DE4332914A1 - Flammwidriges elektrisches Kabel - Google Patents

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der kunststoffisolierten elektrischen Kabel und befaßt sich mit der werkstofftech­ nischen Ausgestaltung derartiger Kabel im Hinblick auf Hit­ zebeständigkeit und Flammwidrigkeit.

Um in Kraftwerken, auf Schiffen oder in Anlagen der chemischen Industrie im Brandfall noch Schaltvorgänge aus­ lösen oder Kontrollmessungen durchführen zu können, werden elektrische Kabel in entsprechender Weise konstruktiv und werkstofftechnisch ausgerüstet.

So hat man z. B. bei einem ein- oder mehradrigen Kabel mit einer die Kabelseele umge­ benden Umhüllung (Mantel) vorgesehen, die etwa 1 bis 4 mm dicke Umhüllung zweischichtig aufzubauen und für die inne­ re, dickere Schicht einen Silikonkautschuk und für die äu­ ßere, etwa 0,2 bis 0,8 mm dicke Schicht ein strahlenver­ netztes Polyurethan vorzusehen (DE 34 44 500 A1). Ein derartiger Mantel ist aufwendiger als ein ebenfalls be­ kannter Mantel aus flammwidrig eingestelltem PVC. PVC-Män­ teln haftet jedoch stets die Gefahr der Abspaltung von korrosiven und toxischen Gasen an (DE-Z: "etz-A" 1975, Seite 294 bis 297).

Eine andere bekannte flammwidrige Mantelkonstruktion für elektrische Kabel sieht vor, unter dem aus einem Äthylen- Propylen-Copolymer bestehenden Außenmantel einen im Brand­ fall aufschäumenden Innenmantel aus einem mit speziellen Additiven angereicherten halogenfreien Polymer anzuordnen (DE 29 15 188 C2).

Ausgehend von einem elektrischen Kabel mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Mantelkonstruktion zu schaffen, die die anwendungstechnischen Vorteile eines PVC-Mantels wie glatte, glänzende Oberfläche, niedriger Reibungskoeffi­ zient, gutes Montageverhalten, Konfektionierbarkeit, Witte­ rungs- und Ozonbeständigkeit aufweist, aber zugleich flammwidrig ist und im Brandfall keine oder kaum korrosive Gase abspaltet.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgese­ hen, daß die innere Mantelschicht aus einem ther­ moplastischen Polyolefin besteht, das mit einem Füllstoff wie Kreide oder Kaolin in einer Menge von 100 bis 250 Teile auf 100 Teile Polymer gefüllt ist, und daß die äußere Mantelschicht aus einer flammwidrig eingestellten PVC- Mischung mit einem Oxygenindex <30 oder aus einem halogen­ freien, unter Hitzeeinwirkung aufschäumbaren Polymer be­ steht.

Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Mantelkonstruktion besteht also aus einer inneren, mit einem preiswerten Füll­ stoff hochgefüllten inneren Mantelschicht und aus einer den Flammschutz gewährleistenden, skinartigen äußeren Mantel­ schicht, für die wegen der vergleichsweise geringen Mate­ rialmenge auch teure, aber sehr wirksame Flammschutzmittel eingesetzt werden können. Während die Verwendung kostengün­ stiger Füllstoffe bei einem hohen Füllgrad noch ausrei­ chende mechanische Eigenschaften ermöglicht, bekommt der Mantel durch die Verwendung einer niedrig gefüllten, flamm­ widrigen Skinschicht eine glatte, feste Oberfläche. Das Aussehen und die Gebrauchsmerkmale einer solchen Mantelkon­ struktion sind daher einem nicht flammwidrig eingestellten PVC-Mantel ähnlich.

Es hat sich gezeigt, daß bereits eine etwa 0,1 bis 0,3 mm dicke Skinschicht aus einem PVC mit einem Oxygen-Index <30 genügt, um die Anforderungen der Prüfart B nach DIN VDE 0472, Teil 804 zu erfüllen. Ein Vorteil dieser Konstruktion liegt darin, daß im Brandfall zwar der Mantel erweicht, die Skinschicht aber in der darunter liegenden gefüllten Polyo­ lefinschicht fest verankert ist und deshalb nicht wegflie­ ßen kann. Bei der Herstellung eines solchen Mantels kann die Skinschicht im gleichen Arbeitsgang wie die innere Man­ telschicht mittels Extrusion aufgebracht werden. Dabei be­ stehen bis zu etwa 80% des Mantelmaterials aus einer ha­ logenfreien Mischung.

Halogenfreie, unter Hitzeeinwirkung aufschäumbare Polymere, wie sie gegebenenfalls für die äußere Mantelschicht verwen­ det werden, sind an sich bekannt und auch handelsüblich. So kommt beispielsweise die in der DE 29 15 188 C2 beschrie­ bene Innenmantelmischung in Betracht. Es können aber auch Polymere wie Polyäthylen, Polypropylen oder Äthylen- Popylen-Copolymere verwendet werden, denen ein Flamm­ schutzmittel auf der Basis von Phosphor- und Stickstoffver­ bindungen zugefügt ist. Auf schäumbare Compounds dieser Art werden beispielsweise von der Firma Himont in Eschborn bei Frankfurt/Main und der Firma Montefluos in Mailand vertrie­ ben.

Ein Ausführungsbeispiel des neuen Kabels ist in der Figur dargestellt. Diese zeigt ein vieradriges elektrisches Ka­ bel, dessen Adern mit einer Isolierung 1 aus vernetztem Po­ lyäthylen versehen sind und bei dem die miteinander ver­ seilten Adern von einem zweischichtigen Mantel umgeben sind. Die innere Mantelschicht, die volumenmäßig etwa 80% des gesamten Mantels einnimmt und hinsichtlich ihrer Wand­ stärke - je nach absoluter, bei 1 bis 3 mm liegender Ge­ samtdicke des Mantels - etwa 70 bis 90% der Gesamtdicke des Mantels einnimmt, besteht aus einem LD-Polyäthylen, das mit etwa 180 Teilen Kreide auf 100 Teile Polymer gefüllt ist. Darüber befindet sich die dünne, etwa 0,25 mm dicke äußere Mantelschicht, die aus einem mit Antimontrioxyd und Chlorparaffin flammwidrig eingestellten Polyvinylchlorid besteht.

Claims (1)

1. Elektrisches Kabel mit wenigstens einem kunststoffisolier­ ten elektrischen Leiter und einem den bzw. die isolierten Leiter umgebenden, extrudierten Kunststoffmantel, der flammwidrig eingestellt und zweischichtig ausgebildet ist, wobei die Wandstärke der inneren Mantelschicht größer als die Wandstärke der äußeren Mantelschicht ist,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß die innere Mantelschicht (2) aus einem ther­ moplastischen Polyolefin besteht, das mit einem Füllstoff wie Kreide oder Kaolin in einer Menge von 100 bis 250 Tei­ len auf 100 Teile Polymer gefüllt ist,
   und daß die äußere Mantelschicht (3) aus einer flammwidrig eingestellten Polyvinylchlorid-Mischung mit einem Oxygen­ index <30 oder aus einem halogenfreien, unter Hitzeeinwir­ kung aufschäumbaren Polymer besteht.