EP0003972A1 - Elektrisches Kabel oder elektrische Leitung mit einer Umhüllung aus Silikonkautschuk - Google Patents

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EP0003972A1
EP0003972A1 EP79100413A EP79100413A EP0003972A1 EP 0003972 A1 EP0003972 A1 EP 0003972A1 EP 79100413 A EP79100413 A EP 79100413A EP 79100413 A EP79100413 A EP 79100413A EP 0003972 A1 EP0003972 A1 EP 0003972A1
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film
envelope
electrical
electrical cable
line according
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EP79100413A
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Bernd Fischer
Roland Knoch
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
    • H01B7/1875—Multi-layer sheaths
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
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    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
    • H01B7/20—Metal tubes, e.g. lead sheaths
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/29—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/29—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame
    • H01B7/292—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame using material resistant to heat

Definitions

  • the invention is in the field of electrical cables and wires that have an outer covering made of silicone rubber.
  • Such cables and wires are mainly used where high ambient temperatures occur during operation.
  • Envelopes made of silicone rubber are known, for example, and are customary for flexible core lines and for single and multi-core hose lines; the core insulation may also consist of silicone rubber (ETZ-B 1971, page 573, DE-OS 26 59 541).
  • silicone rubber is a preferred insulating and sheathing material for electrical cables and wires, especially because of its temperature resistance, the use of this material is due to its relatively low values for tear resistance, notch resistance and heat pressure resistance, water vapor permeation and to a certain extent also set limits for flame retardancy.
  • the invention is therefore based on the object of tapping electrical cables and lines, the conductor or core or core consisting of a plurality of cores with an outer sheath made of silicone rubber, through a structural improvement of the sheath to open up a larger area of application.
  • a cable made of heat-resistant material is provided in such cables and wires, which is formed longitudinally or helically with overlapping band edges to form the tube and is arranged on the inside of the jacket or embedded in the jacket and which faces the jacket or the jacket (n) is siliconized.
  • the physical properties of the cover made of silicone rubber or a wire or cable or line having such a cover can be substantially improved, the type of improvement depending on the type of film used.
  • the silicone coating of the film is essential in all cases, by means of which an intimate connection of the film with the casing is achieved when the outer casing made of silicone rubber is vulcanized.
  • Suitable heat-resistant films are, for example, plastic films based on polymers or elastomers, in particular films based on polyesters, polycarbonates or fluoroplastics. Such films can be siliconized on one or both sides. If you arrange such foils on the inside of a silicone rubber insulation of a flexible wire on, the film prevents penetration of the silicone rubber insulation into the interstices of the multi-wire conductor of the flexible wire, whereby the flexibility of the wire as a whole and the strippability of the silicone rubber insulation are improved.
  • the siliconized film can also consist of a metal film made of, for example, copper or aluminum, or of a metal-clad plastic film.
  • the film can consist of a thin metal film with a layer of a glass fiber fabric or a glass fiber grid. The tensile forces of a corresponding cable or line are then essentially absorbed by the siliconized glass grid / aluminum foil.
  • the procedure is always such that first a siliconized film is applied lengthwise or helically to the conductor, the wire or the core consisting of several wires, optionally onto a previously extruded inner jacket made of silicone rubber , and that the outer covering made of silicone rubber is then extruded onto the film formed into the tube.
  • a siliconized film is applied lengthwise or helically to the conductor, the wire or the core consisting of several wires, optionally onto a previously extruded inner jacket made of silicone rubber , and that the outer covering made of silicone rubber is then extruded onto the film formed into the tube.
  • the subsequent vulcanization of the outer and possibly also the inner covering made of silicone rubber a homogeneous, intimate connection is created between the film and the outer and optionally the inner covering.
  • FIGS. 1 to 3 Two exemplary embodiments of an electrical line constructed according to the invention are shown in FIGS. 1 to 3.
  • Fig. 1 shows in cross section and Fig. 2 in an enlarged view in detail a multi-core electrical line 1, the wires 2 are stranded to the cable core.
  • the cores stranded together are initially surrounded by a core braid 3 onto which an inner jacket 4 made of silicone rubber is applied.
  • the inner jacket is surrounded by a film 5, which runs longitudinally into a tube with overlapping band edges, which consists of a thin aluminum film and is provided on both sides with a coating 6 made of silicone.
  • the outer covering 7 is also made of silicone rubber.
  • the film 5 is intimately connected to these coverings by means of the outer and the inner coating 6 during the heat treatment of the inner and outer coverings 4 and 7 carried out for vulcanization.
  • the film 5 blocks the permeation of moisture and superheated steam
  • the cable shown in the figure is therefore particularly suitable for use in power plants, that is to say in places where the action of superheated steam is to be expected.
  • Fig. 3 shows a flexible core line, the stranded conductor 10 is surrounded by insulation 11 made of silicone rubber.
  • the silicone-coated plastic film, which is welded to the insulation 11, is arranged on the inside of the insulation 11.

Landscapes

  • Insulated Conductors (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Insulating Bodies (AREA)

Abstract

Bei einem elektrischen Kabel oder einer elektrischen Leitung mit einer Umhüllung (4,7) (Aderisolierung, Mantel) aus Silikonkautschuk ist in die Umhüllung (4,7) eine silikonisierte Folie eingebettet oder auf der Innenseite der Umhüllung angeordnet. Die Folie (5) ist mit überlappenden Bandkanten zum Rohr geformt. Sie besteht beispielsweise aus einem wärmebeständigen Polymer oder Elastomer oder aus Metall und ist mittels des Silikonauftrages (6) mit der Umhüllung verklebt bzw. verschweisst.
Mittels der silikonisierten Folie wird eine Verbesserung der physikalischen Eigenschaften der Umhüllung aus Silikonkautschuk erreicht, beispielsweise eine bessere Abstreifbarkeit von einem mehrdrähtigen Leiter, erhöhte Permeationsbeständigkeit gegenüber Heissdampf und Feuchtigkeit, höhere Zugfestigkeit, Flammwidrigkeit.

Description

  • Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektrischen Kabel und Leitungen, die eine äußere Umhüllung aus Silikonkautschuk aufweisen. Derartige Kabel und Leitungen werden vor allem dort eingesetzt, wo während des Betriebes hohe Umgebungstemperaturen auftreten. Umhüllungen aus Silikonkautschuk sind beispielsweise bekannt und üblich bei flexiblen Aderleitungen sowie bei ein- und mehradrigen Schlauchleitungen; gegebenenfalls besteht auch die Aderisolierung aus Silikonkautschuk (ETZ-B 1971, Seite 573, DE-OS 26 59 541).
  • Silikonkautschuk ist zwar vor allem wegen seiner Temperaturbeständigkeit ein bei höheren Temperaturen bevorzugter Isolier- und Ummantelungswerkstoff für elektrische Kabel und Leitungen, doch sind dem Einsatz dieses Werkstoffes wegen seiner verhältnismäßig niedrigen Werte für die Weiterreißfestigkeit, die Kerbfestigkeit, die Wärmedruckbeständigkeit, die Wasserdampfpermeation und in gewisser Weise auch für die Flammwidrigkeit Grenzen gesetzt. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, elektrischen Kabeln und Leitungen, deren Leiter oder Ader oder aus mehreren Adern bestehende Seele mit einer äußeren Umhüllung aus Silikonkautschuk umgeben ist, durch eine konstruktive Verbesserung der Umhüllung einen größeren Anwendungsbereich zu erschließen.
  • Gemäß der Erfindung ist bei derartigen Kabeln und Leitungen eine Folie aus wärmebeständigem Material vorgesehen, die längseinlaufend oder wendelförmig mit überlappenden Bandkanten zum Rohr geformt und auf der Innenseite der Umhüllung angeordnet oder in die Umhüllung eingebettet ist und die auf der bzw. den der Umhüllung zugekehrten Fläche(n) silikonisiert ist.
  • Mit einer gemäß der Erfindung vorgesehenen Folie können die physikalischen Eigenschaften der Umhüllung aus Silikonkautschuk bzw. einer eine solche Umhüllung aufweisenden Ader oder eines Kabels oder einer Leitung wesentlich verbessert werden, wobei die Art der Verbesserung von der Art der verwendeten Folie abhängt. Wesentlich ist in allen Fällen die Silikonbeschichtung der Folie, über die beim Vulkanisieren der äußeren Umhüllung aus Silikonkautschuk eine innige Verbindung der Folie mit der Umhüllung erreicht wird.
  • Als wärmebeständige Folien kommen beispielsweise Kunstostoffolien auf der Basis von Polymeren oder Elastomeren in Betracht, insbesondere Folien auf der Basis von Polyestern, Polycarbonaten oder Fluorkunststoffen. Derartige .Folien lassen sich ein- oder beidseitig silikonisieren. Ordnet man derartige Folien auf der Innenseite einer Silikonkautschukisolierung einer flexiblen Aderleitung an, so wird durch die Folie ein Eindringen der Silikonkautschukisolierung in die Zwischenräume des mehrdrähtigen Leiters der flexiblen Ader verhindert, wodurch die Flexibilität der Ader als Ganzes und die Abstreifbarkeit der Silikongummiisolierung verbessert werden.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die silikonisierte Folie auch aus einer Metallfolie aus beispielsweise Kupfer oder Aluminium oder aus einer metallkaschieren Kunststoffolie bestehen. Mit Hilfe derartiger Folien, die ebenfalls in die Umhüllung aus Silikongummi eingebettet sind oder auf der Innenseite der Umhüllung angeordnet sind, läßt sich insbesondere die Permeationsbeständigkeit von Silikongummiumhüllungen gegenüber Heißdampf und Feuchtigkeit wesentlich erhöhen.
  • Sofern beabsichtigt ist, zusätzlich oder allein die Zugfestigkeit einer Umhüllung aus Silikongummi zu verbessern, kann die Folie aus einer dünnen Metallfolie mit einer Auflage aus einem Glasfasergewebe oder einem Glasfasergitter bestehen. Die Zugkräfte eines entsprechenden-Kabels oder einer entsprechenden Leitung werden dann im wesentlichen von der silikonisierten Glasgitter-/ Aluminiumfolie aufgenommen.
  • Sofern man im wesentlichen eine Verbesserung der Flammwidrigkeit von Silikongummimänteln im Auge hat, empfiehlt es sich, eine Folie zu verwenden, die ganz oder teilweise aus Glimmer besteht, also beispielsweise eine mit Glimmer beschichtete Kunststoff- oder Metallfolie. Im Brandfall würde die ganz oder teilweise aus Glimmer bestehende Folie als Flammbarriere wirken. Eine ähnliche Wirkung kann mit Gewebebändern oder Geflechten aus Glasseide oder Mineralfasern erreicht werden, die ein- oder beidseitig silikonisiert sind.
  • Bei der Herstellung von gemäß der Erfindung ausgebildeten Adern, Kabeln oder Leitungen wird immer derart vorgegangen, daß zunächst auf den Leiter, die Ader oder die aus mehreren Adern bestehende Seele eine silikonisierte Folie längseinlaufend oder wendelförmig aufgebracht wird, gegebenenfalls auf einen zuvor extrudierten Innenmantel aus Silikonkautschuk, und daß anschließend die äußere Umhüllung aus Silikonkautschuk auf die zum Rohr geformte Folie extrudiert wird. Beim anschließenden Ausvulkanisieren der äußeren und gegebenenfalls auch der inneren Umhüllung aus Silikongummi entsteht eine homogene innige Verbindung zwischen der Folie und der äußeren und gegebenenfalls der inneren Umhüllung.
  • Zwei Ausführungsbeispiele einer gemäß der Erfindung aufgebauten elektrischen Leitung sind in den Figuren 1 bis 3 dargestellt.
  • Fig. 1 zeigt im Querschnitt und Fig. 2 in vergrößerter Darstellung im Ausschnitt eine mehradrige elektrische Leitung 1, deren Adern 2 zur Kabelseele verseilt sind. Die miteinander verseilten Adern sind zunächst von einer Seelenbespinnung 3 umgeben, auf die ein Innenmantel 4 aus Silikonkautschuk.aufgebracht ist. Der Innenmantel ist von einer längseinlaufend zu einem Rohr mit überlappenden Bandkanten geformten Folie 5 umgeben, die aus einer dünnen Aluminiumfolie besteht und beidseitig mit einer Beschichtung 6 aus Silikon versehen ist. Darüber befindet sich die äußere Umhüllung 7 aus ebenfalls Silikonkautschuk. Die Folie 5 ist mittels der äußeren und der inneren Beschichtung 6 bei der zum Vulkanisieren durchgeführten Wärmebehandlung der inneren und der äußeren Umhüllungen 4 und 7 mit diesen Umhüllungen innig verbunden. Die Folie 5 stellt eine Sperre gegenüber der Permeation von Feuchtigkeit und Heißdampf dar. Das in der Figur dargestellte Kabel ist daher besonders geeignet zum Einsatz in Kraftwerken, d. h. an Stellen, bei denen mit der Einwirkung von Heißdampf zu rechnen ist.
  • Fig. 3 zeigt eine flexible Aderleitung, deren Litzenleiter 10 mit einer Isolierung 11 aus Silikonkautschuk umgeben ist. Auf der Innenseite der Isolierung 11 ist die silikonbeschichtete Kunststoffolie angeordnet, die mit der Isolierung 11 verschweißt ist.

Claims (6)

1. Elektrisches Kabel oder elektrische Leitung, deren Leiter, Ader oder aus mehreren Adern bestehende Seele von einer äußeren Umhüllung aus Silikonkautschuk umgeben ist, gekennzeichnet ' durch eine auf der Innenseite der Umhüllung (7) angeordnete oder in die Umhüllung (4, 7) eingebettete Folie (5) aus wärmebeständigem Material, die längseinlaufend oder wendelförmig mit überlappenden Bandkanten zum Rohr geformt ist und die auf der bzw. den der Umhüllung zugekehrten Fläche(n) silikonisiert (6) ist.
2. Elektrisches Kabel oder elektrische Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Folie aus einem wärmebeständigen Polymer oder Elastomer wie Polyester, Polycarbonat oder Fluorkunststoff besteht.
3. Elektrisches Kabel oder elektrische Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Folie (5) aus Metall wie Kupfer oder Aluminium oder aus einer metallkaschieren Kuntstoffolie besteht.
4. Elektrisches Kabel oder elektrische Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Folie aus Aluminium mit einer Auflage aus einem Glasfasergewebe oder einem Glasfasergitter besteht.
5. Elektrisches Kabel oder elektrische Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Folie ganz oder teilweise aus Glimmer besteht.
6. Elektrisches Kabel oder elektrische Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Folie aus einem Gewebe oder Geflecht aus Glasseide oder Mineralfasern besteht.
EP79100413A 1978-03-10 1979-02-12 Elektrisches Kabel oder elektrische Leitung mit einer Umhüllung aus Silikonkautschuk Ceased EP0003972A1 (de)

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Inventor name: FISCHER, BERND

Inventor name: KNOCH, ROLAND