DE4132390C2 - Flammwidriges elektrisches Kabel - Google Patents

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektrischen Kabel und befaßt sich mit der konstruktiven Ausgestal­ tung der Aderisolierung eines flammwidrigen Kabels, dessen Funktionen im Brandfall für einen gewissen Zeit­ raum erhalten bleiben sollen.

Es ist bereits ein flammwidriges elektrisches Kabel mit Funktionserhalt im Brandfall für eine bestimmte Zeit bekannt, bei dem die Isolierung der einzelnen Lei­ ter in der Weise aufgebaut ist, daß auf den Leiter zu­ nächst eine aufgewickelte Lage von Glimmer und dar­ über eine aufgeflochtene oder aufgewickelte Lage aus Glasseide angeordnet ist und bei dem auf diese wärme­ feste Schicht eine isolierende Polymerschicht extrudiert ist. Mehrere solcher Adern sind miteinander verseilt und von einem Innen- und einem Außenmantel umgeben. Auf den Innenmantel kann eine Armierung aus einem Glasseidengeflecht aufgebracht sein (DE 32 29 352).

Bei einem anderen bekannten Kabel dieser Art be­ steht die Ader-Isolierung aus einer eng anliegenden Bandierung aus Glimmerfolie, bei der es sich um ein Glasfasergeflecht mit einer Glimmerbeschichtung han­ deln kann. Zwei Bandierungen dieser Art sind mit einer Überlappung von etwa 55% nacheinander auf den Lei­ ter aufgebracht. Die mit einer weiteren Bandierung aus einem Glasfasergeflecht versehenen Adern sind zusam­ men mit zwei Glasfaserkordeln zu einer Kabelseele ver­ seilt, die ihrerseits von einem Kupferdrahtgeflecht und einer weiteren Bandierung aus einer Glimmerfolie um­ geben ist. Als äußerer Mantel dient eine Bandierung aus einer PTFE-Folie (DE 27 00 672).

An elektrische Kabel und Leitungen dieser Art wer­ den zunehmend höhere Anforderungen gestellt. Waren die bekannten Kabel so ausgebildet, daß sie einen Test nach der Vorschrift IEC 331 bestanden haben, d. h. bei einer Flammeneinwirkung von 800°C eine Funktionsfä­ higkeit von mind. 3 Stunden aufweisen mußten, so wird in neuerer Zeit die Forderung gestellt, Kabel so auszu­ gestalten, daß sie bei einer Flammeneinwirkung von 1000°C einen Funktionserhalt über einen Zeitraum von mind. 90 Minuten aufweisen.

Ausgehend von einem flammwidrigen elektrischen Kabel mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Pa­ tentanspruches 1 liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Kabel so auszugestalten, daß es auch den erhöhten Anforderungen bezüglich des Funktionserhal­ tes genügt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß als Glimmerband ein glimmerbeschich­ tetes Glasgewebeband verwendet wird und daß zwi­ schen den beiden Lagen aus Glimmerband eine dünne Schicht eines hochtemperaturfesten Keramikklebers angeordnet ist. Hierbei soll es sich vor allem um einen Kleber auf der Basis wärmebeständiger Fasern und an­ organischer Bindemittel handeln, wobei als Fasermate­ rial insbesondere Aluminiumoxid und als Bindemittel solche auf silikatischer Basis in Betracht kommen. Der­ artige Keramikkleber sind handelsüblich. In Weiterbil­ dung der Erfindung ist es zweckmäßig, den auf die mit­ einander verseilten Adern aufgebrachten Innenmantel mit einem Wärmeschutz zu versehen. Hierzu kommt insbesondere eine Bewicklung aus einem Glasseideband oder aus einem mit Glimmer beschichteten Glasgewe­ beband in Betracht.

Bei einem derart ausgebildeten Kabel werden die Glimmerschichten, deren mechanischer Zusammenhalt durch die tragenden Glasgewebebänder im Brandfall bei sehr hohen Temperaturen nicht mehr gewährleistet ist, sicher zusammengehalten und durch den inneren Zusammenhalt auch am Leiter fixiert. Mit Hilfe der Zwi­ schenschicht aus dem Keramikkleber, der sowohl eine Isolationsfähigkeit als auch eine gewisse mechanische Verformbarkeit besitzt, wird ein Isolationsversagen ver­ hindert bzw. verzögert. Durch die Verwendung von Glasgewebe- oder Glasseideband über dem Innenman­ tel wird gegebenenfalls eine Relativbewegung der Lei­ ter untereinander verhindert, die zu einem Abrieb des Glimmermaterials führen könnte. Weiterhin werden auch Relativbewegungen zwischen dem verlegten Ka­ bel und den Befestigungselementen verhindert bzw. vermindert, was sich positiv auf den Funktionserhalt auswirkt. Das über den Innenmantel aufgebrachte Glas­ seideband stellt im übrigen eine zusätzliche Feuer- bzw. Hitzebarriere dar. Dies trägt dazu bei, bei einer Brand­ prüfung gemäß DIN 4102, Teil 12 die geforderte Le­ bensdauer nicht nur zu erreichen sondern zu über­ schreiten.

Ein Ausführungsbeispiel des neuen Kabels ist in der Figur im Querschnitt schematisch dargestellt.

Die Figur zeigt ein vieradriges elektrisches Kabel, bei dem jede Ader aus einem Leiter 1, einer Glimmerschicht 2, einer Kleberschicht 3, einer weiteren Glimmerschicht 4 und einer extrudierten äußeren Isolierschicht 5 be­ steht. Die Glimmerschichten 2 und 4 sind dabei von einem glimmerbeschichteten Glasgewebeband gebildet, das mit 50% Überlappung auf den Leiter aufgewickelt ist. Für die Schicht 3 ist ein hochtemperaturfester Kera­ mikkleber auf der Basis wärmebeständiger Fasern und anorganischer Bindemittel verwendet. Ein derartiger Kleber kann in pastenförmigem, gegebenenfalls ver­ dünntem Zustand im Durchlaufverfahren auf die erste Glimmerschicht aufgebracht werden. Geeignete Kleber sind handelsüblich und beispielsweise in dem Fachbuch "Kleb- und Dichtstoffe in der modernen Technik" von W. Endlich, Verlag W. Girardet (Essen), 1989, Seite 88ff beschrieben und werden u. a. von der Firma Kager GmbH in Frankfurt/Bundesrepublik Deutschland unter der Bezeichnung "Hochtemperatur-Keramik-Kleber" vertrieben. Besonders geeignet für die Erfindung ist die in einem gleichnamigen Prospekt beschriebene Type 9010, bei der es sich um ein Einkomponentensystem auf der Basis von Alumioniumoxyd und Silikat handelt, wel­ ches eine maximale Gebrauchstemperatur von 1650°C aufweist.

Die miteinander verseilten Adern sind von einem In­ nenmantel 6 umgeben. Darüber befindet sich eine Be­ wicklung 7 aus einem Glasseideband, die ihrerseits von dem aufgeflochtenen oder aufgesponnenen Schirm 8 umgeben ist. Auf den Schirm 8 ist der Außenmantel 9 aufgebracht. - Äußere Isolierschicht, Innen- und Au­ ßenmantel können aus vernetzten Werkstoffen beste­ hen und durch Verwendung entsprechender Additive flammwidrig ausgebildet sein. Für den Fall, daß das Ka­ bel halogenfrei ausgebildet sein soll, werden für die äu­ ßere Isolierschicht der Adern, für den Innenmantel und für den Außenmantel entsprechende Werkstoffe ver­ wendet.

Claims (4)

1. Flammwidriges elektrisches Kabel mit Funk­ tionserhalt im Brandfall, dessen verseilte Adern von einem Innen- und einem Außenmantel umgeben sind und bei dem die Aderisolierung eine innere Isolierschicht aus zwei Lagen Glimmerband und eine äußere Isolierschicht aus einem extrudierten Kunststoff aufweist, dadurch gekennzeichnet daß das Glimmerband ein glimmerbeschichtetes Glas­ gewebeband ist und daß zwischen den beiden La­ gen (2, 4) aus Glimmerband eine dünne Schicht (3) eines hochtemperaturfesten Keramikklebers ange­ ordnet ist.

2. Elektrisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß es sich bei dem Keramikkleber um einen Kleber auf der Basis wärmebeständiger Fasern und anorganischer Bindemittel handelt.

3. Elektrisches Kabel nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß es sich bei den wärmebeständi­ gen Fasern um solche aus Aluminiumoxid und Sili­ kat handelt.

4. Elektrisches Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Innen­ mantel (6) eine Bewicklung (7) aus einem Glassei­ deband oder aus einem mit Glimmer beschichteten Glasgewebeband aufgebracht ist.