DE3911978A1 - Kupferleiter-leitung fuer industrieelektronik im starkstrombereich - Google Patents
Kupferleiter-leitung fuer industrieelektronik im starkstrombereichInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Leitung für Industrieelektronik im
Starkstrombereich mit Kupfer-Litzenleitern nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Im Sinn der VDE-Bestimmungen 0815 bis 0817 wäre sie als eine Lei
tung mit Kupfer-Litzenleitern für hohe mechanische Beanspruchung
für Fernmelde- und Informationsverarbeitungsanlagen zu bezeichnen,
im Sinn des betreffenden, dem Starkstrombereich zugeordneten Norm
verfahrens als MSR-Leitung (Messen-Steuern-Regeln-Leitung) für
hohe mechanische Beanspruchung.
Der Einsatz von Automatisierungsgeräten und Visualisierungssyste
men im industriellen Starkstrombereich, z. B. auf Fördergeräten,
erfordert Leitungen, die in elektrischer Hinsicht bei ausreichen
der elektrischer Spannungsfestigkeit den nachrichtentechnischen
Anforderungen für die Übertragung von Daten und Signalen genügen
müssen. Zugleich müssen sie in mechanischer Hinsicht den hohen
mechanischen Beanspruchungen gewachsen sein, denen sie auf statio
nären und vor allem auf beweglichen Maschinenanlagen, wie Baggern,
Verladebrücken und Bandstraßen, unterliegen.
Leitungen für Fernmelde- und Informationsverarbeitungsanlagen sind
in den VDE-Bestimmungen 0815 bis 0817 nach steigender mechanischer
Beanspruchung wie folgt erfaßt:
- - 0815. Installationskabel und -leitungen,
- - 0816. Außenkabel: Signal- und Meßkabel, Grubenkabel, und
- - 0817. Leitungen mit Litzenleitern für erhöhte mechanische Beanspruchung.
Bei den mechanisch höherbelastbaren Leitungen nach VDE 0817 beste
hen die Leiter aus feindrähtigen Kupferlitzen, und deren Isolier
hülle aus den Thermoplasten Polyvinylchlorid (PVC) oder Polyethy
len (PE). Die Adern (isolierte Leiter) sind zu Paaren oder Stern-
Vierern, und diese sind (gegebenenfalls mit Zugentlastungselemen
ten und Schutzleiter) zu Lagen verseilt. Über diesen Verseilver
band sind Bewicklung, Schirm und Innenmantel, darüber Bewehrung
und Außenmantel aufgebracht. Innen- und Außenmantel bestehen aus
PVC.
Bei den ähnlich aufgebauten Installationsleitungen nach VDE 0815
bestehen die Isolierhüllen der Leiter ebenfalls aus PVC oder PE,
Innen- und Außenmantel bestehen hier aus PVC oder PE.
Nun ist bereits in DE-GM 87 14 169 eine Lichtwellenleiter-Leitung
für Fördergeräte beschrieben, wobei eine übliche LWL-Leitung auf
folgende Weise für den Einsatz unter hohen mechanischen Beanspru
chungen ertüchtigt ist: a) Um den LWL-Leitungsmantel sind zwei
weitere Mäntel aus vernetzten Elastomeren aufgebracht, und im
Außenmantel ist eine Zug- und Torsionsschutzhülle eingebettet,
- b) zwischen dem Leitungs- und dem Zwischenmantel ist mindestens eine Lage von zugfestem Garn, der LWL-Leitung ein Spiel lassend, angeordnet, und c) darüber ist eine wärmedämmende Bewicklung auf gebracht.
Schließlich sind flammwidrige, halogenfreie Kabel und Leitungen
bekannt, bei denen sowohl die Isolierhüllen der Leiter als auch
Innen- und Außenmantel aus vernetzten Polymermischungen bestehen
(Prospekt der Anmelderin "Sicherheitskabel und -leitungen von F & G"
03.81). Es handelt sich hier jedoch vorwiegend um Energiekabel.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupferleiter-Lei
tung für Industrieelektronik im Starkstrombereich, d. h. eine
mechanisch hoch belastbare Kupferleiter-Leitung für Daten- und
Signalübertragung, zu schaffen, bei welcher die elektrischen
Sicherheitserfordernisse für Starkstrombereiche erfüllt werden.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Leitung durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Lösung be
steht im wesentlichen darin, daß die Leiterisolierung nicht aus
einem Thermoplast, sondern aus einem vernetzten Polymer, und
Innen- sowie Außenmantel aus vernetzten Kautschukmischungen sind,
und daß die Umhüllung des Verseilverbandes (Seelenbewicklung) aus
wärmedämmenden Stoffen ist.
Der Einsatz von vernetzten Kautschukmischungen (vulkanisierten
Gummimischungen, Elastomeren) für die Leitungsmäntel, der erst
durch den Einsatz von vernetzten Polymeren für die Leiterisolie
rung möglich wird, bringt gegenüber den Leitungsmänteln aus
Thermoplasten (wie PVC oder PE) die Vorteile der Beständigkeit
gegen Schweißperlen (nicht schmelzend), der Reparaturfreundlich
keit und einer höheren Flexibilität bei zugleich guten mechani
schen Eigenschaften.
Die Ansprüche 2 und 3 betreffen die Stoffe der Gummimischungen
bzw. der Seelenbewicklung, 4 bis 7 betreffen Innen- und Außen
mantel. Es ist von Vorteil, für den Innenmantel eine Feuchtigkeit
und Wasserdampf sperrende Gummimischung einzusetzen. Man kann den
Innenmantel auch weglassen, wenn man die Wanddicke des Außen
mantels erheblich erhöht. In diesem Fall ist es von Vorteil, als
Feuchtigkeitssperre ein mit Butylkautschuk beschichtetes Band über
oder unter dem Schirmgeflecht anzuordnen. Man kann dann bei glei
chem Außendurchmesser der Leitung die Dicke des Außenmantels um
die des weggelassenen Innenmantels erhöhen, wodurch der mechani
sche Schutz der Leitung wesentlich erhöht wird.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar
gestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen im
Querschnitt:
Fig. 1 eine Leitung für Industrieelektronik im Starkstrombereich
(MSR-Leitung für hohe mechanische Belastung) mit 10 Aderpaaren aus
VPE-isolierten Cu-Leitern zur Datenübertragung, mit einer wärme
dämmenden Seelenbewicklung und Innen- sowie Außenmantel aus vulka
nisierten Gummimischungen, und
Fig. 2 eine entsprechende Leitung, jedoch mit 5 Aderpaaren, ohne
Innenmantel, dafür mit einer Feuchtigkeit sperrenden Bewicklung
und einem Außenmantel mit erhöhter Wanddicke.
Bezeichnet sind mit:
0 Leitungskern
1 Cu-Litzenleiter (Datenleiter)
2 VPE-Leiterisolierung
3 Aderpaar
4 VPE-isolierter Schutzleiter (Schutzader) 5 Wärmedämmende Seelenbewicklung
6 Innenmantel aus vernetzter Gummimischung
7 Schirmgeflecht
8 Außenmantel aus vernetzter Gummimischung
9 Feuchtigkeit sperrende Bewicklung.
1 Cu-Litzenleiter (Datenleiter)
2 VPE-Leiterisolierung
3 Aderpaar
4 VPE-isolierter Schutzleiter (Schutzader) 5 Wärmedämmende Seelenbewicklung
6 Innenmantel aus vernetzter Gummimischung
7 Schirmgeflecht
8 Außenmantel aus vernetzter Gummimischung
9 Feuchtigkeit sperrende Bewicklung.
Anhand der Fig. 1 werden zum Aufbau der als Beispiel gebrachten
MSR-Leitung folgende Angaben gemacht: Der Datenleiter 1 ist ein
Litzenleiter aus Cu blank 1,0 qmm nach VDE-295 und hat 1,3 mm ⌀.
Die Leiterisolierung 2 ist aus vernetztem (z. B. strahlenver
netztem) Polyethylen (VPE) und hat eine Wanddicke von 0,45 mm. Je
2 Adern (isolierte Leiter) sind zu einem Paar 3 mit 4,4 mm ⌀ ver
seilt. Der Schutzleiter 4, Cu blank 1,5 mm2, hat eine VPE-Isolie
rung 0,6 mm dick und ist grün/gelb eingefärbt. Die 10 Aderpaare 3
und die Schutzader (falls diese gewünscht ist) sind in zwei Lagen
verseilt, die Schutzader in der Außenlage.
Über dem Verseilverband ist die wärmedämmende Seelenbewicklung 5
aus PETP-Folie (Polyethylenterephthalat-Folie) und Vlies-Band
(Faserflor-Band) aus synthetischen Fasern wie Polyacraylat- oder
Polyesterfasern schraubenförmig aufgebracht.
Der Innenmantel 6 besteht aus einer Feuchtigkeit und Wasserdampf
sperrenden, vulkanisierten Gummimischung Typ EM1 (nach VDE 0207
Teil 21) auf der Basis Natur- und/oder Synthesekautschuk, vorzugs
weise einer Mischung auf der Basis Butylkautschuk. Der Schirm 7
wird gebildet aus einer PETP-Folie, darüber einem Geflecht aus
blanken Cu-Drähten mit einer Bedeckung < 84% und darüber einer
schraubenförmigen Bewicklung aus einem unhygroskopischen Band. Der
Außenmantel 8 schließlich besteht aus einer vulkanisierten Gummi
mischung Typ EM2 auf der Basis Chloroprenkautschuk. Die Wanddicken
von Innen- und Außenmantel liegen im mm-Bereich, vorzugsweise zwi
schen 0,5 und 3 mm. Bei der in Fig. 1 gezeigten MSR-Leitung sind
sie 1,2 bzw. 1,7 mm, der Außendurchmesser der Leitung ist 23 mm.
Wie Fig. 2 zeigt, besteht eine vorteilhafte Weiterbildung der er
findungsgemäßen MSR-Leitung darin, den Innenmantel 6 wegzulassen
und dafür die Dicke des Außenmantels 8 zu erhöhen. Ohne Feuchtig
keitssperre wird man die Dicke des Außenmantels um erheblich mehr
als die Dicke des Innenmantels erhöhen. Hier ist jedoch, als
Feuchtigkeits- und Wasserdampfsperre ein mit Butylkautschuk be
schichtetes, unhygroskopisches Band 9 über dem Schirmgeflecht 7
angeordnet. Dies bringt den Vorteil, daß die Dicke des Außenman
tels um nicht mehr als die Dicke des Innenmantels erhöht zu werden
braucht, womit bei gleichem Außendurchmesser der Leitung deren
mechanischer Schutz erheblich erhöht ist. Die Dicke des Außen
mantels ist 2,6 mm, der Außendurchmesser 18 mm. Die 5 Aderpaare
gleichen denen in Fig. 1. Die Typenbezeichnung lautet: MSR-Leitung
2XSLCGöu 5×(2×1,0) mm2.
Die erfindungsgemäße Leitungsausbildung ist unabhängig von der
Ausbildung der Kabelseele. Der Leitungsaufbau über der Seelen
bewicklung 5 ist in Fig. 1 Gummi-Innenmantel/Schirm/Gummi-Außen
mantel (Typ ... GCG...), in Fig. 2 Schirm/Gummi-Außenmantel (Typ
...CG...). Dazwischen liegt der Aufbau Schirm/Gummi-Innenmantel/
Gummi-Außenmantel (Typ ...CGG...), auf den die Erfindung ebenso
anwendbar ist, wie bei den beiden gezeigten Leitungstypen.
Claims (7)
1. Leitung für Industrieelektronik im Starkstrombereich (MSR-Lei
tung für hohe mechanische Beanspruchung) mit Kupfer-Litzenleitern
und folgendem Aufbau:
Leiter (1), Leiterisolierung (2), Adern zu Paaren (3) oder Vie
rern, und diese zu Lagen verseilt, darum Seelenbewicklung (5).
Innenmantel (6), Bewehrung (Schirm 7) und Außenmantel (8), dadurch
gekennzeichnet,
- - daß die Leiterisolierung (2) aus einem vernetzten Polymer, wie aus vernetztem Polyethylen (VPE) oder einer vulkanisierten Gummi mischung, ist,
- - die Umhüllung des Verseilverbandes (Seelenbewicklung 5) aus wärmedämmenden, unhygroskopischen Stoffen ist, und
- - Innen- und Außenmantel (6 bzw. 8) aus bei Temperaturen unterhalb der Vernetzungstemperatur von VPE vernetzten Kautschukmischungen (vulkanisierten Gummimischungen) sind.
2. MSR-Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
vulkanisierte Gummimischungen eingesetzt sind
- - für die Leiterisolierung (2) eine Mischung auf der Basis Ethy len-Propylen-Kautschuk (EPR-Compound) und
- - für die Mäntel (6 und 8) Mischungen (Compounds) auf der Basis Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Chloriertes Polyethylen (CM) oder Chloroprenkautschuk (CR) mit bereits bei 120°C wirkenden Ver netzungssystemen.
3. MSR-Leitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die wärmedämmende Seelenbewicklung (5) besteht
- - aus Gewebe- oder Vliesbändern aus Textilglas, Polyacrylaten, Polyestern oder Aramiden,
- - oder aus Polyethylen- oder Polybutylenterephthalat-Folie (PETP- bzw. PBTP-Folie),
- - oder aus einer Kombination solcher Bänder und Folien.
4. MSR-Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß für den Innenmantel (6) eine Feuchtigkeit und
Wasserdampf sperrende Gummimischung, vorzugsweise auf der Basis
Butylkautschuk (IIB), eingesetzt ist.
5. MSR-Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Wanddicken von Innen- und Außenmantel im mm-
Bereich, vorzugsweise zwischen 0,5 und 3 mm, liegen.
6. MSR-Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Innenmantel (6) weggelassen ist und dafür die
Dicke des Außenmantels (8) um erheblich mehr als die Dicke des
Innenmantels erhöht ist.
7. MSR-Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Innenmantel (6) weggelassen ist, als Feuchtig
keits- und Wasserdampfsperre über oder unter dem Schirmgeflecht
(7) ein mit Butylkautschuk beschichtetes, unhygroskopisches Band
(9) angeordnet ist, und die Dicke des Außenmantels (8) um nicht
mehr als die Dicke des Innenmantels erhöht ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3911978A DE3911978A1 (de) | 1988-08-10 | 1989-04-12 | Kupferleiter-leitung fuer industrieelektronik im starkstrombereich |
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Publications (1)
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| DE3911978A1 true DE3911978A1 (de) | 1990-02-15 |
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ID=25879841
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|---|---|---|---|
| DE3911978A Ceased DE3911978A1 (de) | 1988-08-10 | 1989-04-12 | Kupferleiter-leitung fuer industrieelektronik im starkstrombereich |
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|---|---|
| DE (1) | DE3911978A1 (de) |
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- 1989-04-12 DE DE3911978A patent/DE3911978A1/de not_active Ceased
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