DE3533375A1 - Feuergeschuetzte elektrische kabelverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Kabelverbindung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Kabelverbindungen sind nach dem Stand der Technik weit verbreitet. Sie haben den Vorteil, daß sie ohne Ver­ wendung von Vergußmasse (Kabelformstoff) leicht am Einsatz­ ort hergestellt werden können. Bei Anwendungen, bei denen erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Feuer gefordert wird, sind derartige Kabelverbindungen bisher nicht anwendbar gewesen. Unter der Einwirkung von Feuer werden die in der Regel aus Kunststoff bestehende Kabel-Umhüllung und die aus Kunststoff bestehenden Schrumpfschläuche der Ader-Umhüllungen rasch abgeschmolzen und zerstört, und als Folge davon treten Kurzschlüsse zwischen den Aderverbindungen auf, und die Kabelfunktion kommt zum Erliegen.

Wegen dieser geringen Feuerbeständigkeit der beschriebenen Kabelverbindungen hat man es bevorzugt, bei Sonderkabeln mit gegen Feuer widerstandsfähigen Kabelmänteln die Ver­ wendung von Kabelverbindungen ganz zu vermeiden. Der dadurch bedingte Mehrverbrauch an teurem Sonderkabel wurde in Kauf genommen.

Es sind Kunststoffe mit erhöhter Feuerbeständigkeit bekannt, beispielsweise hoch halogenierte Kunststoffe oder Kunststoff­ massen, die feuerhemmende Zusatzstoffe enthalten (DE-OS 15 69 123, 14 94 922). Die Feuerbeständigkeit derartiger Kunststoffe ist jedoch nicht sehr groß. Bei der Zersetzung dieser Kunststoffmassen unter Feuereinwirkung werden unangenehme, korrosive oder giftige Gase und Dämpfe frei. Schrumpfschläuche lassen sich aus derartigen Materialien nicht herstellen, und demgemäß ist die Verwendung derartiger Materialien auf andere Bauarten von Kabelver­ bindungen beschränkt.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Kabelver­ bindung der angegebenen Art zu schaffen, bei der mit einfachen und eine einfache Herstellbarkeit nicht störend beein­ trächtigenden Mitteln dafür gesorgt ist, daß unter der Einwirkung von Feuer noch eine beträchtliche Betriebsdauer sichergestellt ist.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst mit der Kabel­ verbindung nach dem Anspruch 1.

Bei der erfindungsgemäßen Kabelverbindung bleiben unter Feuereinwirkung die im wesentlichen formstabilen Lagen aus dem gegen Feuer widerstandsfähigen anorganischen Fasermaterial im wesentlichen erhalten, und dadurch werden unbeabsichtigte Kontakte, insbesondere Kurzschlüsse zwischen den Adern, ver­ hindert, auch wenn die Kunststoffbestandteile der Kabelver­ bindung schon abgeschmolzen oder zerstört sind. Da die Lagen aus feuerbeständigem Fasermaterial an den Aderverbindungen vorgesehen sind, behindern sie die Abfuhr der betriebsmäßig in der Aderverbindung entstehenden Wärme nicht wesentlich. Die im Normalbetrieb gewünschte Dichtigkeit der Aderverbindung ist durch den Schrumpfschlauch ebenso sichergestellt wie bei gleichartigen Kabelverbindungen ohne Feuerschutz. Die erfindungsgemäße Kabelverbindung kann ohne Schwierigkeit am Einsatzort hergestellt werden, da die Abdichtung in der ge­ wohnten Weise mit Schrumpfschläuchen erfolgt. Beim Auf­ bringen der Lagen aus Fasermaterial braucht keine besondere Sorgfalt angewandt zu werden. Die erfindungsgemäße Kabelverbindung kann somit auch von nur angelernten Arbeitskräften mit dem gewünschten Erfolg hergestellt werden.

Bei Kabelverbindungen, die ohne Verwendung von Vergußmasse (Kabelformstoff) hergestellt werden, wird die Kabelumhüllung gewöhnlich mit einem Schrumpfschlauch hergestellt, der die Abdichtung zwischen den Kabelmänteln übernimmt. Bei erfindungs­ gemäßen Kabelverbindungen dieser Art ist in Ausgestaltung der Erfindung leicht eine weitere Erhöhung der Feuerbeständig­ keit dadurch erzielbar, daß unter dem Schrumpfschlauch der Kabel-Umhüllung eine gegen Feuer widerstandsfähige und im wesentlichen formstabile Lage aus anorganischem Fasermaterial vorgesehen ist. Es ergeben sich dann unter der Einwirkung eines Feuers die beschriebenen Schutzwirkungen zunächst an der Kabel-Umhüllung, und erst nach langer Einwirkungszeit kann die zerstörende Wirkung des Feuers in den Bereich der Aderverbindungen fortschreiten, wo dann die schon beschriebene Schutzwirkung der dort vorgesehenen Fasermaterial-Lagen eintritt. Außerdem bietet die unter dem Schrumpfschlauch der Kabel- Umhüllung vorgesehene Lage aus feuerbeständigen anorganischen Fasern den Vorteil, daß die beim Aufschrumpfen des Schrumpf­ schlauches angewandte Wärme sich nicht nachteilig auf die bereits fertig aufgezogenen Schrumpfschläuche der Ader-Um­ hüllungen auswirken kann. Andererseits reicht aber die Wärmeleit­ fähigkeit vieler Fasermaterialien aus, um bei normal be­ lasteten Kabelverbindungen die Abfuhr der Betriebswärme zu ermöglichen.

Für die Herstellung einer im wesentlichen formstabilen Lage aus anorganischem Fasermaterial gibt es mehrere Möglichkeiten. Schon durch das gegenseitige Verhaken der Fasern ergibt sich eine im allgemeinen ausreichende Form­ stabilität; dabei bleibt jedoch eine erwünschte gewisse Nachgiebigkeit und Beweglichkeit erhalten. Feuerbeständiges anorganisches Fasermaterial ist bekannt und im Handel in mehreren Ausführungsarten erhältlich, z. B. als Matte, Vlies, Band, usw., und die meisten dieser Handelsformen sind für die Herstellung der beschriebenen Faser-Lagen geeignet. Besonders bequem ist es, wenn die Lage aus Fasermaterial in Form eines Wickels vorgesehen ist. Ein solcher Wickel kann sehr leicht aus Vlies, Folie, Band, Garn oder der­ gleichen hergestellt werden und hat bei ausreichender Dicke eine genügende Formstabilität, insbesondere in den kritischen Bereichen über stromführenden metallischen Teilen, z. B. einem Preßverbinder und/oder abisolierten Leitern.

Bequem ist auch die Ausführung der Faserlage als auf­ modellierter Körper. Zu dessen Herstellung kann das Faser­ material in einer erhärtbaren Paste verwendet werden.

Der gewünschte Grad von Formbeständigkeit der Faserlagen kann auch dadurch erzielt oder begünstigt werden, daß feuerbeständige Haltemittel, z. B. Schellen aus Metall, zum Zusammenhalten der Lage des Fasermaterials vorgesehen sind.

Für das Fasermaterial sind mehrere feuerbeständige anorganische Stoffe geeignet, besonders Glasfasern oder keramische Fasern, die sich durch leichte Verarbeitbarkeit auszeichnen und in verschiedenen Formen im Handel erhält­ lich sind, beispielsweise als Matten, Wirrvliese und der­ gleichen. Keramische Fasern haben den Vorteil einer besonders hohen Temperaturfestigkeit. Besonders geeignet ist ein keramisches Fasermaterial, das unter dem Handelsnamen "Trition Kaowool" von der Firma Morgan GmbH, Ratingen bei Düsseldorf, vertrieben wird. Dieses Material ist bis etwa 1400°C beständig.

Anorganisches Fasermaterial hat oft die Eigenschaft, daß die Fasern ohne Bindemittel aneinander haften; diese Erscheinung kann auf Molekularkräfte (van der Waals'sche Kräfte) oder elektrische Kräfte zurückgeführt werden. Diese Eigenart liegt beispielsweise auch bei dem erwähnten Fasermaterial "Trition Kaowool" vor. Bei Verwendung derartiger Fasermaterialien können in der Lage des Fasermaterials die Fasern frei von Bindemitteln aneinander haften. Abgesehen davon ist natürlich auch eine Aus­ führung möglich, bei der in der Lage des Fasermaterials die Fasern durch ein feuerbeständiges anorganisches Bindemittel aneinandergebunden sind. Als Bindemittel ist insbesondere Wasserglas geeignet, das billig ist und bei Feuereinwirkung keine schädlichen Gase abgibt.

Nach dem Herstellen einer Fasermaterial-Lage einer Aderverbindung kann es erwünscht sein, die Position der Fasermaterial-Lage auf der Aderverbindung zu verändern. Um das zu erleichtern, kann es vorteilhaft sein, bei der Ader-Umhüllung ein (möglichst wärmebeständiges) Gleit­ material, wie beispielsweise Silikonfett, unter der Lage aus Fasermaterial vorzusehen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungs­ beispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben.

Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Kabelverbindung.

Fig. 2 ist eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer anderen Ausführungsform.

In Fig. 2 sind Teile, die in entsprechender Form in Fig. 1 vorkommen, mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet, jedoch unter Voranstellung der Ziffer 2.

Die Figuren sind nicht maßstäblich.

Fig. 1 zeigt eine elektrische Kabelverbindung 1 zwischen zwei elektrischen Mittelspannungs-Dreileiterkabeln 3 und 5. Jedes der Kabel hat eine Kabel-Umhüllung 7 bzw. 9 und drei isolierte Adern 11, 13, 15 bzw. 17, 19, 21.

Die dargestellte Kabelverbindung hat eine der Anzahl der Kabel-Adern entsprechende Anzahl von Aderverbindungen, also hier drei Aderverbindungen. Davon ist der besseren Deutlich­ keit halber in Fig. 1 die Aderverbindung zwischen den Adern 15 und 21 weggelassen. Von den beiden übrigen Ader­ verbindungen 23 und 25 ist die Aderverbindung 23 teilweise geschnitten dargestellt, wobei es sich versteht, daß die anderen Aderverbindungen entsprechend aufgebaut sind. Die Aderverbindung 23 hat einen Preßverbinder 27, der abisolierte Endabschnitte 29, 31 der miteinander verbundenen Adern elektrisch kontaktiert. Jede Aderverbindung hat eine elektrisch isolierende und abdichtende Ader-Umhüllung 33, 35, die bei der dargestellten Ausführungsform einen Schrumpfschlauch 37 bzw. 39 aufweist. Die gesamte Kabel­ verbindung hat eine sich von dem einen Kabelmantel 7 zu dem anderen Kabelmantel 9 erstreckende abdichtende Kabel-Umhüllung 41, die bei der dargestellten Ausführungs­ form ebenfalls einen Schrumpfschlauch 43 aufweist.

In den Ader-Umhüllungen ist jeweils unter dem Schrumpf­ schlauch eine gegen Feuer widerstandsfähige und im wesentlichen formstabile Lage aus anorganischem Fasermaterial vorgesehen. Bei der dargestellten Ausführungs­ form besteht die Fasermaterial-Lage 45 aus einem Wickel aus einem bandartigen Wirrvlies eines keramischen Faser­ materials, das unter der Bezeichnung "Trition Kaowool" von der Firma Morgan GmbH, Ratingen bei Düsseldorf vertrieben wird. In diesem keramischen Fasermaterial haften die Fasern frei von Bindemitteln aneinander.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, die weitgehend der­ jenigen nach Fig. 1 entspricht; insoweit wird, um Wieder­ holungen zu vermeiden, auf die vorstehende Beschreibung zu Fig. 1 Bezug genommen. Auch in Fig. 2 sind nur zwei von drei Leiterverbindungen dargestellt.

Auch bei der Kabelverbindung nach Fig. 2 hat jede Ader­ verbindung 223, 225 eine Ader-Umhüllung 233, 235, die jeweils einen Schrumpfschlauch 237 bzw. 239 und eine darunter angeordnete, gegen Feuer widerstandsfähige und im wesentlichen formstabile Lage 245 bzw. 47 aus anorganischem Faser­ material aufweist. Diese Fasermaterial-Lagen sind jedoch zusätzlich noch durch feuerbeständige Haltemittel in Form von Stahl-Schellen 49, 51 bzw. 53, 55 zusammengehalten. Außendem enthält auch die Kabel-Umhüllung 241 unter ihrem Schrumpfschlauch 243 eine gegen Feuer widerstandsfähige und im wesentlichen formstabile Lage 57 aus anorganischem Fasermaterial. Dadurch ergibt sich eine noch höhere Feuersicherheit, und das Aufschrumpfen des Schrumpf­ schlauches 243 der Kabel-Umhüllung 237 kann erfolgen, ohne daß die bereits aufgeschrumpften Schrumpfschläuche 235, 237, 239 der Ader-Umhüllungen 233, 235 unzulässig hoch erwärmt werden.

Die Ausführungsform nach Fig. 2 enthält ferner noch in den Ader-Umhüllungen jeweils ein wärmebeständiges Gleitmaterial 59, 61, beispielsweise Silikonfett, um ein gegebenenfalls erforderliches Verschieben der Fasermaterial-Lagen 245, 47 zu erleichtern.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Kabelverbindung ist unter Verwendung der dem Fachmann geläufigen Techniken in sehr einfacher Weise am Einsatzort möglich. Es braucht nur dort, wo eine Lage aus feuerbeständigen Fasermaterial vorzusehen ist, zuerst diese Lage aufge­ bracht zu werden, bevor in der gewohnten Weise der Schrumpfschlauch aufgeschrumpft und dadurch die Ab­ dichtung der Ader- oder Kabelverbindung hergestellt wird.

Claims (12)

1. Elektrische Kabelverbindung (1) mit mehreren Ader­ verbindungen (23, 25), die jeweils eine elektrisch isolierende und abdichtende Ader-Umhüllung (33, 35) mit einem Schrumpfschlauch (37, 39) aufweisen, und einer die Aderverbindungen umgebenden, von Kabelmantel (7) zu Kabelmantel (9) erstreckten abdichtenden Kabel- Umhüllung (41), dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Schrumpfschlauch (37, 39) der Ader-Umhüllung (33, 35) eine gegen Feuer widerstandsfähige und im wesentlichen formstabile Fasermaterial-Lage (45) aus anorganischem Fasermaterial vorgesehen ist.

2. Kabelverbindung nach Anspruch 1, bei der die Kabel-Umhüllung (241) einen Schrumpfschlauch (243) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Schrumpfschlauch (243) der Kabel-Umhüllung eine gegen Feuer widerstandsfähige und im wesentlichen form­ stabile Fasermaterial-Lage (57) aus anorganischem Fasermaterial vorgesehen ist.

3. Kabelverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasermaterial-Lage (45, 57) in Form eines Wickels vorgesehen ist.

4. Kabelverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasermaterial-Lage (45, 57) in Form eines aufmodellierten Körpers vorgesehen ist.

5. Kabelverbindung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß feuerbeständige Haltemittel (Schellen 49, 51, 53, 55) zum Zusammenhalten der Fasermaterial-Lage (245, 47) vorgesehen sind.

6. Kabelverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Faser­ material Glasfasern aufweist.

7. Kabelverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Faser­ material keramische Fasern aufweist.

8. Kabelverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Fasermaterial aus einem unter der Bezeichnung "Trition Kaowool" von der Firma Morgan GmbH, Ratingen bei Düsseldorf, vertriebenen keramischen Fasermaterial besteht.

9. Kabelverbindung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Fasermaterial-Lage die Fasern frei von Bindemittel aneinander haften.

10. Kabelverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Fasermaterial-Lage die Fasern durch ein feuerbeständiges anorganisches Bindemittel aneinandergebunden sind.

11. Kabelverbindung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Bindemittel Wasserglas aufweist.

12. Kabelverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ader-Umhüllung ein Gleitmaterial (59, 61) wie Silikonfett unter der Lage aus Fasermaterial (245, 47) vorgesehen ist.