NO770041L - Flammesikre elektriske kabler. - Google Patents

Abstract

Flammesikre elektriske kabler.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår elektriske kabler

med gode flammemotstandsegenskaper.

En kjent klasse av flammesikre kabler er de såkalte mineralisolerte kabler som ikke inneholder noe organisk materia-le i det hele tatt. Denne type kabel er utviklet til å motta oppvarming til 80Q°C i 4 timer uten at funksjoneringen blir ugunstig påvirket. Det er imidlertid godt kjent at mineralisolerte kabler trenger spesialutstyr for installering og at tilkobling og tilslutning med slike kabler er meget tidkrevende.

Søkeren har nu utviklet en elektrisk multikjernekabel som er lettere å .installere enn den mineralisolerte kabel og som møter de hovedsakelige driftskrav for den sist-nevnte som forbindelseskabel. Spesielt har den kabel som er utviklet av søkeren fortsatt å virke under laboratorieprøver etter oppvarming i 4 timer til 800°C selvom den ble skadet ved en slik behandling.

Ifølge foreliggende oppfinnelse frembringes det

en elektrisk multikjernekabel omfattende to eller flere elektriske ledere, hver av hvilke er isolert med et belegg av silikongummiisolasjon, samt en bar jordingstråd, og en hylse bestående av et laminat av en termoplastisk monomersammenset-ning/aluminium eller kobberfolie og en ekstrudert hylse av en flammehemmende polymersammensetning rundt laminatet, der hylsen omslutter de isolerte ledere og jordingstråden med metallsjiktet i laminatet på innsiden og i kontakt med jordingstråden langs hele kablens lengde.

Metallsjiktet utgjør en effektiv elektrostatisk skjerm som er spesielt fordelaktig når disse kabler installeres nær elektronisk utstyr slik som regnemaskiner.

Kabelkonstruksjonen ifølge oppfinnelsen er egnet for kabler hvori tverrsnittsarealet for hver leder er opptil 4 mm 2og som omfatter fra 2-19 separate ledere. Som eksempel kan denne konstruksjon benyttes for 2 og 5 par 0,5 mm 2 tele-fon- og signalkabler for bruk i et område med stor brannrisiko, f.eks. et kraftverk.

Silikongummisammensetninger som er egnet for bruk som elektrisk isolasjon og tilpasset belegning på ledere ved ekstrudering er vel kjent og kommersielt tilgjengelige. En hvilken som helst kjent sammensetning av denne type kan benyttes i kablene ifølge oppfinnelsen.

Jordingstråden er helst dannet av fortinnet kobber. Den kan legges opp i skruevikling med de isolerte ledere eller legges rett, i hvert tilfelle i kontakt med metallsjiktet i laminatet.

Egnede termoplastiske polymerer for polymer/aluminium eller kobberlaminatet er f.eks. polyvinylklorid, polyvinylidenklorid, polyetylen og polypropylen, av hvilke polyvinylklorid (PVC) er foretrukket. Slike laminater er enten kjent i teknikkens stand og generelt tilgjengelige eller kan fremstilles på samme måte som de kjente laminater; foretrukne laminater er de som har et metallsjikt med en tykkelse på 100-250 ym. For å fremstille hylsen rundt kjernen bestående av isolerte ledere og jordingstråden, kan laminatet av polymer og metall i form av et bånd med en bredde noe større enn omkretsen av kjernen mates longitudinelt på kjernen og formes (ved egnede ledeflater) rundt kjernen slik at denne innkretses helt, med en kant av laminatet overlappende den andre og dannende en langsgående søm langs lengden av kabelen. Den ytre hylse av flammemotstandsdyktig polymer blir deretter ekstrudert på den ytre overflate av laminatet.

Det ytre belegg kan fremstilles av et hvilket som helst flammehemmende polymer. Polymerer som er tilstede i sammensetningen kan f.eks. være PVC, polyvinylidenklorid, polyetylen, polypropylen eller en termoplastisk gummi, og polymeren kan tverrbindes på en hvilken som helst egnet måte. Sammensetningen inneholder et eller flere flammehemmende stoffer, valget av hvilket hovedsakelig avhenger av det spesielle tilstedevær-ende polymer. Egnede flammehemmende midler er f.eks. klorerte parafiner, antLmontrioksyd, magnesiumkarbonat, sinkborat og aluminiumhydrat. Egnede sammensetninger av denne type er kjent i teknikkens stand og er også generelt tilgjengelige.

Søkeren har funnet at kombinasjonen av silikon-gummiisolering for lederne og en hylse av et flammehemmende termoplastisk polymer slik som PVC med en indre f6ring av metall, der metallf6ringen er i kontakt med en bar jordingstråd som utgjør en del av kjernen, gir en kabel med en gunstig kombina-sjon av egenskaper. Således er kablen mekanisk robust slik at den er egnet for overflatemontasje og den er lett å installere. Den fortsetter også å virke, selvom den skades ved meget alvor-lig overheting.

Kabler ifølge oppfinnelsen har fra 2-19 kjerner med individuelle ledere med tverrsnittsarealer fra 0,5-4,0 mm o, og slike kunne fremstilles fra følgende materialer: Ledere - Vanlig utglødet kobber i overens stemmelse med BS 6360

Ikke-isolerte jordings-

ledere - Fortinnet utglødet kobber i overensstemmelse med BS 6360

Kjerneisolasjon - Silikongummi i overensstemmelse med

BS 6899 1969

PVC-belagt aluminiums-

folie - Utglødet aluminiumsbånd med en film av PVC fast bundet til en overflate. Metallbåndet var utglødet, kommersielt rent aluminum med en tykkelse på 0,15 mm + 0,0125 mm. Vekten av PVC-sjiktet var 2 g/m^ med en tole-ranse på -0,5 g + 1 g/m .

PVC-ytterhylse - Type 2 PVC i overensstemmelse med BS 6746 1969.

Oppsettet, dimensjoner og vekter for kablene som

ble fremstilt er vist i tabell 1 nedenfor.

Lengder av visse av de ovenfor beskrevne kabler ble underkastet følgende prøver:

Flammemotstandsevne

En gassflamme med en temperatur på 800°C ble lagt på kablen mens det var lagt på arbeidsspenning. Etter 6 timer var det inten gjennomslag.

PVC-hylsen møter også kravene for BS 4066 for flammehemmende kabler.

En annen flammemotstandsprøve er angitt i CE.G.B. spesifikasjon 099904 som krever at kablen skal underkastes en gassflamme ved en temperatur på 1000°C og å fortsette å være i virksomhet i minimum 20 min. Anvendelse av denne prøve på kablen ifølge oppfinnelsen viste at etter 1 time ved denne temperatur virket kablen fremdeles tilfredsstillende.

Mekanisk

Kablen ble bøyet 180° på en spindel 10 ganger kablens diameter, rettet ut og deretter bøyet 180° i motsatt retn-ing. Denne fremgangsmåte ble gjentatt 5 ganger; det oppsto ingen folding eller annen skade på den ytre hylse.

Spenning

Gjennomslagsspenningen for prøver av kablene ifølge oppfinnelsen (med 2 kjerner med et nominelt tverrsnittsareal på 2,5 mm 2 og 3 kjerner med et nominelt tverrsnittsareal på 1,5 mm 2) ble bestemt ved å følge den ovenfor angitte prøve. Resultatene er gitt i tabell 2 nedenfor.

Når det gjaldt 3 x 0,15 mm 2-kablen kom sammenbruddet i form av overslag ved endene. Hylsen av en ytterligere prøve ble deretter trukket av 150 mm for å eliminere endeoverslag og gjennomslagsspenningen ble bestemt igjen. Resultatene er gitt i tabell 2.

Disse styrker mot spenningsgjennomslag gir en

meget god sikkerhetsmargin overfor transient spenning fra brytere og lysstoffrør som godt kan være av størrelsesorden 5 kV.

Fuktighetsmotstandsevne

Gjennomslagsspenningen for lengder av kjerner av visse av de ovenfor beskrevne kabler ble bestemt, både før og etter den ovenfor angitte bøyeprøve. Ytterligere prøver av de samme kjerner ble nedsenket i vann i 25 timer hvoretter gjennomslagsspenningen ble bestemt.

Resultatene av disse prøver er gitt i tabell 3 nedenfor.

Lengder av kablen ble lagret i beholdere beregnet på å opprettholde en 100%-ig relativ fuktighet i kablen. Etter 8 uker ble kablene åpnet, og det ble ikke funnet noe korrosjon på aluminiumsfolien eller den bare jordleder.

Claims (3)

1. Elektrisk multikjernekabel omfattende to eller flere isolerte elektriske ledere, en bar jordleder og en ytre ekstrudert hylse av et flammehemmende termoplastisk polymert stoff, der hylsen inneslutter de isolerte ledere og jordingstråden, karakterisert ved at de elektriske ledere hver er isolert med et belegg av silikongummiisolasjon og at hylsen består av et laminat av et polymermateriale og en aluminium- eller kobberfolie og at et ytre hylster av nevnte flammehemmende termoplastiske polymermateriale ligger rundt laminatet, og at metallsjiktet er på innsiden og i kontakt med jordingstråden langs hele kablens lengde.

2. Kabel ifølge krav 1, karakterisert ved at det termoplastiske polymer for laminatet av polymer og metall er polyvinylklorid, polyvinylidenklorid, polyetylen eller polypropylen.

3. Kabel ifølge krav 1, karakterisert ved at metallsjiktet i laminatet har en tykkelse på 100-250 ym.