserdampfdurchlässigkeit des Polyethylens von großer Be
deutung. Kabel mit solchem Polyethylenmantel 3 dürfen im Wasser und im feuchten
Erdreich verlegt werden. Auf der anderen Seite ist ein solcher Polyethylenmantel 3 aber
nicht flammwidrig.
Durch zusätzliche Extrusion einer im Verhältnis zur Dicke des Polyethylenmantels 3
dünnen Brandschutzschicht 4 auf dem Polyethylenmantel 3 bereits während der Man
telextrusion ist das gegen Brand geschützte Kabel 1 in einem Arbeitsschritt fertigge
stellt. Die Wanddicke der Brandschutzschicht 4 beträgt etwa 1/3 . . . 1/4 der Wanddicke
des Polyethylenmantels 3, d. h. bei einer Wanddicke des Polyethylenmantels von 4 mm
beträgt die Wanddicke der Brandschutzschicht 1 mm. Die ursprünglichen Eigenschaften
des Kabels ohne die Brandschutzschicht 4 - insbesondere die Möglichkeit des Verle
gens in Wasser oder feuchtem Erdreich - bleiben vorteilhaft vollständig erhalten.
Als Brandschutzschicht 4 wird ein Material mit folgenden Eigenschaften ausgewählt:
- - Das Material muß schwerentflammbar sein.
- - Das Material muß eine gut haftende Verbindung mit dem Polyethylenmantel 3 eingehen.
- - Die Extrusionstemperatur des Material muß ähnlich der Extrusionstemperatur des Polyethylenmantels 3 sein.
- - Das Material darf die mechanischen Eigenschaften des Polyethylenmantels 3 nicht verschlechtern.
- - Das Material muß halogenfrei sein.
Vorzugsweise wird ein Polyethylen Copolymer mit speziellen flammhemmenden Füll
stoffen bzw. Zusatzstoffen als Brandschutzschicht 4 verwendet. Die Haftung einer sol
chen Brandschutzschicht auf dem Polyethylenmantel 3 ist immer einwandfrei, da sie
zusammen mit dem PE des Mantels 3 extrudiert wird und mit diesem verschweißt. Die
Wirksamkeit der extrudierten Schicht 4 auf einem Hoch- bzw. Höchstspannungskabel
entspricht den Anforderungen hinsichtlich des Brandschutzes und ist vergleichbar mit
der Wirksamkeit der üblicherweise nachträglich aufgebrachten Brandschutzschicht. Es
ist dabei ausreichend, wenn die Brandschutzschicht 4 die an übliche PVC-Mäntel ge
stellten Anforderungen hinsichtlich des Brandschutzes erfüllt.
Vielfach wird gewünscht, daß der Kabelmantel nach Verlegung des Kabels auf Unver
sehrtheit überprüft werden kann. Für die hierzu erforderliche elektrische Prüfung ist es
erforderlich, daß die Außenfläche des Kabelmantels elektrisch leitfähig ist. Diese Leit
fähigkeit kann beispielsweise durch Einreiben mit Graphit erreicht werden. Die bevor
zugte Herstellung einer solchen elektrisch leitfähigen Schicht 5 erfolgt jedoch durch Ex
trusion eines elektrisch leitfähigen Polymermaterials auf die Brandschutzschicht 4, wo
bei die Extrusion dieser elektrisch leitfähigen Schicht 5 vorzugsweise in einem Arbeits
schritt zugleich mit der Extrusion der Brandschutzschicht 4 und der Mantelfertigung er
folgt.
Selbstverständlich ist es alternativ auch möglich, die drei Schichten Polyethylenmantel
3, Brandschutzschicht 4, elektrisch leitfähige Schicht 5 nacheinander zu extrudieren.
Vorteilhaft beeinträchtigt die elektrisch leitfähige Schicht 5 aus einem leitfähigen Poly
mermaterial - die Art des Polymermaterials ist beliebig wählbar - die Brandschutzei
genschaften der Brandschutzschicht 4 in keiner Weise.
Claims (5)
1. Im Wasser und in feuchter Umgebung verlegbares Kabel mit Polyethy
lenmantel, welches einen beliebigen Kabelkern (2) umschließt, dadurch gekennzeich
net, daß auf dem Polyethylenmantel (3) eine Brandschutzschicht (4) extrudiert ist, wo
bei das Material dieser Brandschutzschicht (4) folgende Eigenschaften aufweist:
- 1. Das Material ist schwerentflammbar.
- - Das Material geht eine haftende Verbindung mit dem Polyethylenmantel (3) ein.
- - Die Extrusionstemperatur des Materials ist ähnlich der Extrusionstemperatur des Polyethylenmantels (3).
- - Das Material ist halogenfrei.
2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Polyethylen
Copolymer mit speziellen flammhemmenden Füllstoffen bzw. Zusatzstoffen als Brand
schutzschicht (4) verwendet wird.
3. Kabel nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Brandschutzschicht (4) mit einer elektrisch leitfähigen Schicht (5) aus einem Polymer
material beschichtet ist.
4. Verfahren zur Herstellung eines Kabels mit Polyethylenmantel, dadurch
gekennzeichnet, daß in einem Arbeitsschritt sowohl der Polyethylenmantel (3) als auch
eine Brandschutzschicht (4) auf dem Polyethylenmantel extrudiert werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Ar
beitsschritt sowohl der Polyethylenmantel (3) als auch eine Brandschutzschicht (4) und
eine elektrisch leitfähige Schicht (5) auf dem Polyethylenmantel extrudiert werden.
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