DE3229352C2 - Halogen-free, flame-retardant cable with functional integrity in the event of fire for a certain period of time - Google Patents

Halogen-free, flame-retardant cable with functional integrity in the event of fire for a certain period of time

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DE3229352C2 DE19823229352 DE3229352A DE3229352C2 DE 3229352 C2 DE3229352 C2 DE 3229352C2 DE 19823229352 DE19823229352 DE 19823229352 DE 3229352 A DE3229352 A DE 3229352A DE 3229352 C2 DE3229352 C2 DE 3229352C2
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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

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Kabel der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.The invention relates to a cable in the preamble of claim 1 mentioned Art.

Solehe Kabel werden vornehmlich in brandgefährdeten Anlagen mit hoher Personen- und Sachwertkonzentration eingesetzt, wenn im Falle eines Brandes keine korrosiven Sekundärschäden z. B. durch Halogene entstehen sollen und der Funktionserhalt von Kabeln für eine gewisse Zeit erforderlich ist (»Notlaufeigenschaften«). Solehe cables are mainly used in fire-endangered systems with a high concentration of people and property used if, in the event of a fire, no corrosive secondary damage, e.g. B. arise from halogens and it is necessary to maintain the functionality of cables for a certain period of time ("emergency running properties").

In der DE-OS 28 47 810 wird beispielsweise ein flammfestes, elektrisches Kabel der eingangs genannten Art beschrieben, dessen mit einem Thermoplast oder Elastomer isolierte Einzelleiter von einer Asbestumpressung umgeben sind. Ebenso besteht der Innenmantel aus einer Asbestumpressung.In DE-OS 28 47 810, for example, a flame-resistant electrical cable of the type mentioned above Art described, whose individual conductor insulated with a thermoplastic or elastomer from an asbestos extrusion are surrounded. The inner jacket also consists of an asbestos extrusion.

Die Verarbeitung von Asbest gilt heute allgemein als gesundheitsschädlich, und man ist bestrebt, dieses Material durch anüere Materialien zu ersetzen.The processing of asbestos is now generally considered to be harmful to health, and efforts are made to use this material to be replaced by other materials.

Durch die US-PS 34 25 865 oder durch die DE-OS 30 07 341 sind Kabel bzw. Leiter ohne Innenmantel bekannt bei welchen der Leiter mit anorganischen Beschichtungen versehen ist Durch die DE-OS 28 49 940 ist es bekannt daß hochgefüllte, insbesondere mit Metallhydroxyd gefüllte Polymergemische für flammwidrige Kabel geeignet sind. Diese bekannten Maßnahmen führen jedoch für sich allein nicht zur entscheidenden Verbesserung eines Kabels der eingangs genannten ArtFrom US-PS 34 25 865 or from DE-OS 30 07 341 cables or conductors without an inner jacket are known in which the conductor is provided with inorganic coatings by DE-OS 28 49 940 it is known that highly filled, in particular filled with metal hydroxide polymer mixtures for flame-retardant Cables are suitable. However, these known measures do not by themselves lead to the decisive one Improvement of a cable of the type mentioned at the beginning

Die von einem Kabel geforderten »Notlaufeigenschaften« im Brandfall werden üblicherweise durch einen Test nach der IEC 331 nachgewiesen. Hierbei wird an einem Muster bei einer Flammeinwirkung von 8000C eine Funktionsfähifkeit von mindestens drei Stunden gefordert Diese Funktionsfähigkeitsprüfung bezieht sich jedoch nur auf das Isolationsverhalten des zu prüfenden Kabels, nicht jedoch auf das elektrische Übertragungsverhalten im NF-Bereich, beispielsweise beim Telefonieren. Ein einwandfreies elektrisches Übertragungsverhalten im NF-Bereich ist im Brandfalle zumindest genauso entscheidend und wichtig wie ein ausreichendes Isolationsverhalten.The "emergency running properties" required of a cable in the event of fire are usually verified by a test in accordance with IEC 331. Here, a Funktionsfähifkeit required by at least three hours in a pattern at a flame exposure of 800 0 C. However, this functionality test relates only to the insulating behavior of the cable to be tested, but not to the electrical transmission performance in the LF range, for example when making calls. In the event of a fire, perfect electrical transmission behavior in the LF range is at least as crucial and important as adequate insulation behavior.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein halogenfreies, flammwidriges Kabel zu schaffen, daß im Brandfall ohne Verwendung von Asbest »Notlaufeigenschaften« aufweist Das Kabel soll bei einer Flammeinwirkung von 800° C noch mindestens drei Stunden voll funktionsfähig bleiben (IEC-Prüfung331). Darüber hinaus soll das erfindungsgemäße Kabel ein sehr gutes Übertragungsverhalten im NF-Bereich auch im Brandfall aufweisen.The object of the invention is to create a halogen-free, flame-retardant cable that without fire in the event of a fire Use of asbestos has "emergency running properties" The cable should be exposed to a flame of 800 ° C remain fully functional for at least three hours (IEC test 331). In addition, the inventive Cables have very good transmission behavior in the LF range, even in the event of a fire.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This problem is solved by the characterizing features of claim 1 or of the claim 2. Advantageous further developments result from the subclaims.

Die Verwendung einer Leiterbeschichtung mit wärmesperrenden Eigenschaften erhöht bei dem erfindungsgemäßen Kabel die Spannungsfestigkeit unter Flammeinwirkung. Die Verwendung nur einer Schicht aus Glimmer oder Glasseide wäre nachteilig:The use of a conductor coating with thermal barrier properties is enhanced in the present invention Cable the dielectric strength under the action of flame. Using just one layer made of mica or fiberglass would be disadvantageous:

— Eine Glasseidenumflechtung schmilzt bei ca. 8000C; eine »Notlaufeigenschaft« ist somit nicht garantiert.- A glass silk braid melts at approx. 800 0 C; an "emergency running property" is therefore not guaranteed.

— Eine Glimmerbewicklung über die Ader kann zur Verschlechterung des elektrischen Übertragungsverhaltens führen, da bei den verwendeten Glimmerplättchen die Gefahr besteht, daß sie in die Aderisolierung eindringen können.- A mica winding over the wire can lead to a deterioration in the electrical transmission behavior, as this is the case with the mica platelets used there is a risk that they can penetrate the core insulation.

Entscheidend ist, daß die Leiterbeschichtung aus mindestens zwei unterschiedlichen Komponenten besteht. Ein Abblättern und Eindrücken von Glimmerplättchen in die Aderisolierung und damit eine Verschlechterung des elektrischen Übertragungsverhaltens sowohl im NF-Bereich als auch im Bezug auf das Isolationsverhalten wird vermieden. Durch die Verwendung eines Innenmantels aus einem flammwidrigen Polymergemisch aus Metalloxidhydraten und anderen Füllstoffen ist sogar die Verwendung konventioneller, nicht flammwidriger Aderisoliermaterialien möglich, welche bessere elektrische Übertragungseigenschaften gewährleisten.It is crucial that the conductor coating consists of at least two different components. Flaking and pressing of mica flakes into the core insulation and thus deterioration of the electrical transmission behavior both in the LF range and in relation to the Isolation behavior is avoided. By using an inner jacket made from a flame retardant Polymer mixture of metal oxide hydrates and other fillers is even the use of conventional, non-flame-retardant core insulation materials possible, which have better electrical transmission properties guarantee.

Die Erfindung wird nachfolgend näher erläutert
Das erfindungsgemäß aufgebaute Kabel besteht aus folgenden Aafbauelementen:The invention is explained in more detail below
The cable constructed according to the invention consists of the following components:

Leiterladder

LeiterbewicklungConductor winding AderisolierungCore insulation InnenmantelInner jacket

Armierungreinforcement

AußenmantelOuter jacket

Für die wärmesperrende Beschichtung der Leiter hat sich folgender Aufbau als vorteilhaft erwiesen.For the thermal barrier coating the conductor has The following structure has proven to be advantageous.

a) Zwei Lagen spiralförmig gewickeltes Glimmerpapier und darüber eine Lage Glasseidenumflechtung oder Bewicklung.a) Two layers of spiral-wound mica paper and a layer of glass silk braiding on top or wrapping.

Eine Umflechtung ist vorteilhaft bei kleineren Querschnitten (beispielsweise bei 1,5 mm2), während eine üfuspinnung bei größeren Querschnitten vorteilhaft istBraiding is advantageous in the case of smaller cross-sections (for example 1.5 mm 2 ), while infiltration is advantageous in the case of larger cross-sections

b) Als Alternative zu a) ist auch ein beschichtetes Glasseidenband möglich. Die Beschichtung besteht aus einem halogenfreien flammwidrigen Polymer. Entscheidend ist, daß diese Beschichtung einen Sauerstoffindex von mindestens 40 hat (vorzugsweise 50). Bei der nach IEC 331 durchgeführten Funktionsprüfung bei Flammeinwirkung wurden bei ca. 8000C sogar ein besseres Isolationsverhalten erzielt als be' der unter a) angegebenen Glimmer/ Glasseide-Beschichtung.b) As an alternative to a), a coated glass fiber tape is also possible. The coating consists of a halogen-free, flame-retardant polymer. It is crucial that this coating has an oxygen index of at least 40 (preferably 50). When carried out in accordance with IEC 331 function test at flame exposure at about 800 0 C even better insulation performance was achieved than be 'indicated under a) mica / glass fiber coating.

Für die Aderisolieru.ng wmden außer mit VPfauch gute Ergebnisse mit mineralisch ge.jllten vernetzten Polyolefinen erzielt Bevorzugt wird ein EPR/VPE-Copolymerverschnitt der nach üblichen Verfahren vernetzt wird.For the core insulation, except with VPfauch good results with mineral-filled cross-linked Polyolefins achieved. An EPR / VPE copolymer blend is preferred which is crosslinked by conventional methods.

Für den Innenmantel wird ein flammwidriges halogenfreies Polymergemisch mit Füllstoffen und insbesondere Metalloxidhydraten verwendet, welches so hochgefüllt ist daß der Sauerstoffindex mindestens 40 beträgt Bevorzugt werden Materialien, die einen Sauerstoffindex von 50 aufweisen.A flame-retardant halogen-free polymer mixture with fillers and, in particular, is used for the inner jacket Metal oxide hydrates used, which is so highly filled that the oxygen index is at least 40 Materials that have an oxygen index of 50 are preferred.

Über dem Innenmantel ist die Armierung aufgebracht Sie besteht vorzugsweise aus einem Stahlgeflecht Falls eine nichtmetallische Ausführung gewünscht wird, ist ein beschichtetes oder unbeschichtetes Glasseidengeflecht als Armierung möglich.The reinforcement is applied over the inner jacket. It preferably consists of a steel mesh If a non-metallic finish is desired, it is coated or uncoated Fiberglass braiding possible as reinforcement.

Der Außenmantel besteht aus einem polymeren, halogenfreien Material. Dieses Material soll ölbeständig und gegebenenfalls wasserfest sein.The outer sheath consists of a polymeric, halogen-free material. This material is said to be oil resistant and possibly waterproof.

Sehr gute Ergebnisse wurden mit der halogenfreien Polymermischung erzielt, wie sie durch die DE-OS 49 940 bekannt sind.Very good results were achieved with the halogen-free polymer mixture as described in the DE-OS 49 940 are known.

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Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Halogenfreies, flammwidriges Kabel mit Funktionserhalt im Brandfall für eine bestimmte Zeit, mit mindestens einem Leiter, welche jeweils von einer isolierenden Polymerschicht und einer wärmefesten Schicht aus anorganischem Material umgeben und in eine einen Innenmantel bildende wärmefeste Füllschicht eingebettet sind, welche von einer Armierung umgeben ist, über welche eine einen Außenmantel bildende Umhüllung aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die die Leiter umgebende wärmefeste Schicht direkt auf die Leiter aufgebracht ist und aus einer zunächst aufgewickelten Lage von Glimmer und einer darauf aufgeflochtenen oder aufgewickelten Lage aus Glasseide besteht und daß der Innenmantel aus einem mit Füllstoffen, insbesondere Metalloxidhydraten gefüllten Polyir.ermischung, besteht1. Halogen-free, flame-retardant cable with functional integrity in the event of fire for a certain time, with at least one ladder, each of which is led by one insulating polymer layer and a heat-resistant layer made of inorganic material and surrounded are embedded in a heat-resistant filling layer forming an inner jacket, which is reinforced by a reinforcement is surrounded, over which a casing forming an outer jacket is applied, thereby characterized in that the heat-resistant layer surrounding the conductors is applied directly to the conductors is applied and consists of an initially wound layer of mica and a layer braided on it or wound layer made of fiberglass and that the inner jacket is made of a filler material, in particular metal oxide hydrates filled polyirene mixture 2. Halogenfreies, flammwidriges Kabel mit Funktionserhalt im Brandfall für eine bestimmte Zeit, mit mindestens einem Leiter, welche jeweils von einer isolierenden Polymerschicht und einer wärmefesten Schicht aus anorganischem Material umgeben und in eine einen Innenmantel bildende wärmefeste Füllschicht eingebettet sind, weiche von einer Armierung umgeben ist, über welche eine einen Außenmantel bildende Umhüllung aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die die Leiter umgebende wärmefeste Schicht direkt auf die Leiter aufgebracht ist und aus einem aufgewickelten, mit einem halogenfreien, flammwidrigen Polymermaterial beschichteten Glasseidenband besteht, und daß der Innenmantel aus einem mit Füllstoffen, insbesondere Metalloxidhydraten gefüllten Polymergemisch, besteht2. Halogen-free, flame-retardant cable with functional integrity in the event of fire for a certain time, with at least one ladder, each of which is led by one insulating polymer layer and a heat-resistant layer made of inorganic material and surrounded are embedded in a heat-resistant filling layer forming an inner jacket, soft from a reinforcement is surrounded, over which a casing forming an outer jacket is applied, thereby characterized in that the heat-resistant layer surrounding the conductors is applied directly to the conductors and is made of a wound, coated with a halogen-free, flame-retardant polymer material There is glass silk tape, and that the inner jacket is made of one with fillers, in particular Metal oxide hydrates filled polymer mixture 3. Kabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymergemisch der Beschichtung einen Sauerstoffindex von mindestens 40 hat3. Cable according to claim 2, characterized in that the polymer mixture of the coating one Has an oxygen index of at least 40 4. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das flammwidrige Polymergemisch des Innenmantels aus einem halogenfreien mineralisch hochgefüllten Material mit einem Sauerstoffindex von mindestens 40 besteht.4. Cable according to one of claims 1 to 3, characterized in that the flame-retardant polymer mixture of the inner jacket made of a halogen-free, minerally highly filled material with a There is an oxygen index of at least 40. 5. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasseidengeflecht mit einem halogenfreien, flammwidrigen Polymer beschichtet ist.5. Cable according to one of claims 1 to 4, characterized in that the glass fiber braid is coated with a halogen-free, flame-retardant polymer. 5050
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