DE9015169U1 - Hitzebeständiges elektrisches Kabel - Google Patents

Description

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein hitzebeständiges elektrisches Kabel aus einer Anzahl zur Seele zusammengefaßten Adern sowie im Schichtenaufbau angeordneten Lagen aus anorganischen Werkstoffen, hochtemperaturbeständigen Lacken sowie extrudierbaren Kunststoffen.

Bedingt auch durch spektakuläre Brandfälle der letzten Zeit ist an die Industrie immer wieder die Forderung nach feuerbeständigen elektrischen Kabeln herangetragen worden, die der Energieversorgung oder Nachrichtenübermittlung dienen. Eine Feuerbeständigkeit ist deshalb so sehr wichtig, damit die Kabel ihre Aufgabe so lange wie möglich durchführen können, ohne daß es zum Ausfall der allgemeinen Stromversorgung oder der Steuer- oder Fernmeldesysteme kommt. Gerade in Notsituationen kann es entscheidend darauf ankommen, ob bestimmte Anlagen unbedingt weiterbetrieben oder Signale und Informationen zu Steuerzwecken auch nach dem Unglücksfall noch übermittelt werden können. Es gibt deshalb schon eine Reihe von Vorschlägen, elektrische Kabel zum Funktionserhalt im Brandfall mit besonderen Schichten auszustatten, die trotz der im Brandfall erhöhten Außentemperaturen noch über eine

gewisse Zeit, sogar bis zu einigen Stunden, die Funktionsfähigkeit des Kabels, wenn auch eingeschränkt, gewährleisten. Bekannt ist z. B. eine Ausführungsform (DE-OS 25 51 568), nach der ein auf Schiffen und in Transportfahrzeugen verwendetes Kabel über dem elektrischen Leiter eine Bewicklung aus einem mit Silikonharz imprägnierten Band aus Glimmerpapier aufweist, über dem eine temperaturbeständige Kunststoffolie mit überlappenden Bandkanten aufgewickelt ist. Die äußerste Kunststoffolienlage ist eine Schrumpfgarnumflechtung.

Ein anderes feuerbeständiges elektrisches Kabel (DE-PS 28 00 688) enthält über jedem Einzelleiter ein gewickeltes Glimmerband sowie eine darüberliegende Isolierung aus einem mit Aluminium-Hydroxid gefüllten thermoplastischen Elastomeren. Als äußerer Schutzmantel dient eine geflochtene Metallpanzerumhüllung.

Funktionserhalt im Brandfall soll auch ein anderes elektrisches Kabel gewährleisten, bei dem über dem Leiter Glimmerpapier oder beschichtetes Glasseidenband in einer Lage oder Bewicklung aufgebracht ist (EP-PS 0 100 829). Alle die genannten Ausführungen lassen jedoch erkennen, daß bei der Ausbildung von Kabeln, die einen gewissen Funktionserhalt im Brandfalle sicherstellen, die Frage der Nachfolgeschäden, die sich durch freiwerdende Säuren in der Umgebung eines Brandes einstellen, völlig unberücksichtigt geblieben sind.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, hitzebeständige elektrische Kabel so auszubilden, daß sie sowohl den Anforderungen hinsichtlich eines möglichst lang andauernden Funktionserhaltes genügen, gleichzeitig aber auch der nicht weniger wichtigen Forderung nach Halogenfreiheit nachkommen.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß jede Ader des Kabels aus einem mindestens mit einem hochtemperaturbeständigen Lack isolierten und von einer extrudierten Kunststoffschicht umgebenen ein- oder mehrdrähtigen Leiter besteht, daß diese Adern von einem hochtemperaturbeständigen Band oder einer entsprechenden Folie zusammengehalten sind, und daß sich darüber ein Hitzeschild befindet, der vom Außenmantel des Kabels überdeckt ist. Ein solcher Schichtenaufbau sichert entsprechend der Anzahl der verwendeten Schichten einen Funktionserhalt von einigen Minuten bis zu mehreren Stunden, wobei durch freiwerdende Säure oder Dampfe bewirkte Nachfolgeschäden ausgeschlossen sind.

Je nach dem Einsatz erfindungsgemäßer Kabel und den dort vorhandenen Schaltungsmöglichkeiten bzw. möglichen Schaltvorgängen im Brandfall kann die Ader in einer Mindestanforderung so ausgebildet sein, daß die unmittelbar über dem Leiter befindliche Schicht aus einem einzigen halogenfreien Lack auf Polyesterimid-Basis besteht, auf der dann eine äußere Isolierschicht, ebenfalls aus einem halogenfreien Isoliermaterial, aufgebracht ist. Entsprechend kann man die Dicke bzw. die Wandstärke der zum Einsatz kommenden Schichten entsprechend den geforderten Zeiten für einen Funktionserhalt anpassen.

Die extrudierte Kunststoffschicht kann in Durchführung der Erfindung aus einem halogenfreien Isoliermaterial auf Basis Polyethylen bestehen, sie kann aber auch aus einer halogenfreien Isoliermischung auf Basis vernetzten Polyethylen/Ethylen-Vinylacetat hergestellt sein.

Ein ganz einfacher, für einen kurzzeitigen

Funktionserhalt benötigter Schichtenaufbau ergibt sich beispielsweise dann, wenn der Leiter zunächst von einem flammwidrigen, halogenfreien Lack überdeckt ist, und darüber eine halogenfreie, isolierende Farbschicht aufgebracht ist, die gleichzeitig zur Aderkennzeichnung dient.

Bei einem hitzebeständigen, halogenfreien Installationskabel mit definiertem Isolations- oder Funktionserhalt im Brandfalle kommt es aber nicht nur auf die Ausbildung der als Seele zusammengefaßten Adern an, entscheidend ist vielmehr auch der weitere Schichtenaufbau des Kabels. Hier hat sich eine Ausführungsform als besonders vorteilhaft erwiesen, bei dem das Band oder die Folie zum Zusammenhalt der aus den einzelnen Adern bestehenden Seele eine Polyesterfolie oder ein Glasseide- bzw. Glasgewebeband verwendet wird, gegebenenfalls auch in mit Glimmer kombinierter Form.

Der Hitzeschild über einer solchen Bewicklung hat die Aufgabe, die umgebenden Außentemperaturen durch wärmestrahlung und auch wärmeleitung möglichst lange von der Kabelseele fernzuhalten. Aus diesem Grunde haben sich für die Ausbildung des Hitzeschildes kunststoffkaschierte Metallfolien als vorteilhaft erwiesen, die mit der Kunststoffbeschichtung, beispielsweise auf Polyester-Basis nach innen weisend, die Kabelseele dicht umschließen.

Eine andere vorteilhafte Möglichkeit ist die, Kunststoffe im Bereich des Hitzeschildes völlig fort zu lassen und den Hitzeschild aus einem Kupfer-Drahtgeflecht aufzubauen.

Die Erfindung sei anhand des in der Figur als Ausführungsbeispiel dargestellten Installationskabels

näher erläutert.

Der z. B. als Litzenleiter ausgebildete Kupferleiter jeder Ader ist mit 1 bezeichnet, er ist umgeben von einer hochtemperaturbeständigen Lackschicht 2, im vorliegenden Fall etwa auf Polyesterimid-Basis. Darüber ist eine Glasgarnumspinnung 3 aufgebracht, d. h. eine Isolierschicht aus einem anorganischen Material, die gegebenenfalls mit einem Lack 4 imprägniert sein kann. Die halogenfreie und flammwidrig eingestellte Isolierhülle 5 kann z. B. aus einem Hochdruck-Zell-Polyethylen bestehen, aber auch ein Polypropylen ist für die Zwecke der Erfindung ebenso geeignet wie ein strahlenvernetztes Material aus einer Isoliermischung auf Basis venetztes Polyethylen/Ethylen-Vinylacetatcopolymer. Die die Kabelseele bildenden Adern 6 sind zusammengefaßt durch eine Glimmer-Glasbandbewickung 7, über der der Hitzeschild 8 angeordnet ist. Dieser Hitzeschild 8 besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Glasgewebe oder aus einem Glasseideband mit aufgedampfter oder kaschierter Aluminiumschicht. Oberhalb des Hitzeschildes 8 befindet sich der Schirm 9, er besteht z. B. aus einer mit Polyester kaschierten Aluminiumfolie, die z. B. längseinlaufend mit überlappenden Kanten den Hitzeschild als geschlossene Hülle umgibt. Die Schirmfolie 9 wird zweckmäßig mit ihrer Metallseite nach außen weisen, um so einen zusätzlichen Wärmeableiteffekt für von außen an das Kabel herangetragene erhöhte Temperaturen zu bewirken.

An die Stelle der kaschierten Folie kann als Schirm 9 aber auch ein Drahtgeflecht verwendet werden, das zweckmäßig aus Kupfer besteht und den Hitzeschild 8 ebenfalls allflächig umgibt.

Der Außenmantel 10 besteht, wie bisher auch schon üblich, zweckmäßig aus einem halogenfreien flammwidrig eingestellten Kunststoff, beispielsweise auf Basis Polyethylen, in vernetzter Form.

Claims (10)

Schutzansprüche

1. Hitzebeständiges elektrisches Kabel aus einer Anzahl zur Seele zusammengefaßten Adern sowie im Schichtenaufbau angeordneten Lagen aus anorganischen Werkstoffen, hochtemperaturbeständigen Lacken sowie extrudierbaren Kunststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ader aus einem mindestens mit einem hochtemperaturbeständigen Lack isolierten und von einer extrudierten Kunststoffschicht umgebenen ein- oder mehrdrähtigen Leiter besteht, daß diese Adern von einem hochtemperaturbeständigen Band oder einer entsprechenden Folie zusammengehalten sind, und daß sich darüber ein Hitzeschild befindet, der vom Außenmantel des Kabels überdeckt ist.

2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lackschicht aus einem flammwidrigen, halogenfreien Lack auf Polyesterimid-Basis besteht.

3. Kabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die extrudierte Kunststoffschicht aus einem halogenfreien Isoliermaterial auf Basis Polyethylen besteht.

4. Kabel nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die extrudierte Kunststoffschicht aus einer halogenfreien Isoliermischung auf Basis vernetztes Polyethylen/Ethylen-Vinylacetat besteht.

5. Kabel nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die extrudierte Kunststoffschicht aus einer halogenfreien Farbschicht besteht.

6. Kabel nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Band oder die Folie eine Polyesterfolie oder ein Glasseide- bzw. Glasgewebeband ist, ggf. in mit Glimmer kombinierter Form.

7. Kabel nach Anspruch 1 oder einem der folgenden mit einem Hitzeschild über der Seele, dadurch gekennzeichnet, daß der Hitzeschild aus einem metallbedampften Glasseide oder -gewebeband besteht.

8. Kabel nach Anspruch 1 oder einem der folgenden mit einem Schirm über dem Hitzeschild, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm die Form einer kunststoffkaschierten Metallfolie aufweist.

9. Kabel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die kaschierte Metallfolie eine Polyesterkaschierte Aluminiumfolie ist.

10. Kabel nach Anspruch 1 oder einem der folgenden mit einem Schirm über dem Hitzeschild, dadurch gekennzeichnet. daß der Schirm aus einem Kupfer-Drahtgeflecht besteht.