CS207705B2 - Electric non-combustible connecting cable particularly for the transport vehicles and ships - Google Patents

Description

(54) Elektrický nehořlavý spojovací kabel, zejména pro dopravní vozidla - a · lodě

Vynález se týká elektrického spojovacího kabelu, zejména pro dopravní vozidla a · lodě.

Na kabely pro elektrická vedení v kolejových vozidlech a lodích jsou kladeny vyšší požadavky než ' na kabely, používané normálně pro instalaci. Kabely musí být odolné proti oleji, resp. olejům jako například olejům pro· Dieselový motory, transformátorovým olejům nebo· mazacím olejům. Izolace kabelů nesmí pod tlakem připojovacích svorek při vysokých teplotách, které se vyskytují v blízkosti strojů, popřípadě motorů, téci nebo se silně deformovat. Vyskytující se přetížení kladou vysoké požadavky na tepelnou stálost izolačních materiálů a na teplotní nezávislost jejich vlastností, například průraznou pevnost a mechanické vlastnosti.

Obzvláštní význam má provozní spolehlivost s ohledem na lidi a cenné náklady, které jsou dopravními vozidly a loďmi dopravovány. Kabely, použité v dopravních · prostředcích, mají být nehořlavé, · aby mohly plnit · svůj · úkol také v případě požáru v jejich okolí.

Protože prostor v hnacích vozidlech a lodích je velmi omezený, je použití •určitého· kabelu tím výhodnější, čím je méně náročný na prostor. Čím se může udržet menší průměr kabelu pro určitý účel, tím výhod2 nější je jeho položení. Pro montáž· je· dálo-^: důležitá · ohebnost kabelu, · protože se· musí ohýbat bez použití speciálních strojů, kolem· relativně malého· poloměru. Ohebnost se příznivě ovlivňuje nepatrnou tloušťkou izolace; je zejména výhodné, když určité · vrstvy uvnitř izolace mohou navzájem po sobě klouzat.

Elektrické kabely pro železniční vozidla musí být ještě provozuschopný při teplotách —30 °C a při těchto· nízkých teplotách se také nesmí objevovat trhlinky v místech ' ohybu. U kabelů pro lodě jsou naproti tomu kladeny vysoké požadavky na odolnost proti vlhkosti.

Dosud byly připuštěny kabely pro· dopravní vozidla a lodě podle předpisů Mezinárodního železničního svazu UIC. Takovýto kabel sestává například z vodiče, který má opředení z bavlny a na něm je izolace z butylkaučuku, která je přikryta oddělovací fólií, ovinutou páskem, a která nese · opletení, které je impregnované.

V důsledku použití butylkaučuku · nemůže se tento kabel použít pro· teploty, podstatně · překračující 100 ^QC. Právě v železničních · hnacích vozidlech se ale provozní teplota motorů stále více zvětšovala. V převážné většině zemí· jsou nyní motory pro železniční hnací vozidla dimenzovány pro· třídu H, přl207705 čemž podle předpisů Mezinárodní elektrotechnické komise ·CEI čís. 349 se · mohou v nejteplejším bodě vinutí vyskytnout teploty až 230 °C. ,

Vyšší odolností proti teplotě mohlo· by se dosáhnout použitím silikonového kaučuku místo butylkaučuku, ale z důvodu nedostatečné odolnosti silikonového· kaučuku proti olejům je toto nemožné. Jestliže by silikonový kaučuk vlivem oleje nabobtnal, mohl by se popřípadě některý obal, který jej obklopuje, porušit nebo opředení by mohlo vnitknout do mechanicky · zeslabené izolace.

Nyní bylo· překvapivě shledáno, že je možné, zhotovit pro· shora uvedené účely, to je pro různá napětí, velice dobře vhodné kabely.

Elektrický, nehořlavý spojovací kabel podle vynálezu, zejména pro· dopravní vozidla · a lodě, je· vyznačen tím, že že na ohebném vodiči · · z · hliníku, mědi · nebo poniklované nebo pocínované mědi jsou střídavě šroubovicově navinuty vždy nejméně dvě vrstvy pásku ze slídového' ’-papíru a plošného· ' útvaru, '-z · vláken odolných proti teplotě nejméně 300 °C, kterýžto pásek · . je napuštěn lepicí silikonovou pryskyřicí, zůstávající ohebnou po vy tvrzení a · na · tyto' · · první 'vrstvy ' je · vždy navinuta vrstva fólie z umělé látky, odolné proti teplotě výhodně nejméně 300 °C a její překrývající se· · oblasti jsou navzájem slepeny, a že na vnější vrstvě fólie z umělé látky je umístěno opletení ze . · sráživé příze.

Kabel podle vynálezu je · vhodný · také pro pokládání elektrických vedení ve výškových budovách a jaderných elektrárnách a pro nehořlavá telefonní vedení. V případě požáru · je takový · kabel · - neškodný pro · okolí, protože· nevylučuje ·otravné · nebo korozi· · způsobující· · plyny, · jak · ·je. tomu například u ·polyvlnylchlorídu. : . .

Příklad ·provedení kabelu · podle vynálezu je· · znázorněn na · obr. · 1 · výkresu. Na · obr. · 2 je znázorněn· porovnávací graf.

Na obr. 1 je ohebný vodič 1, výhodně měděné · lanko, Ovinutý několika vrstvami · 2a pásku ze slídového papíru a z plošného· útvaru z · vláken, ' odolných proti teplotě nejméně 300' °C, výhodně z nehořlavých vláken, přičemž · ovinutí · je provedeno· šroubovicově. Pásek · je napuštěn lepicí silikonovou pryskyřicí, která ve vytvrzeném stavu zůstane ohebnou. · Počet vrstev se· řídí podle požadovaného zkušebního napětí.

Vrstvy se mohou navinout ve stejném směru nebo· protiběžně nebo· tak, že se překrývají.

Plošný útvar může být tkanina nebo· rouno, výhodně z nerostných vláken, zejména ze skelné tkaniny. Slídový papír ·· může· mít například 10 až 50 váh. ¹ % , výhodně 20 · ' až 30 váh. % celulózových vláken, se stupněm mletí 20 až 60 podle Schopper-Rieglera. Jako lepicí silikonová pryskyřice, která se použije v B-stavu, to· je v nevytvrzeném· stavu pro napuštění, jsou vhodné takové silikonové pryskyřice, které se používají pro samolepicí pásky. Nejdůležitější složkou těchto výrobků se jeví tetrakis-(trimethylsilyl)-silikát vzorce Si[OSi(СНэ)з]4. Pryskyřice z vrstvenných hmot nebo vláčné pryskyřice nepřicházejí v úvahu. Silikonová pryskyřice proniká plošným útvarem a slídovým papírem a způsobuje pod vlivem tlaku a tepla spojení těchto vrstev. Tato pryskyřice činí všeobecně přibližně 30 váh. % pásku.

Pásek má normálně · tloušťku · od cca 0,15 milimetrů do· 0,17 mm, výhodně 0,16 mm.

Na · nejméně dvě vrstvy 2a tohoto pásku je navinuta vrstva 3a z fólie z plastické hmoty, odolné proti teplotě nejméně 300 °C, přičemž toto· navinutí se provede tak, že se fólie z poloviny překrývá; pro tento úkol přicházejí všeobecně · v úvahu fólie cca 0,0025 milimetrů tlusté z polyesterů, například polyethylentereftalát, polye^hylennaftalát, polykarbonáty· ' nebo acetáty celulózy, polyimidy, ’ nebo· polyhydantoiny. Fóliové vrstvy slouží jako vnitřní kluzné vrstvy, zlepšují ohebnost · a tvoří izolaci vodotěsnou a plynotěsnou. Slepení překrývajících se oblastí fólií z umělé látky může se provést vhodným lepidlem, které je při pokojové teplotě nelepivé, · · a které · v teple · ' změkne a fólii slepí trvale chemickou reakcí. Vhodná jsou například lepidla na bázi isocyanatóvé, esterimidové nebo· epoxidové pryskyřice.

Na vrstvu 3a z fólie z plastické hmoty přijdou opět nejméně dvě vrstvy 2b z pásku, napuštěného silikonovou pryskyřicí a vrstva 3b ;z · fólie · z plastické · hmoty, a tak se to· střídá stále · dál. Na. nejhořejší vrstvu z fólie z plastické hmoty (v obr. 1 je označeno· jako 3b) přijde opletení 4 z tepelně sráživé · příze, např. sráživá hadice · z polyesterové příze 250 Decitex, která se v teple · sráží o· . 10· až 15'%.. Toto opletení se · potom ·opatří ochrannou vrstvou z laku z umělé pryskyřice, odolného· vůči vysokým teplotám, například isocyanatovým lakem nebo podobně, aby se povrch kabelu učinil hladkým a odolným vůči otěru, zabránilo ulpívání prachu a nečistoty, a aby se dosáhla · kluzkost potřebná pro ukládání.

Protože izolace spojovacího kabelu podle vynálezu neobsahuje elastomery, jako butylkaučuk nebo· silikonový kaučuk, má poměrně vysoký obsah slídy a může se pro· dané napětí · zvolit slabší než obvyklá elastomerová izolace.

Následující tabulka a obr. 2 výkresu dovolují porovnání kabelů podle vynálezu (křivka B) se známými výše uvedenými kabely (křivka A), které odpovídají předpisům Mezinárodního železničního' svazu:

Jmenovitý průřez (mm²) - Známý kabel Kabel . podle obr. 1

	Přípustné proudové zatížení [A)	Střední vnější průměr (mm)	Přípustné proudové zatížení (AJ	Střední vnější průměr (mm)
2,5	18	6,7	25	* 7,2
6,0	31	7,9	50	8-6
16,0	75	10,7	100	10,6
35,0	150	15,1	200	14,0
70,0	250	19,4	310	17,5
120,0	385	23,7	435	2:2,0

Z těchto, hodnot, které jsou graficky znázorněny na obr. 2, vyplývá, že při daném jmenovitém průřezu je přípustné proudové zatížení pro· kabel podle vynálezu o 25 až 40 % vyšší než u známého· kabelu, a že u vyšších jmenovitých průřezů může být také vnější průměr kabelu podle vynálezu, navzdory vyššímu přípustnému proudovému zatížení, menší než u známého kabelu. Tím se stává kabel ohebnější. Protože se jak známo používají v prvé řadě kabely s větším jmenovitým průřezem, je také úspora místa v kabelových kanálech podstatná.

Protože spojovací kabel podle vynálezu neobsahuje téměř vůbec hořlavý materiál, obstojí v předepsaných zkouškách hořlavosti podle příslušných norem, například pro· železniční vozidla podle UIC kodexu 895 VE nebo pro lodě podle Lloydových předpisů a také v napěťových zkouškách ve vodě podle Lloydových předpisů, jakož i ve zkouškách v chladu podle výše uvedených předpisů, resp. norem.

Claims (9)

1. předmEt vynálezu

   1. Elektrický nehořlavý -spojovací kabel, zejména pro dopravní vozidla a lodě, vyznačující se tím, že na vodiči (1), vytvořeném, ze zkroucených jednotlivých drátů z hliníku, mědi nebo· poniklované nebo pocínované mědi, jsou střídavě šroubovicově navinuty vždy nejméně · dvě vrstvy (2a, 2b, 2c, atd.) pásku ze slídového papíru a plošného- útvaru z vláken, odolných proti teplotě nejméně 30Ό. °C, kterýžto pásek je napuštěn lepicí silikonovou pryskyřicí, zůstávající po vytvrzení ohebnou a na tyto první vrstvy (2a, 2b, 2c, atd.) je vždy navinuta vrstva (3a, 3b, 3c, atd.) z fólie z plastické hmoty, odolné proti teplotě, jejíž .překrývající -se oblasti jsou navzájem slepeny, a že na vnější vrstvě fólie z plastické hmoty je umístěno - opletení (4) ze sráživé příze.
2. 2. Elektrický nehořlavý spojovací kabel podle bodu 1, vyznačující se tím, že -opletení (4) ze sráživé příze je opatřeno· -ochrannou vrstvou z laku odolného vůči vysokým teplotám.
3. 3. Elektrický nehořlavý -spojovací kabel podle bodu 1 nebo 2, vyznačující se -tím, že ohebný vodič je tvořen měděným lankem.
4. 4. Elektrický, nehořlavý spojovací kabel podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že plošný útvar je tkanina nebo- rouno výhodně z -nehořlavých vláken, zejména z nerostných vláken.
5. 5. Elektrický, nehořlavý spojovací kabel podle bodu 4, vyznačující -se tím, že plošný útvar je- skelná tkanina.
6. 6. Elektrický, -nehořlavý -spojovací kabel podle bodů 1 až 5, vyznačující -se tím, že - fólie- z umělé látky je- polyesterová, polyhydantoinová, -nebo- polyimidová fólie. ”
7. 7. - Elektrický nehořlavý spojovací kabel podle bodů 1 -až 6, vyznačující se tím, že sráživá příze je polyesterová příze.
8. 8. Elektrický nehořlavý -spojovací kabel podle- bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že ohebný vodič je měděné lanko, plošný útvar je pásek ze skelné tkaniny, a že -opletení ze sráživé příze je opatřeno -ochrannou vrstvou, která chrání izolaci proti mechanickým vlivům a vnikání vody.
9. 9. Elektrický nehořlavý spojovací kabel podle bodů 1 -až 9, vyznačující se tím, že- fólie z plastické hmoty je odolná nejméně do 300 °C.