DE3420636A1

DE3420636A1 - Kunststoff- oder gummiisoliertes elektrisches energiekabel

Info

Publication number: DE3420636A1
Application number: DE19843420636
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 3013 Barsinghausen Madry; Hans Dipl.-Ing. 3000 Hannover Schädlich
Original assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Current assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Priority date: 1984-06-02
Filing date: 1984-06-02
Publication date: 1985-12-05

Description

kabel metal electro ^

Gesellschaft mit beschränkter Haftung ~~~

84-22/EL V 30.05.1984

Kunststoff- oder gummi isoliertes elektrisches Energiekabel

Die vorliegende Erfindung betrifft ein kunststoff- oder gummi isoliertes elektrisches Energiekabel mit einer über den isolierten Adern oder dem Kabelmantel angeordneten gewellten metallischen Hülle zur Erhöhung der Sicherheit im Brandfall·

Für besondere Anwendungsfälle, beispielsweise auch im Hochhaus- oder Kraftwerksbau, werden an elektrische Kabel und Leitungen erhöhte Anforderungen gestellt. Solche Kabel, die für krafterzeugende Einrichtungen, Kontroll- ■-..-. einrichtungen oder Instrumente etc. eingesetzt werden, sollen, und das ist in neuerer Zeit eine immer häufiger auftretende Forderung» im Brandfall noch über eine längere Zeit ihre Funktion beibehalten, damit noch notwendige Abschaltungen zur Vermeidung von Gefahren für die Umwelt durchgeführt werden können. Aber auch im Schiffsbau und in chemischen Anlagen müssen für eine bestimmte Zeit auch bei Brandtemperaturen noch Schalt» und Kontrollmessun~ gen durchgeführt werden können. Bekannt sind deshalb für diesen Zweck Kabel oder Leitungen, bei denen der oder die elektrischen Leiter von einer glimmerhaltigen Isolierschicht mit einer darüber befindlichen Isolierschicht aus einem Fluorpolymer umgeben sind. Die glimmerhaltige Schicht wird beispielsweise durch eine Bewicklung mit glimmerhaltigen Bändern hergestellt (DE-OS 25 29 540).

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Eine weitgehende Feuerbeständigkeit wird aber auch von elektrischen Installationen in Hochhäusern und/oder Hotelbauten erwartet. Auch hierbei kommt es darauf an, daß im Brandfall die Kabel ihre Funktion solange wie möglich durchführen können, ohne daß die Stromversorgung, die Steuersysteme, die Fernmeldesysteme usw. zusammenbrechen und hierbei die Rettungstätigkeit unterbinden.

Ein Vorschlag zur Überwindung der geschilderten Probleme geht bereits dahin, z. ß. elektrische Schaltkabel mit einer metallischen gewellten Außenhülle zu versehen.. Diese Außenhülle hat z. B. die Form eines aus einem rohrförmig gebogenen, längsnahtverschweißten und anschließend gewellten Aluminiumband be-

1-0 stehenden Wellmantels. Eine Lösung des Problems: "erhöhte Sicherheit im Brandfall" konnte auf diesem Wege zufriedenstellend aber auch nicht gelöst werden. Das ergibt sich vor allem dadurch, daß bei den im Brandfall erhöhten Außentemperaturen das Gummi- oder Kunststoffmaterial der Aderisolierung, des Innen- oder Außenmantels sich zersetzt und aufquillt und der hierdurch bewirkte Druck soweit ansteigt, daß es an Undefinierten Stellen längs des Kabels zu einem explosionsartigen Aufreißen der metallischen Hülle kommt. Die Folge davon ist, daß auch der Aderverbund auseinandergerissen wird und an den Stellen der nicht mehr intakten Aderisolierung Kontakte der Adern untereinander sowie der Adern mit der metallischen Außenhülle und dergleichen erfolgen, so daß ein

έθ Funktionserhalt nicht mehr gegeben ist«

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu finden, die aus mechanischen Gründen gewünschte metallische Hülle auch für solche gummi- oder kunststoffisolierten Kabel einsetzen zu können, an die erhöhte Forderungen hinsichtlich "Brandsicherheit" gestellt werden.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die metallische Hülle in Abständen längs des Kabels Durchtrittsöffnungen aufweist. Hierdurch ist erreicht, daß der im Brandfall-im Innern der metallischen Hülle beim Zersetzen der Polymermaterialien sich bildende Druck abgebaut, die Kabelseele also druckentlastet wird. Ein unkontrolliertes Aufplatzen der Hülle ist vermieden, es ist gleichzeitig aber auch sichergestellt, daß z. B. Zersetzungsgase, die Nachfolgeschäden außerhalb des Brandherdes verursachen könnten, nicht im Kabelinnern in axiale Richtung gepreßt werden.

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- Die Durchtrittsöffnungen in der metallischen Hülle können beliebig ausgebildet sein, wenn nur sichergestellt ist, daß im Brandfall ein Druckabbau erfolgen kann. So können z. B. Bohrungen in der Hülle für eine Druckentlastung sorgen, wobei diese Bohrungen über die Hülle verteilt angeordnet sein können.

Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch in Durchführung der Erfindung erwiesen, wenn die Durchtrittsöffnungen durch Schlitze in den Wellenbergen oder -kuppen der metallischen Hülle gebildet werden. Die Quersteifigkeit dieser Hülle als mechanischer Schutz für die Kabelseele bleibt erhalten, der im Brandfall sich im Raum zwischen Kabelseele und Hülle in der Wellung aufbauende Druck kann so mit einfachen Mitteln abgebaut werden.

Die Herstellung kann mit einfachen Mitteln durchgeführt werden,die Schlitze werden zweckmäßig in einem sich an den Wellvorgang anschließenden Arbeitsschritt, etwa durch einen Fräs- oder Sägevorgang, in die metallische Hülle eingebracht.

In diesem Zusammenhang hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Schlitze in Achsrichtung verlaufen, der kontinuierliche Fertigungsablauf bei der Herstellung des Kabels wird so am wenigsten beeinflußt. Die Schlitze werden vorteilhaft in regelmäßigen Abständen angeordnet, sie können dabei auch am Umfang der Hülle versetzt angebracht sein.

Anstatt die Durchtrittsöffnungen in der metallischen Hülle nachträglich, d. h. nach Fertigstellung der Hülle anzubringen, kann es in Weiterführung der Erfindung mitunter auch vorteilhaft sein, ein Metallband von vornherein mit Bohrungen, Schlitzen etc. zu versehen, dieses so vorbereitete Band um die Seele herum zum Rohr zu formen, an den Kanten zu verschweißen und schließlich diese Hülle zu wellen.

Die Erfindung sei an Hand des in der Fig. als Ausführungsbeispiel dargestellten Mittelspannungsenergiekabels näher erläutert.

Ein solches Kabel, das für extreme äußere Bedingungen geeignet ist, besteht . aus den aus verseilten Einzeldrähten aufgebauten Kupferleitern 1, deren Oberfläche von der inneren Leitschicht 2 überdeckt ist. Die Leiterisolierung, z. B. aus einem vernetzten Ethylen-Propylen-Kautschuk, ist mit 3 bezeichnet, in

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den Aderzwickeln sind Füllstränge 4 bzw. Erdungsseile 5 angeordnet. Ein Innenmantel 6 aus einer hochgefüllten Polymermischung z. B. rundet die Kabelseele; stattdessen oder zusätzlich kann an dieser Stelle auch eine Bebänderung vorgesehen sein. Der Metallmantel 7 als quersteifer, mechanisch hochfester £> Schutz besteht im Ausführungsbeispiel aus einem zum Rohr geformten, längsnahtverschweißten und gewellten Metallband kleiner Wanddicke. Als Material kann Kupfer verwendet werden, aus Kostengründen wird man jedoch Aluminium oder Stahl den Vorzug geben.

Um nun sicherzustellen, daß bei den im Brandfall von außen auf die Kabelseele einwirkenden Temperaturen und dem Quellbestreben der innerhalb des Wellmantels 7 befindlichen Isoliermaterialien an unkontrollierten Stellen infolge des herrschenden Innendruckes die geschlossene Hülle aufreißt, sind nach der Erfindung die schematisch angedeuteten Schlitze 8 vorgesehen. Sie befinden sich hier Z. B. auf den Wellenkuppen und verlaufen in Abständen angeordnet, in Längsrichtung. Die Abstände der Schlitze 8 können selbstverständlich auch größer sein, ebenso ist eine Verteilung über den Umfang des Kabels, etwa in Form einer Wendel mit großem Schlag, mitunter vorteilhaft. Die Schlitze 8 in der ^v sonst druckdichten metallischen Hülle.führen zu einer solchen Druckentlastung im Kabelinnern, daß Störungen durch Aufplatzen der Hülle mit einer Zerstörung des Seelenaufbaus und damit Gefahr von Kurzschlüssen vermieden sind. Der Funktionserhalt des Kabels über längere Zeit ist damit gesichert.

Nach außen abgeschlossen wird das nach der Erfindung ausgebildete Kabel durch den Außenmantel 9, beispielsweise aus Polyvinylchlorid oder Polyethylen.

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Claims

kabelmetal electro Gesellschaft mit beschränkter Haftung 84-22/EL 30.05.1984 Patentansprüche

1. Kunststoff- oder gummi isoliertes elektrisches Energiekabel mit einer über den isolierten Adern oder dem Kabelmantel angeordneten gewellten metallischen Hülle zur Erhöhung der Sicherheit im Brandfall, dadurch gekennzeichnet,^' daß die metallische Hülle in Abständen längs des Kabels Durchtrittsöffnun- _f gen aufweist.

"*· 2. Energiekabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen durch Schlitze in den Wellenbergen oder -kuppen der metallischen Hülle gebildet werden.

3. Energiekabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze in 1Ö Achsrichtung verlaufen.

4. Energiekabel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze in regelmäßigen Abständen angeordnet sind.

5. Energiekabel nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschlitze in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sind.

6. Energiekabel nach Anspruch 1 oder einem der folgenden mit einer metallischen Hülle aus einem zum Rohr geformten, längsnahtgeschweißten und gewellten Metal1 band,dadurch gekennzei chnet, daß das Metallband bereits mit Durchtrittsöffrtungen, wie Bohrungen, Schlitzen und dergleichen, versehen ist. ^

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