DE3840997A1

DE3840997A1 - Feuerbestaendiger kabelschacht

Info

Publication number: DE3840997A1
Application number: DE19883840997
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr Heide; Alfons Koehling; Heinrich Dr Winter
Original assignee: Battelle Institut eV
Current assignee: Battelle Institut eV
Priority date: 1988-12-06
Filing date: 1988-12-06
Publication date: 1990-06-07

Description

Die Erfindung betrifft einen feuerbeständigen Kabelschacht mit einem im Innern eines Blechmantels zum Einlegen der Kabel vorgesehenen aktiven Wärmeschutzmaterial.

Es sind Kabelschachtsysteme bekannt, bei denen in einem Blechmantel monolithische Gipsbauplatten angeordnet sind. Dieses System hat den Nachteil, daß bei Wärmeeinwirkung entstehende Gase und Dampfschwaden nach innen in den Kabel raum entweichen und dabei als Wärmetransportsystem fun gieren, wobei sie in nachteiliger Weise die Wärme über Kon vektion in und durch den Kabelraum führen. Außerdem ist der endotherme Effekt des Gipses auf den relativ engen und vor allem niedrigen Temperaturbereich von 60°C bis 300°C be schränkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbes serten feuerbeständigen Kabelschacht der eingangs er wähnten Art mit einer zuverlässigen und vollständigeren Wärmeschutzwirkung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch die doppelwandige Ausbildung des Blechmantels im er findungsgemäßen Kabelschacht wird die bisher bei der Er wärmung in den Kabelraum hinein wirkende Wärmekonvektion über die freigesetzten Gase und Dämpfe vermieden. Zudem ist durch die Doppelwandigkeit auch die Wärmeübertragung durch Diffusion herabgesetzt.

Der verbesserte Wärmeschutz wird insbesondere durch die Kombination der insgesamt über einen weiten Temperatur bereich - vorzugsweise zwischen ungefähr 60°C bis 900°C - endotherme Reaktionen zeigenden Substanzen er zielt, bei denen durch Abspaltung von Wasserdampf und/oder Kohlendioxid eine große Wärmemenge verbraucht wird. Durch die Kombination mehrerer Substanzen wird erreicht, daß die Entwässerung nicht schlagartig erfolgt, sondern sich über einen möglichst weiten Temperaturbereich erstreckt. Hier durch wird vor allem eine vorzeitige Gefügezerstörung der Substanzen, z.B. durch Rißbildung vermieden, die zu Wärme brücken führen könnte.

Allen im Anspruch 3 angegeben Substanzen ist gemeinsam, daß die Wärmetönung vor allem bei den Entwässerungreaktionen relativ groß ist und daß die Substanzen in großen Mengen kostengünstig zur Verfügung stehen.

Durch die in der Außenwandung des Blechmantels vorgesehe nen Bohrungen oder Perforationen können die entstehenden Gase und Dämpfe nach außen entweichen und dem Vorrücken der Temperaturfront entgegenwirken, so daß das System sich ge wissermaßen selbst kühlt und als eine Art "Wärmegleich richter" wirkt.

Vorzugsweise sind die Bohrungen mit einem dünnen Anstrich aus ebenfalls endotherm reagierende Substanzen enthal tendem Material verschlossen, der bei Einsetzen der endo thermen Reaktionen durch den erhöhten Innendruck im Blech mantelzwischenraum freigeblasen wird. Somit ist auch die Anstrichmasse aktiv feuerhemmend.

Die Wärmestrahlung wird durch eine vorzugsweise zusätzlich aufgebrachte reflektierende Außenschicht abgeschirmt, so daß sämtliche möglichen Arten des Wärmeaustauschs weitgehend vermieden sind.

Ein den Blechmantel verschließender Deckel ist vorzugsweise ebenfalls mit den oben genannten Merkmalen ausgestattet und schließt mit dem Mantel bündig ab, so daß keinerlei unge schützte Bereiche vorhanden sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Figur zeigt eine schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Kabel schachts.

Ein Kabelraum 1, in den die (nicht dargestellten) Kabel eingelegt werden, wird von der inneren Wandung 5 oder dem Innenmantel begrenzt, der mit einem Außenmantel oder einer Außenwandung 4 einen doppelwandigen Blechmantel bildet. Im Zwischenraum zwischen innerer und äußerer Blechwandung be findet sich eine Füllung 2 von drei Lagen jeweils endotherm reagierender Substanzen. Jede Lage besteht aus drei recht eckigen, aneinandergefügten plattenartigen Schichten.

Der in der Zeichnung nach oben offene Kabelraum 1 ist mittels eines Deckelteils 3 schließbar, das, wie der Blech mantel, doppelwandig und mit der Füllung 2 im Raum zwischen innerer und äußerer Blechwandung ausgebildet ist. Der rechtwinklige Deckelquerschnitt ist so bemessen, daß der Deckel in den ebenfalls rechtwinklig ausgelegten Raum 1 zwischen den sich gegenüberliegenden Seiten der Innen wandung 5 einfügbar ist, wobei das Außenblech des Deckels zu dessen Halterung dient. Es entspricht hierzu in seinen Abmessungen der Größe der sich gegenüberliegenden Seiten der äußeren Blechwandung 4 des Mantels und legt sich mit seinen über den einfügbaren kleineren Deckelteil hinaus ragenden Rändern auf die nach oben offenen Seitenkanten des Blechmantels.

Im Außenblech oder der äußeren Wandung 4 sind kleine Bohrungen 6 oder Lochblenden vorgesehen. Im Deckelteil sind diese Bohrungen oder auch Perforationen 6 im Bereich des Außenblechs oberhalb der Füllung 2 ausgebildet. Der Abstand zwischen innerer 5 und äußerer Blechwandung 4 kann je nach Anzahl der eingebrachten Lagen variieren. Wird auf eine lagenweise Einbringung der Substanzen verzichtet, so ist gegebenenfalls ein geringerer Zwischenraum ausreichend, wenn die Substanzen z.B. als gießfähige Mischung bzw. in Form eines Schlickers eingebracht oder auch lagenweise übereinander aufgetragen werden.

Aus den in der Tabelle weiter unten aufgeführten Substanzen wurden verschiedene Kombinationen entwickelt und herge stellt. Hierzu wurden die einzelnen Substanzen entweder in Lagen gepreßt und in der dargestellten Weise in den Kabel raum eingelegt oder auch als Mischung vergossen, extrudiert oder gespritzt, wobei eine Abbindung durch Hydratation und auch eine Verfestigung durch Trocknung möglich sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei Substanzlagen der angegebenen Liste verwendet. Es sind jedoch Kombina tionen und insbesondere auch Mischungen von mehr als drei Substanzen vorteilhaft. Auch sind andere endotherm reagie rende Stoffe als die aufgeführten Substanzen mit anderen Temperaturbereichen möglich.

Die vorteilhafte Wirkungsweise des dargestellten Kabel schachts besteht zum einen in der Abschirmung des Nutzraums 1 durch die innere Wandung 5 gegen Gase und Dämpfe. Durch die in der äußeren Wandung 4 ausgebildeten Öffnungen 6 können zum anderen die im Brandfall auftretenden Entga sungsprodukte nach außen entweichen und der fortschreiten den Temperaturfront entgegenwirken.

Um die Feuerbeständigkeit des Kabelschachts noch weiter zu verbessern, können an sich bekannte feuerhemmende Anstrich massen auf der Außenwandung aufgebracht werden, welche bzgl. ihrer Zusammensetzung und Auftragungsart an die er läuterte Anordnung angepaßt sind. Solche Anstrichmassen bestehen aus einer modifizierten Lackbasis, der Füllstoff substanzen der oben aufgeführten Art zugesetzt sind. Bei Feuereinwirkung blähen derartige dünne Lackschichten auf und geben einen zusätzlichen Wärmeschutz. Der "Lack" ist so abgestimmt und aufgetragen, daß er die feinen Bohrungen oder Lochblenden zunächst abdeckt und so das Eindringen von Schadsubstanzen verhindert. Im Fall eines Brandes werden beim Einsetzen der endothermen Reaktionen im Zwischenraum 2 die Bohrungen durch den dort steigenden Innendruck freigeblasen.

Weiterhin trägt zur vorteilhaften Lösung der erfindungs gemäßen Aufgabe eine abschließend aufgebrachte, dünne Alu miniumdeckschicht bei, die durch ihr Reflektionsvermögen der Wärmeaufnahme entgegenwirkt.

Claims

1. Feuerbeständiger Kabelschacht mit einem Blechmantel zum Einlegen der Kabel, der in seinem Innern mit einem aktiven Wärmeschutzmaterial versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechmantel doppelwandig ausgebildet ist und daß das Wärmeschutzmaterial (2) in den Zwischenraum zwischen seiner inneren (5) und äußeren Wandung (4) eingebracht ist und aus einer Kombination von Substanzen besteht, deren je weilige endotherme Reaktionen unter Freisetzung von Wasser und/oder Gasen in ihrer Gesamtheit über einen weiten Tempe raturbereich ablaufen.

2. Kabelschacht nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die untere Grenze des Temperaturbereichs bei ungefähr 60°C liegt und die obere Grenze zwischen 800°C und 1000°C angesetzt ist.

3. Kabelschacht nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die folgenden endotherm reagierenden Substanzen oder eine Auswahl hiervon zur überschneidenden Abdeckung dieses Temperaturbereichs ihrer endothermen Reaktionen mitein ander kombiniert werden: Al(OH)₃ (Gibbsit), AlOOH (Böhmit), CaSO₄ · 2 H₂O (Gips), Tonminerale, Talk und CaCO₃ (Kalk).

4. Kabelschacht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der äußeren Wandung (4) des doppelwandigen Blech mantels siebartige Löcher (6) vorgesehen sind, durch die bei den endothermen Reaktionen freigesetzte und auftretende Gase und Dämpfe zur Bildung einer zusätzlichen Barriere gegen eine Flammenwand entweichen können.

5. Kabelschacht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwandung des Blechmantels mit einem Anstrich aus einem endotherm reagierende Substanzen enthaltenden Material versehen ist.

6. Kabelschacht nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstrich derart beschaffen und aufgetragen ist, daß die durch ihn abgedeckten Öffnungen im äußeren Mantel durch den oberhalb der unteren Grenztemperatur der endothermen Reaktionen im Zwischenraum des Blechmantels ansteigenden Innendruck freigeblasen werden.

7. Kabelschacht nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstrich mit einer zusätzlichen Schicht aus Wärme strahlung reflektierendem Material, vorzugsweise Aluminium, versehen ist.

8. Kabelschacht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeschutzmaterial aus einem in den Zwischenraum eingebrachten Schlicker der Kombination von endotherm rea gierenden Substanzen besteht.

9. Kabelschacht nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeschutzmaterial aus in den Zwischenraum einge brachten oder in diesem aufgebrachten Lagen der endotherm reagierenden Substanzen besteht.

10. Kabelschacht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der doppelwandige Blechmantel mit einer perforierten Außenwandung (4) mittels eines abnehmbaren Deckels (3) verschließbar ist, der ebenfalls doppelwandig mit einer Füllung (2) aus den endotherm reagierenden Substanzen und perforierter Außenwandung ausgebildet ist.