DE4132390A1

DE4132390A1 - Flammwidriges elektrisches kabel

Info

Publication number: DE4132390A1
Application number: DE19914132390
Authority: DE
Inventors: Bernd Dr Ing Knuepfer; Martin Dipl Ing Schoettker
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Prysmian Cavi e Sistemi Energia SRL
Priority date: 1991-09-26
Filing date: 1991-09-26
Publication date: 1993-04-01
Anticipated expiration: 2011-09-27
Also published as: DE4132390C2

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektrischen Kabel und befaßt sich mit der konstruktiven Ausgestaltung der Aderiso lierung eines flammwidrigen Kabels, dessen Funktionen im Brandfall für einen gewissen Zeitraum erhalten bleiben sollen.

Es ist bereits ein flammwidriges elektrisches Kabel mit Funk tionserhalt im Brandfall für eine bestimmte Zeit bekannt, bei dem die Isolierung der einzelnen Leiter in der Weise aufgebaut ist, daß auf den Leiter zunächst eine aufgewickelte Lage von Glimmer und darüber eine aufgeflochtene oder aufgewickelte Lage aus Glasseide angeordnet ist und bei dem auf diese wärme feste Schicht eine isolierende Polymerschicht extrudiert ist. Mehrere solcher Adern sind miteinander verseilt und von einem Innen- und einem Außenmantel umgeben. Auf den Innenmantel kann eine Armierung aus einem Glasseidengeflecht aufgebracht sein (DE 32 29 352).

Bei einem anderen bekannten Kabel dieser Art besteht die Ader- Isolierung aus einer eng anliegenden Bandierung aus Glimmer folie, bei der es sich um ein Glasfasergeflecht mit einer Glimmerbeschichtung handeln kann. Zwei Bandierungen dieser Art sind mit einer Überlappung von etwa 55% nacheinander auf den Leiter aufgebracht. Die mit einer weiteren Bandierung aus einem Glasfasergeflecht versehenen Adern sind zusammen mit zwei Glasfaserkordeln zu einer Kabelseele verseilt, die ihrerseits von einem Kupferdrahtgeflecht und einer weiteren Bandierung aus einer Glimmerfolie umgeben ist. Als äußerer Mantel dient eine Bandierung aus einer PTFE-Folie (DE 27 00 672).

An elektrische Kabel und Leitungen dieser Art werden zunehmend höhere Anforderungen gestellt. Waren die bekannten Kabel so ausgebildet, daß sie einen Test nach der Vorschrift IEC 331 bestanden haben, d. h. bei einer Flammeneinwirkung von 800°C eine Funktionsfähigkeit von mind. 3 Stunden aufweisen mußten, so wird in neuerer Zeit die Forderung gestellt, Kabel so auszugestalten, daß sie bei einer Flammeneinwirkung von 1000°C einen Funktionserhalt über einen Zeitraum von mind. 90 Minuten aufweisen.

Ausgehend von einem flammwidrigen elektrischen Kabel mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Kabel so auszugestalten, daß es auch den erhöhten Anforderungen bezüglich des Funktions erhaltes genügt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß als Glimmerband ein glimmerbeschichtetes Glasgewebeband verwendet wird und daß zwischen den beiden Lagen aus Glimmer band eine dünne Schicht eines hochtemperaturfesten Keramikkle bers angeordnet ist. Hierbei soll es sich vor allem um einen Kleber auf der Basis wärmebeständiger Fasern und anorganischer Bindemittel handeln, wobei als Fasermaterial insbesondere Alu miniumoxid und als Bindemittel solche auf silikatischer Basis in Betracht kommen. Derartige Keramikkleber sind handelsüblich. In Weiterbildung der Erfindung ist es zweckmäßig, den auf die miteinander verseilten Adern aufgebrachten Innenmantel mit einem Wärmeschutz zu versehen. Hierzu kommt insbesondere eine Bewicklung aus einem Glasseideband oder aus einem mit Glimmer beschichteten Glasgewebeband in Betracht.

Bei einem derart ausgebildeten Kabel werden die Glimmerschich ten, deren mechanischer Zusammenhalt durch die tragenden Glas gewebebänder im Brandfall bei sehr hohen Temperaturen nicht mehr gewährleistet ist, sicher zusammengehalten und durch den inneren Zusammenhalt auch am Leiter fixiert. Mit Hilfe der Zwischenschicht aus dem Keramikkleber, der sowohl eine Isola tionsfähigkeit als auch eine gewisse mechanische Verformbar keit besitzt, wird ein Isolationsversagen verhindert bzw. ver zögert. Durch die Verwendung von Glasgewebe- oder Glasseide band über dem Innenmantel wird gegebenenfalls eine Relativbe wegung der Leiter untereinander verhindert, die zu einem Abrieb des Glimmermaterials führen könnte. Weiterhin werden auch Relativbewegungen zwischen dem verlegten Kabel und den Befestigungselementen verhindert bzw. vermindert, was sich positiv auf den Funktionserhalt auswirkt. Das über den Innen mantel aufgebrachte Glasseideband stellt im übrigen eine zu sätzliche Feuer- bzw. Hitzebarriere dar. Dies trägt dazu bei, bei einer Brandprüfung gemäß DIN 4102, Teil 12 die geforderte Lebensdauer nicht nur zu erreichen sondern zu überschreiten.

Ein Ausführungsbeispiel des neuen Kabels ist in der Figur im Querschnitt schematisch dargestellt.

Die Figur zeigt ein vieradriges elektrisches Kabel, bei dem jede Ader aus einem Leiter 1, einer Glimmerschicht 2, einer Kleberschicht 3, einer weiteren Glimmerschicht 4 und einer extrudierten äußeren Isolierschicht 5 besteht. Die Glimmer schichten 2 und 4 sind dabei von einem glimmerbeschichteten Glasgewebeband gebildet, das mit 50% Überlappung auf den Leiter aufgewickelt ist. Für die Schicht 3 ist ein hochtempe raturfester Keramikkleber auf der Basis wärmebeständiger Fasern und anorganischer Bindemittel verwendet. Ein derartiger Kleber kann in pastenförmigem, gegebenenfalls verdünntem Zustand im Durchlaufverfahren auf die erste Glimmerschicht aufgebracht werden. Geeignete Kleber sind handelsüblich und beispielsweise in dem Fachbuch "Kleb- und Dichtstoffe in der modernen Technik" von W. Endlich, Verlag W. Girardet (Essen), 1989, Seite 88ff beschrieben und werden u. a. von der Firma Kager GmbH in Frankfurt/Bundesrepublik Deutschland unter der Bezeichnung "Hochtemperatur-Keramik-Kleber" vertrieben. Besonders geeignet für die Erfindung ist die in einem gleichnamigen Prospekt be schriebene Type 9010, bei der es sich um ein Einkomponenten system auf der Basis von Alumioniumoxyd und Silikat handelt, welches eine maximale Gebrauchstemperatur von 1650 °C aufweist.

Die miteinander verseilten Adern sind von einem Innenmantel 6 umgeben. Darüber befindet sich eine Bewicklung 7 aus einem Glasseideband, die ihrerseits von dem aufgeflochtenen oder aufgesponnenen Schirm 8 umgeben ist. Auf den Schirm 8 ist der Außenmantel 9 aufgebracht. - Äußere Isolierschicht, Innen- und Außenmantel können aus vernetzten Werkstoffen bestehen und durch Verwendung entsprechender Additive flammwidrig ausgebil det sein. Für den Fall, daß das Kabel halogenfrei ausgebildet sein soll, werden für die äußere Isolierschicht der Adern, für den Innenmantel und für den Außenmantel entsprechende Werk stoffe verwendet.

Claims

1. Flammwidriges elektrisches Kabel mit Funktionserhalt im Brandfall, dessen verseilte Adern von einem Innen- und einem Außenmantel umgeben sind und bei dem die Aderisolierung eine innere Isolierschicht aus zwei Lagen Glimmerband und eine äußere Isolierschicht aus einem extrudierten Kunststoff aufweist, dadurch gekennzeichnet daß das Glimmerband ein glimmerbeschichtetes Glasgewebeband ist und daß zwischen den beiden Lagen (2, 4) aus Glimmerband eine dünne Schicht (3) eines hochtemperaturfesten Keramik klebers angeordnet ist.

2. Elektrisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Keramik kleber um einen Kleber auf der Basis wärmebeständiger Fasern und anorganischer Bindemittel handelt.

3. Elektrisches Kabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den wärme beständigen Fasern um solche aus Aluminiumoxid und Silikat handelt.

4. Elektrisches Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Innenmantel (6) eine Bewicklung (7) aus einem Glasseideband oder aus einem mit Glimmer beschichteten Glasgewebeband aufgebracht ist.