DE4132390A1

DE4132390A1 - Flame-resistant electrical cable - has inner insulation layer for individual conductors comprising two layers of fibre-glass strip coated with mica

Info

Publication number: DE4132390A1
Application number: DE19914132390
Authority: DE
Inventors: Bernd Dr Ing Knuepfer; Martin Dipl Ing Schoettker
Original assignee: Siemens AG
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

Abstract

The individual conductors are enclosed in an inner and an outer cover, and have an inner insulation coating comprising two layers of mica strip. They have an outer insulation coating of extruded plastics material. The mica strip is a mica-coated fibre-glass strip and between the two layers (2,4) of mica strip is a thin layer of high temp.-resistant ceramic adhesive. The ceramic adhesive consists of heat-resistant fibres and an anorganic binder, the fibres being of aluminium oxide and silicate. On the inner cover (6) a winding (7) of glass silk strip or a mica-coated glass fibre strip is fixed. USE/ADVANTAGE - Protects electrical cable in event of first against temp. of 1,000 deg.C for at least 90 minutes.

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.The invention is in the field of electrical cables and deals with the structural design of the aderiso lation of a flame-retardant cable, the functions of which in Fire should be preserved for a certain period of time.

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).It is already a flame-retardant electrical cable with radio Preservation of fire in the event of a fire for a certain period of time which the insulation of the individual conductors built up in the way is that a wound layer of Mica and over it a braided or coiled Layer of glass silk is arranged and in which heat on this solid layer is an insulating polymer layer extruded. Several such wires are stranded together and from one Surrounded inside and an outer jacket. Can on the inner jacket a reinforcement made of a fiberglass mesh can be applied (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).In another known cable of this type, the core is Isolation from a tight banding of mica foil, which is a glass fiber braid with a Mica coating can act. Two bandings of this type are in succession with an overlap of about 55% Ladder applied. The one with another banding a fiberglass braid are together with two Glass fiber cords twisted into a cable core, which in turn of a copper wire mesh and another banding is surrounded by a mica foil. Serves as the outer coat a banding made of a PTFE film (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.Electrical cables and lines of this type are becoming increasingly popular made higher demands. The known cables were like that trained to carry out a test in accordance with IEC 331 passed, d. H. with a flame exposure of 800 ° C had to be functional for at least 3 hours, This is how the demand has been made recently, cables like this To design that they with a flame exposure of 1000 ° C. Function maintenance over a period of at least 90 minutes exhibit.

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.Starting from a flame retardant electrical cable with the Features of the preamble of claim 1 is therefore the invention has for its object to design the cable so that it also meets the increased functional requirements received is sufficient.

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.To achieve this object, the invention provides that as a mica tape a mica coated glass fabric tape is used and that between the two layers of mica tied a thin layer of a high temperature resistant ceramic adhesive bers is arranged. Above all, this should be one Glue based on heat-resistant fibers and inorganic Act binders, with aluminum in particular as the fiber material minium oxide and silicate-based binders be considered. Such ceramic adhesives are commercially available. In a development of the invention, it is expedient to the inner sheath attached to each other with stranded wires to provide thermal protection. This comes in particular one Wrapping from a glass silk tape or from one with mica coated glass fabric tape into consideration.

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.With a cable designed in this way, the mica layer ten whose mechanical cohesion through the supporting glass fabric tapes in the event of fire at very high temperatures more is guaranteed, held together securely and by the inner cohesion also fixed on the ladder. With the help of Intermediate layer from the ceramic adhesive, which is both an isola ability as well as a certain mechanical deformability Insulation failure is prevented or ver hesitates. Through the use of glass fabric or glass silk band over the inner jacket is a Relativbe Movement of the conductors among themselves prevented, which leads to a Abrasion of the mica material could result. Continue to be also relative movements between the installed cable and the Fasteners prevents or reduces what is has a positive effect on the maintenance of functionality. That about the inside The coat of glass silk tape applied also provides one additional fire or heat barrier. This helps in the case of a fire test in accordance with DIN 4102, part 12, the required Not only to reach the lifespan but to exceed it.

Ein Ausführungsbeispiel des neuen Kabels ist in der Figur im Querschnitt schematisch dargestellt.An embodiment of the new cable is in the figure in Cross section shown schematically.

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.The figure shows a four-wire electrical cable, in which each wire consists of a conductor 1 , a mica layer 2 , an adhesive layer 3 , a further mica layer 4 and an extruded outer insulating layer 5 . The mica layers 2 and 4 are formed by a mica-coated glass fabric tape, which is wound with 50% overlap on the conductor. For layer 3 , a high-temperature ceramic adhesive based on heat-resistant fibers and inorganic binders is used. Such an adhesive can be applied to the first mica layer in a paste-like, optionally diluted state in a continuous process. Suitable adhesives are commercially available and are described, for example, in the specialist book "Adhesives and Sealants in Modern Technology" by W. Endlich, Verlag W. Girardet (Essen), 1989, page 88ff and are described, inter alia, by the company Kager GmbH in Frankfurt / Federal Republic of Germany sold under the name "high-temperature ceramic adhesive". Particularly suitable for the invention is the type 9010 described in a brochure of the same name, which is a one-component system based on aluminum oxide and silicate, which has a maximum operating temperature of 1650 ° C.

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.The cores stranded together are surrounded by an inner jacket 6 . Above this is a winding 7 made of a glass silk tape, which in turn is surrounded by the braided or spun screen 8 . The outer jacket 9 is applied to the screen 8 . - Outer insulating layer, inner and outer jacket can consist of cross-linked materials and be flame retardant by using appropriate additives. In the event that the cable is to be halogen-free, appropriate materials are used for the outer insulating layer of the wires, for the inner jacket and for the outer jacket.

Claims

1. Flame-retardant electrical cable with functional integrity in the event of fire, the stranded wires are surrounded by an inner and an outer jacket and in which the core insulation has an inner insulating layer made of two layers of mica tape and an outer insulating layer made of an extruded plastic, characterized in that the mica tape is mica-coated glass fabric tape and that between the two layers ( 2 , 4 ) of mica tape, a thin layer ( 3 ) of a high-temperature-resistant ceramic adhesive is arranged.

2. Electrical cable according to claim 1, characterized characterized that it is the ceramics glue around an adhesive based on heat-resistant fibers and inorganic binders.

3. Electrical cable according to claim 2, characterized characterized that it is the heat resistant fibers around those made of aluminum oxide and silicate acts.

4. Electrical cable according to one of claims 1 to 3, characterized in that on the inner jacket ( 6 ) a winding ( 7 ) is applied from a glass silk tape or from a mica coated glass fabric tape.