EP1045401B1 - Flammbeständiges Kabel - Google Patents
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
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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
- H01B7/29—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame
- H01B7/295—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame using material resistant to flame
Definitions
- the invention relates to a flame-resistant cable according to the preamble of claim 1.
- EP 0 002 397 discloses a cable resistant to fire propagation with a group of electrically insulated conductors and an outer polyvinylchloride protective sheath in which a layer of powdered flame retardant is provided between the group of conductors and the outer protective sheath.
- the flame retardant consists of a halogen-containing compound z.
- a halogen-containing compound z For example, polyvinyl chloride, chlorinated polyethylene, etc. powders prevent this. However, this cable will release halogen-containing gases that can cause corrosion and damage to health.
- a flame-resistant cable which z. B. to be installed in ceiling spaces of buildings.
- a cladding system surrounding the cable core has a thermal conductivity of 0.0004 to 0.004 Icm / cm 2 5 ° C.
- the inner layer is a layer of fibrous material, e.g. B. aramid fibers having a low air permeability and a heat absorption capacity of about 0.45.
- the outer jacket of this known cable is made of a fluoropolymer plastic.
- Such cables are usually laid in the false ceilings of buildings (plenum cables). If a fire breaks out in such buildings and penetrates the area of the false ceiling, the fire, if combustible material is located in the false ceiling space, can quickly spread over the entire floor and u. U. may also move to other floors.
- the cables mentioned above are able to restrict the spread of the flames, the spread of the gases or vapors can not be prevented. Above a certain temperature, the cladding materials decompose, producing flammable gases which then promote the spread of the flames.
- the present invention has for its object to provide a cable which excludes a flame propagation and avoids the spread of environmentally hazardous gases.
- An essential feature of the invention is the use of an outer sheath made of metal. Although metallic sheaths for cables have long been known, a plastic sheath was always extruded as an outer sheath on the metal sheath.
- an outer sheath made of metal has the advantage that overheating of the interior of the cable is less strong, since the metal shell on the one hand reflects the heat energy on the other hand due to the good thermal conductivity dissipates the heat in the longitudinal direction of the cable ,
- the corrugation of the outer shell is achieved that the soul and the inner shell is fixed and beyond the cable is flexible.
- the cable has a long service life even in a humid environment. Due to the high melting point of stainless steel, the cable remains functional even at high temperatures.
- the inner sheath ensures due to the flame-retardant halogen-free highly filled plastic that in case of overheating of the outer sheath, the cable core, the characteristics of polymeric materials such.
- B. contains polyethylene and is therefore not flame retardant, a contact between the hot outer shell and the conductors is avoided because forms a scaffold of inorganic materials in highly filled plastics, which acts as a permanent spacer for the soul to the outer shell.
- the figure shows a side view of a portion of a cable according to the teachings of the invention.
- the optical waveguides 1a are optical glass fibers which are coated with a plastic layer. Usually used as a material for the plastic layer UV-curable plastics z. B. acrylate-based.
- the plastic sheath 1 a may consist of polyethylene, polybutene, polyamide and similar plastics.
- the optical waveguides 1 b may also be plastic optical fibers. Instead of a core 1 with optical waveguides 1 b and 1 Aderhülle1b and a plurality of electrical conductors for data transmission or power transmission within the protective cover 2 may be arranged.
- the protective cover 2 consists of an inner jacket 2a which is extruded onto the core 1.
- a highly filled flameproof plastic mixture is used, for. B. based on ethylene copolymer, the Aluminiumtrioxihydrat is admixed.
- a layer 2b made of a fire-resistant material such as a glass silk tape or a mica tape may be wound with overlapping tape edges.
- the outer jacket 2c is a longitudinally welded and corrugated metal shell whose wave troughs rest on the layer 2b and fix the interior of the cable consisting of core 1, inner jacket 2a and layer 2b.
- the material used for the outer jacket is stainless steel.
- Such a cable is particularly advantageous for laying in particularly fire-prone areas such.
- the interior of the cable can heat up, which can lead to decomposition of the plastic of the inner shell 2a.
- the constituents of the filler are retained and form a framework between the core 1 and the outer shell 2c.
- the layer 2b of refractory material holds the framework together.
Landscapes
- Insulated Conductors (AREA)
- Details Of Indoor Wiring (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft ein flammbeständiges Kabel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Aus der EP-0 002 397 ist ein gegen eine Brandfortschreitung beständiges Kabel mit einer Gruppe von elektrisch isolierten Leitern und einer äußeren Schutzhülle aus Polyvinylchlorid bekannt, bei welchem zwischen der Gruppe von Leitern und der äußeren Schutzhülle eine Schicht aus pulverförmigem Flammschutzmittel vorgesehen ist.
- Das Flammschutzmittel besteht aus einer halogenhaltigen Verbindung z. B. Pulver aus Polyvinylchlorid, chloriertem Polyethylen etc.. Dieses bekannte Kabel verhindert zwar eine Ausbreitung des Brandes, jedoch werden bei diesem Kabel halogenhaltige Gase frei, die zu Korrosion und zu gesundheitlichen Schäden führen können.
- Aus der EP 0 151 179 ist ein flammbeständiges Kabel bekannt, welches z. B. in Deckenzwischenräumen von Gebäuden verlegt werden soll. Ein die Kabelseele umgebendes Umhüllungssystem weist eine Wärmeleitfähigkeit von 0,0004 bis 0,004 Icm/cm2 5 °C auf. Die innere Schicht ist eine Schicht aus faserigem Material, z. B. Aramidfasern mit einer geringen Luftdurchlässigkeit und einer Wärmeabsorptionsfähigkeit von ungefähr 0,45. Der Außenmantel dieses bekannten Kabels besteht aus einem Fluorpolymerkunststoff.
- Auch bei diesem Kabel ist eine Ausbreitung des Brandes weitestgehend unterbunden, es werden jedoch hier bei hohen Temperaturen halogenhaltige Gase oder Dämpfe frei.
- Solche Kabel werden üblicherweise in den Zwischendecken von Gebäuden verlegt (Plenum Kabel). Wenn ein Feuer in solchen Gebäuden ausbricht und in dem Bereich der Zwischendecke eindringt, kann sich das Feuer, wenn brennbares Material in dem Zwischendeckenraum befindlich ist, schnell über die gesamte Etage ausbreiten und u. U. auch auf andere Stockwerke übergehen.
- Die eingangs erwähnten Kabel sind zwar in der Lage, eine Ausbreitung der Flammen zu beschränken, die Ausbreitung der Gase oder Dämpfe läßt sich nicht verhindern. Ab einer bestimmten Temperatur zersetzen sich die Mantelmaterialien, wobei brennbare Gase entstehen, die dann eine Ausbreitung der Flammen fördern.
- Aus der US-A-4154976 ist bekannt, daß um eine Seele ein oder mehrere Schichten aus einem hitzebeständigen Material unter einem Außenmantel, der ein Metallrohr ist, angeordnet sind.
- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kabel bereitzustellen, welches eine Flammausbreitung ausschließt und die Ausbreitung von umweltgefährdenden Gasen vermeidet.
- Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 erfaßten Merkmale gelöst.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.
- Wesentliches Merkmal der Erfindung ist die Verwendung eines Außenmantels aus Metall. Obwohl metallische Mäntel für Kabel seit langem bekannt sind, wurde stets ein Kunststoffmantel als Außenmantel auf den Metallmantel aufextrudiert.
- Neben den sich aus der Aufgabenstellung direkt ergebenden Vorteilen hat ein Außenmantel aus Metall noch den Vorteil, daß eine Überhitzung des Innern des Kabels weniger stark ausfällt, da der Metallmantel zum einen die Wärmeenergie zurückstrahlt zum anderen aufgrund der guten Wärmeleitfähigkeit die Wärme in Längsrichtung des Kabels ableitet.
- Durch die Wellung des Außenmantels wird erreicht, daß die Seele und der Innenmantel fixiert wird und darüber hinaus das Kabel flexibel ist. Bei Verwendung von rostfreiem Stahl hat das Kabel auch in feuchter Umgebung eine hohe Lebensdauer. Aufgrund des hohen Schmelzpunktes von rostfreiem Stahl bleibt das Kabel auch bei hohen Temperaturen funktionsfähig. Der Innenmantel gewährleistet aufgrund des flammwidrigen halogenfreien hochgefüllten Kunststoffs, daß im Falle einer Überhitzung des Außenmantels die Kabelseele, die Merkmale polymere Werkstoffe, wie z. B. Polyethylen enthält und von daher nicht flammwidrig ausgebildet ist, ein Kontakt zwischen dem heißen Außenmantel und den Leitern vermieden ist, da sich bei hochgefüllten Kunststoffen ein Gerüst aus anorganischen Stoffen bildet, die gleichsam als dauerhafter Abstandshalter für die Seele zum Außenmantel wirkt.
- Die Erfindung ist anhand des in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
- Die Figur zeigt eine seitliche Ansicht eines Teils eines Kabels gemäß der Lehre der Erfindung.
- Mit 1 ist die Kabelseele bezeichnet, die aus einer sogenannten Bündelader besteht, d. h. innerhalb einer Kunststoffhülle 1a sind mehrere Lichtwellenleiter 1b angeordnet, die gegenüber der Kunststoffhülle 1a eine Überlänge aufweisen. Die Lichtwellenleiter 1a sind optische Glasfasern, die mit einer Kunststoffschicht überzogen sind. Üblicherweise verwendet man als Werkstoff für die Kunststoffschicht UV-härtbare Kunststoffe z. B. auf Acrylatbasis. Die Kunststoffhülle 1 a kann aus Polyethylen, Polybuten, Polyamid und ähnlichen Kunststoffen bestehen. Die Lichtwellenleiter 1 b können auch Kunststofflichtwellenleiter sein. Anstelle einer Seele 1 mit Lichtwellenleitern 1 b und Aderhülle1b können auch mehrere elektrische Leiter zur Datenübertragung oder zur Stromübertragung innerhalb der Schutzhülle 2 angeordnet sein.
- Die Schutzhülle 2 besteht aus einem Innenmantel 2a der auf die Seele 1 aufextrudiert ist. Als Material für den Innenmantel wird eine hochgefüllte flammfeste Kunststoffmischung verwendet, z. B. auf der Basis von Ethylen-Copolymerisat, der Aluminiumtrioxihydrat beigemischt ist.
- Über dem Innenmantel 2a kann noch eine Lage 2b aus einem feuerbeständigen Material wie z. B. ein Glasseideband oder ein Glimmerband mit überlappenden Bandkanten gewickelt sein.
- Der Außenmantel 2c ist ein längsnahtgeschweißter und gewellter Metallmantel, dessen Wellentäler auf der Lage 2b aufliegen und das aus Seele 1, Innenmantel 2a und Lage 2b bestehende Innere des Kabels fixieren. Als Werkstoff für den Außenmantel wird rostfreier Stahl verwendet.
- Ein solches Kabel eignet sich in besonders vorteilhafter Weise für die Verlegung in besonders brandgefährdeten Gegenden wie z. B. U-bahn-Tunnel, im Innern von Gebäuden, z. B. in Geschoßzwischendecken oder in vertikalen Schächten.
- Im Brandfall wird das Feuer nicht weitergeleitet, schädliche Gase und Dämpfe entstehen nicht. Bei längerer Flammeinwirkung sorgt der Metallmantel dafür, daß die Wärme vom Ort der Flammeinwirkung zurückgestrahlt und in Längsrichtung des Kabels abgeleitet wird.
- Bei extrem langer Flammeinwirkung kann sich das Innere des Kabels erhitzen, wobei es zu einer Zersetzung des Kunststoffs des Innenmantels 2a kommen kann. Die Bestandteile des Füllstoffes bleiben erhalten und bilden ein Gerüst zwischen der Seele 1 und dem Außenmantel 2c. Die Lage 2b aus feuerfestem Material hält dabei das Gerüst zusammen.
Claims (5)
- Flammbeständiges Kabel, welches der Flammausbreitung und der Rauchentwicklung widersteht, mit einer Seele (1), die mindestens einen kunststoffisolierten Leiter und/oder mindestens einen Lichtwellenleiter (1 b) aufweist und mit einem Außenmantel (2c), der ein Metallrohr ist, welches die Seele umhüllt, bei welchem zwischen der Seele (1) und dem Außenmantel (2c) ein Innenmantel (2a) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß des Innenmantel (2a) aus einem hochgefüllten flammwidrigen Kunststoff besteht, daß zwischen Innenmantel (2a) und Außenmantel (2c) eine Bewicklung (2b) aus einem temperaturbeständigen Material, z. B. Glasseidengewebeband, ein Glimmerband, etc. angeordnet ist, und daß die Umwicklung (2b) mit überlappenden Bandkanten aufgebracht ist.
- Flammbeständiges Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (2c) ein gewelltes Metallrohr ist.
- Flammbeständiges Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den Außenmantel (2c) bildende Metallrohr längsnahtgeschweißt ist.
- Flammbeständiges Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (2c) aus einem gegen Hitze und Korrosion beständigen Metall besteht.
- Flammfestes Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel aus rostfreiem Stahl besteht.
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