FI88759B - Brandsaeker kabel - Google Patents

Description

1 3 8 7 Z 9

Palonkestävä kaapeli Tämän keksinnön kohteena on palonkestävä kaapeli, jossa johtimia tai johdinkimppuja on suojattu yhdellä tai 5 useammalla kuumuudessa sintrautuvalla eristekerroksella, joka on muodostettu nauhamaiseksi, kaapelin johtimia ja/tai vaippakerroksia ympäröiväksi kerrokseksi.

Kaapelien palonkestävyyttä pyritään yleensä aikaansaamaan erilaisilla palamattomista aineista ja/tai pa-10 lonestoaineista koostuvilla eristekerroksilla. Nykyisin yleisesti käytettävä palamaton eristeaine on kiillenauha, joka kelataan johtimien ympäri, kuten esim. suomalaisessa patenttihakemuksessa 773912 on esitetty. Palonestoaineet puolestaan perustuvat useimmiten kuumuudessa kidevetensä 15 vapauttaviin aineisiin, joilla siten aikaansaadaan sammuttava ja johtimia jäähdyttävä vaikutus.

Tunnetuissa kaapeleissa, joiden palonkestävä eriste perustuu kiillenauhaan ja sen tukikerroksiin, on se epäkohta, että pitkäaikaisen palonkestävyyden saavuttamisen 20 kannalta tärkein ominaisuus, eli kiillenauhan sintrautumi- nen kaapelia suojääväksi keraamiseksi putkeksi, saavute-.. . taan kiilteen ominaisuuksien johdosta vasta varsin kor keassa lämpötilassa, eli 600-700 °C. Näin korkeissa lämpötiloissa on kaapeli jo saattanut luhistua oikosulun tai 25 läpilyönnin seurauksena. Lisäksi kiillenauha on kallista, ja tukikerrokseen, esim. lasikuitunauhaan liimattuna erikoistuotteena se nostaa kaapelin valmistuskustannuksia huomattavasti. Kaapelipaloissa lämpötila nousee n. 600-800 °C:seen, ja esim. IEC 331- normin mukaan kaapelin on kes-30 tettävä luhistumatta 3 tuntia 750 °C lämpötilassa.

Tämän keksinnön tarkoituksena on välttää yllämainitut haitat ja aikaansaada palonkestävä kaapeli, jolla aikaansaadaan johtimille riittävä suoja. Tämän vaikutuksen aikaansaamiseksi on keksinnön mukaiselle kaapelille tun-35 nusomaista se, että kuumuudessa sintrautuva eristekerros •Ί Q 7 r 9 2 J O / w 7 muodostuu palamattomasta mineraalivillasta tai vastaavasta, joka on kyllästetty silikoniyhdisteellä, ja johon on lisätty sintrautumista edistävää ainetta, kuten lasi-jauhoa, lyijyoksidia, sinkki-tai natriumboraattia.

5 Keksinnön mukaisesti rakennetun kaapelin etuja ovat tunnettuihin ratkaisuihin nähden mahdollisuus madaltaa sintrautumislämpötilaa n. 400-500 °C:seen, palonkestävän materiaalin suhteellisen halpa, kutomaton raaka-aine ja palonkestävän kerroksen huokoisen rakenteen ansiosta moni-10 puolisemmat mahdollisuudet integroida esim. halutulla tavalla vaikuttavia lisäaineita kerrokseen.

Keksinnön muille edullisille sovellutusmuodoille on tunnusomaista se, mitä jäljempänä olevissa patenttivaatimuksissa on esitetty.

15 Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin esi merkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää keksinnön erään sovellutusmuodon mukaista kaapelia asennusvaiheessa ja kerroksittain auki 20 leikattuna, kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista kaapelia palon jälkeen, kuvio 3 esittää keksinnön erään toisen sovellutus-muodon mukaista kaapelia asennusvaiheessa ja kerroksittain 25 auki leikattuna.

Kuviossa 1 on esitetty keksinnön mukainen palonkes-tävä kaapeli. Kuparijohtimia 1 ympäröi tavanomainen joustava muovieristekerros 2. Johtimien 1 sijasta voitaisiin tässä yhteydessä yhtä hyvin puhua johdinkimpuista. Tässä 30 sovellutusmuodossa on kunkin muovivaipan 2 päälle kierret ty palamattomasta lasi- tai vuorivillasta valmistettua nauhaa 3, joka on kyllästetty silikoniyhdisteellä, kuten polydimetyylisiloksaanilla tai sen johdannaisilla, ja johon on lisätty sintrautumista edistävää ainetta, kuten 35 lasijauhoa, lyijyoksidia, sinkki- tai natriumboraattia.

3 L ΓΪ 7 7 >

Nauhan perusmateriaali on tavallista kutomatonta ja huokoista mineraalivillaa. Lisäksi nauhaan on lisätty palamatonta täyteainetta, kuten jotakin silikaattia tai metal-lioksidia. Sopivia silikaatteja ovat esim. wollastoniitti 5 ja kiille, metallioksidit voivat muodostua alkalimetal-lioksideista tai jostakin muusta johtamattomasta metalli-oksidista, esim. sinkkioksidista. Polydimetyylisiloksaanin metyyliryhmä voidaan korvata muilla ryhmillä, pääasia on se, että käytetty silikoniyhdiste palaessaan jättää mah-10 dollisimman suuren määrän tuhkaa, joka voi osallistua sintrautumisprosessiin. Sintrautumisen tuloksena on rakenteeltaan kolmiulotteinen, keraaminen komposiitti, johon kuitujen lisäksi sisältyy pääasiassa piidioksidin muodostama, kuituja jäykästi yhdistävä sintrattu verkkorakenne. 15 Nauhamateriaali eli mineraalivilla puristetaan val mistusvaiheessa matoksi, joka kyllästetään silikonilla ja johon lisätään halutut lisäaineet, minkä jälkeen matto valssataan ohueksi, esim. 0,2 - 0,4 mm vahvuiseksi matoksi joka leikataan n. 7 - 30 mm levyiseksi nauhaksi.

20 Johtimien ympäri on vastaavalla tavalla kaapelin sisävaipaksi kierretty kerros 4 palamatonta mineraalivillaa olevasta nauhasta. Tämä on laadultaan samanlainen kuin johdinten eristämisessä käytetty nauha 3, mutta voi olla paksumpi. Lisäksi siihen on edullisesti lisätty palonesto-25 ainetta kuten boorioksidia tai lyijylasia, joista sammuttavaa ja jäähdyttävää kidevettä vapautuu kuumuuden vaikutuksesta, ja nauha voi edelleen olla lujitettu pääasiassa eristenauhan pituussuuntaan suunnatuilla lasikui-tulangoilla 6. Vahvikkeet ovat tarpeen automatisoidussa 30 kaapelituotannossa, jossa käytetään nopeatoimisia nauhoi-tuskoneita.

Lopuksi kaapeli päällystetään termoplastisella tai elastomeerisella ulkovaipalla 5 normaaliin tapaan.

Kuviossa 2 on esitetty kuvion 1 mukainen, mutta 35 palanut kaapeli, jossa ulkovaippa 5 on palanut pois ja 4 o 8 7 .

kerros 4 sintrautunut kaapelia suojääväksi keraamiputkeksi 4', jossa nauhan pitkittäisreunojen muodostamista saumoista on jäljellä enää katkoviivoin merkityt jäljet. Vastaavasti johtimien 1 ympäri kierretyt nauhat ovat sint-5 rautuneet putkiksi 3', joiden sisällä vaipat 2 ovat edelleen käyttökelpoiset tai ne ovat palaneet pois, mikä ei haittaa kuvion 1 mukaisen kaapelin toimintakykyä. Näin on aikaansaatu kaksinkertainen suoja johtimille 1, minkä ansiosta vaikeatkin palot yleensä saadaan sammutettua ajois-10 sa ennen kaapelin luhistumista.

Kuviossa 3 on esitetty keksinnön eräs toinen sovel-lutusmuoto, joka poikkeaa kuvion 1 mukaisesta sovellutus-muodosta lähinnä siinä, että kaapelin sisävaippa 8 on muodostettu pitkittäisnauhoituksena kaapelin pituussuunnassa. 15 Pitkittäisnauhan saumakohta sintrautuu kuumuudessa tii viiksi keraamiputken osaksi kuten kelausmenetelmällä aikaansaatujen limittäiskerrosten saumatkin. Kuvion 3 sovel-lutusmuodossa yksittäisiä johtimia ympäröi ainoastaan tavanomaiset eristekerrokset 7, joihin toki on voitu konven-20 tionaaliseen tapaan sekoittaa palonesto- ja palamattomia aineita suojavaipan 8 vaikutuksen tehostamiseksi.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön eri sovellutusmuodot eivät rajoitu yllä esitettyihin esimerkkeihin, vaan että ne voivat vaihdella jäljempänä olevien 25 patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä kuumuudessa sint- rautuva eristekerros voidaan muodostaa myös suoraan johtimen päälle suojakerrokseksi, saman kaapelin eri johdin-vyyhtien suojavaipaksi, tai vaikkapa koko kaapelin uloim-maksi kerrokseksi suojaamaan kaapelia kokonaisuudessaan 30 kuumuudelta.

Claims (6)

5 ό 8 1L >

1. Palonkestävä kaapeli, jossa johtimia (1) tai johdinkimppuja on suojattu yhdellä tai useammalla kuumuu- 5 dessa sintrautuvalla eristekerroksella (3,4; 8), joka on muodostettu nauhamaiseksi, kaapelin johtimia (1) ja/tai vaippakerroksia (2) ympäröiväksi kerrokseksi, tunnettu siitä, että kuumuudessa sintrautuva eristeker-ros (3,4; 8) muodostuu palamattomasta mineraalivillasta 10 tai vastaavasta, joka on kyllästetty silikoniyhdisteellä, ja johon on lisätty sintrautumista edistävää ainetta, kuten lasijauhoa, lyijyoksidia, sinkki-tai natriumboraattia.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen palonkestävä kaapeli, tunnettu siitä, että kuumuudessa sintrautu- 15 van eristekerroksen (3,4; 8) perusmateriaali on kutomaton-ta, huokoista kivi- tai lasivillaa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen palonkestävä kaapeli, tunnettu siitä, että kuumuudessa sintrautuvaan eristekerrokseen (3,4; 8) on lisätty palama- 20 tonta täyteainetta kuten jotakin silikaattia tai alkali-tai muuta johtamatonta metallioksidia.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen palon kestävä kaapeli, tunnettu siitä, että kuumuudessa sintrautuvaan eristekerrokseen (3,4; 8) on lisätty pa- 25 lonestoainetta kuten boorioksidia tai lyijylasia.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen palonkestävä kaapeli, tunnettu siitä, että kuumuudessa sintrautuva eristekerros (3,4; 8) on lujitettu pääasiassa eristenauhan pituussuuntaan suunnatuilla lasikuitulangoil- 30 la (6) tai vastaavilla.

6 /