NO853364L - Brannbestandig stoept kabelskjoet. - Google Patents

Description

Teknisk område

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en støpt anordning for skjøting av kabel til bruk under forberedelsen av elektriske kabelsammenføyninger. Mer spesielt vedrører oppfinnelsen en støpt eller formet kabelskjøt hvor det støpte legeme er fremstilt fra uorganisk keramisk materiale, fortrinnsvis i form av fibre.

Kjent teknikk

Støpte kabelskjøter er kjent innen teknikkens område. Slike systemer har den fordel at de lett kan fremstilles i felten på det sted hvor kabelen skal skjøtes. Imidlertid har slike kabel-skjøter i de tilfeller hvor der foreligger økt motstand mot brann, opptil nå ikke kunne brukes. F.eks. vil støpte legemer av plast smelte når de utsettes for brann, slik at det harpiksholdige fyllmateriale som typisk inneholdes i det støpte legeme, blir blottlagt. På grunn av den nødvendige støpbarhet av slike fyllstoffharpikser kan de typisk fremskaffes bare med begrenset motstand mot brann, og vil bli ødelagt forholdsvis raskt. Følgelig vil kabler som benyttes i områder hvor brannbestandighet er av ekstrem viktighet, bli forsynt med brannbestandige deksler over seg uten bruken av støpte kabelskjøter. Det krever en økt' bruk av spesielle og dyre kabler. Dersom en montert kabel blir ødelagt, må typisk meget lange kabelseksjoner byttes ut i sin helhet. Følgelig må der foreligge et stort lagerhold av slike dyre spesielle kabler.

Plastmaterialer med øket brannbestandighet er kjent innen teknikken i en flerhet av varianter. Bare noen få av disse plasttyper er imidlertid egnet for bruk med elektriske systemer, og spesielt da i forbindelse med støpte kabelskjøter. Med unntak av et par plastsorter som er selvslukkende på grunn av deres høye halogeninnhold, er typiske plaster brennbare og vil i virkeligheten understøtte forbrenningen. Eksempler på selvslukkende plaster innbefatter polyvinylklorid og polytetrafluoroetylen. For eliminering av denne angitte ulempe hva angår de fleste plaster, benytter man typisk brannhemmende tilsetningsstoffer i disse. De mest vanlig benyttede er halogeninneholdende, fosforinneholdende og antimoninneholdende sammensetninger. Når disse utsettes for brann vil de tilsvarende syrer frigjøres av de nevnte sammensetninger, noe som da kan forhindre kontinuerlig brenning.

Der foreligger mye patentlitteratur som omtaler dette konsept, f.eks. DE-OS 15 69 123, hvor antimonklorid anvises til å være istand til å virke som et brannhemmende tilsetningsstoff, såvel som DE-CS 14 94 922, hvori der foreslåes fosfen- og fosforsyrekombinasj oner.

imidlertid er det velkjent at de syrer som frigjøres som flammebeskyttende eller flammehemmende midler, kan fremskaffe korrosive kombinasjoner, slik at elektrisk og elektronisk utstyr, innbefattet kabler, kan skades eller ødelegges. Videre er det kjent at flammehemmende plaststoffer kan utvikle en betydelig mengde røk på grunn av virkningen av brann eller flammer på kabelene, noe som kan forhindre slukke- og ryddeoperasjoner. I det senere er det også blitt avdekket at forbrenningsprodukter fra flammehemmende plaststoffer er giftige.

Løsning på disse ulemper er omtalt i DE-OS 27 39 429, idet man i plaststoffet innlemmer en organisk magnesiumkombinasjon, en alkaliklorid, og en uorganisk sink- eller vanadiumkombinasjon. I dette tilfelle er ikke bare sink og vanadiumkombinasjoner dyre, men der kreves betydelig konsentrasjon av alkaliklorid for å komme til et ønsket nivå hva angår flammehemmende egenskaper. Videre er slike materialer typisk uønsket i elektrisk utstyr. Selv om borater ikke fremskaffer syrer, er den flammedempning som er tilgjengelig ved deres bruk, forholdsvis lav, slik at det blir nødvendig med den ytterligere bruk av andre flammehemmende tilsetningsstoffer, f.eks. antimonoksid.

Sluttelig, slik det er omtalt i DE-OS 23 09 294, kan et halogenfritt flammehemmende tilsetningsstoff, nemlig aluminium-hydroksid i kombinasjon med magnesiumkarbonat brukes sammen med kopolymerer åv polyolefiner og syntetisk gummi. Når de brukes i forbindelse med slike plastmaterialer, vil imidlertid de nødven-dige mengder av slike tilsetningsstoffer være forholdsvis høye, og de samme kan kombineres jevnt bare ved utstyr som gummimøller.

Følgelig har en støpt kabelskjøt med tilstrekkelig høy motstand mot brann ikke vært tilgjengelig.

Omtale av oppfinnelsen

I henhold til oppfinnelsen er der skaffet en støpt kabel-skjøt omfattende et hus rundt kabelen, og inneholdende et harpiksholdig fyllmateriale, idet huset omfatter bundne, flek-

sible, keramiske partikler.

På denne måte vil man ved bruk av oppfinnelsen kunne fremskaffe en støpt kabelskjøt med et hus som har en flammebes-tandighet i det minste så god som halogeninneholdende plastmaterialer, og som ikke frigjør korrosive eller giftige forbrenningsprodukter når den utsettes for flammer, samtidig som den er istand til å bibeholde sin integritet i et tilstrekkelig tidsin-tex-vall for å unngå blottleggelse av kabelelementer mot flammene.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen

Som omtalt ovenfor har kabelskjøten definert i henhold til oppfinnelsen en høy grad av motstand mot åpen flamme, og skaffer derfor en bibeholdt integritet selv når den utsettes for meget høye temperaturer. På grunn av den svake varmeledning hos huset, kan videre skjøten redusere den varmemengde som overføres til kabelen og det harpiksholdige fyllrnateriale som rommes i huset til et minimum, noe som tillater lengre levetid for kabelskjøten. Fordi huset består av bundne fleksible keramiske partikler, i motsetning til et integrert tildannet hus av selve keramikken, så er det lettere og ikke sprøtt, og er således ikke utsatt for brudd. Det tildannede hus kan således lett forberedes og brukes i felten, idet man i virkeligheten eliminerer tap på grunn av brudd. Fordi de bundne fleksible keramiske partikler i virkeligheten skaffer en porøs konstruksjon, foreligger der dessuten en ypperlig fastklebing med det harpiksholdige materiale som rommes deri, slik at det harpiksholdige materiale og huset i virkeligheten skaffer en sammensatt enhet hvor det harpiksholdige materiale i virkeligheten understøtter huset, slik at huset på denne måte ikke trenger forøket strekkstyrke.

Fortrinnsvis er de keramiske partikler bundet ved hjelp av et brannbestandig uorganisk bindemiddel, idet fraværet av et organisk materiale optimaliserer integriteten av huset når dette utsettes for høye temperaturer. Fortrinnsvis blir der brukt vannglass som brannbestandig uorganisk bindemiddel. Bruken av vannglass skaffer den fordel at man kan fremskaffe de keramiske partikler i form av pulver som kan røres ut i vann, og etter omrøring vil den tildannete masse herde ved normal værelsestempe-ratur. Andre uorganiske bindemidler med samme egenskaper kan selvsagt også benyttes.

Spesielle fordeler er blitt notert når de keramiske partikler er fibrøse av natur. Det støpte hus kan utformes slik at der skaffes en asbestlignende konstruksjon, som er spesielt lett. Den fibrøse konstruksjon, slik det er angitt ovenfor, skaffer en ypperlig fastklebing av den polymere fyllmaterialehar-piks som inneholdes i kabelskjøten. Et eksempel på et keramisk fibermateriale innbefatter det som er markedsført av Morgan Company under handelsnavnet "Trition Kaolwool", som lett kan blandes med vann til en formbar masse som muliggjør herdig ved omgivende temperatur.

Under håndteringen av den støpte kabelskjøt er det fordelaktig dersom huset blir fremstilt av flere deler som i virkeligheten er forbundet og sammenholdt ved hjelp av det harpiksholdige materiale som inneholdes i huset. Anbringelsen kan rett og slett utføres ved at man anordner de enkelte deler rundt tidligere forbundne ledere av den kabel som skal skjøtes, og mellomrommet mellom huset og lederforbindelsen blir fylt med en herdbar fyllmiddelharpiks.

Det herdbare harpiksholdige fyllmateriale inneholder fortrinnsvis i det minste et brannhemmende tilslagsmateriale for økning av brannbestandigheten, og vil heller ikke danne gifter eller korrosive produkter når det utsettes for flammer. Plastmaterialer med slike egenskaper er kjent innenfor fagområdet, og er tidligere omtalt. Ved innlemmelse av et flammehemmende tilsetningsstoff vil selve det harpiksholdige fyllmateriale bli brannbestandig, slik at den utnyttbare driftstid for kabelskjøten blir øket når denne utsettes for flammer. Fortrinnsvis er den harpiksholdige fyllmaterialesammensetning halogenfri, slik at ingen korrosive halogensammensetninger vil fremkomme ved flammepåvirkning.

Det er spesielt fordelaktig dersom det harpiksholdige fyllmateriale inneholder et tilsetningsstoff som muliggjør frigjøring av vann ved påvirkning av flammer. Ved denne frigjø-ring av vann og ved fordampningen av dette, vil en stor del varme absorberes, slik at temperaturen på det harpiksholdige fyllmateriale vil holdes under en kritisk grense innen en meget lang tidsramme. I dette tilfelle er en viss porøsitetsgrad for huset spesielt fordelaktig, fordi den vanndamp som fremskaffes, kan unnslippe uten å fremskaffe sprekker i huset på grunn av øket

trykk.

Det vannfrigjørende tilsetningsstoff er fortrinnsvis aluminiuinhydrat, en sammensetning som er kjent for bruk til dette formål, og som byr på den fordel at en betydelig varmemengde er nødvendig i den hensikt å bevirke frigjøringen av vann som damp.

Fordi huset ifølge oppfinnelsen har meget lav termisk konduktivitet, kan vanlige harpiksholdige fyllmaterialer med forholdsvis høy varmeledningsevne benyttes. Det tillater til-fredsstillende avledning av den varme som genereres av selve den elektriske kabel gjennorn lederforbindelsene inne i kabelskjøten.

Man har funnet at ved bruk av kabelhuset ifølge den foreliggende oppfinnelse, kan huset fremstilles med en tempera-turmotstand som overskyter 1.200°C. Fordi huset er fullstendig uorganisk vil dessuten flammepåvirkning ikke fremskaffe røk, gasser eller damper, hvilket innebærer at der ikke dannes korrosive forbrenningsprodukter, i det minste så lenge som varmen ikke er kommet til et slik punkt at termisk dekomponering av det harpiksholdige fyllmateriale finner sted.

Spesielt fordelaktig er det forhold at huset, såvel som den kombinerte kabelkjøt, kan fremstilles på en enkel måte med reduserte kostnader. I den forbindelse kan kabelskjøter være tilgjengelige i form av et arbeidssett som inneholder huset og en tilførsel av fyllmiddelharpiks som er istand til å herdne eller størkne. Kabelskjøten kan formes på en enkel måte fra de kompo-nenter som inneholdes i arbeidssettet, på det sted hvor kablene skal skjøtes.

Omtale av tegningsfiqurene

Fig. 1 er et skjematisk perspektivriss av en kabelskjøt ifølge den foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 viser et skjematisk tverrsnitt i større målestokk av overgangsområdet mellom huset og det harpiksholdige fyllmateriale.

Mer spesielt viser fig. 1 en støpt kabelskjøt med et hus som er fremstilt av to skjellformede deler 3 og 5, som er plassert rundt et forbindelsesområde for elektriske kabler 7 og 9. Huset har flensområder 11 og 13 som er plassert på toppen av hverandre. I del 3 er der uttatt et hull 15 for innføring av fyllharpiksen. Både del 3 og del 5 er tildannet fortrinnsvis av keramisk fibre under bruk av vannglass som et bindemiddel, og sammen danner de en brannbestandig uorganisk støp med lav varmekonduktivitet. Under fremstillingen av kabelforbindelsen blir fyllharpiksen tilført gjennom hellehullet 15 inntil 'mellomrommet mellom endene av kablene 7 og 9 og huset 1 er fullstendig fylit med herdbar harpiks. Etter herdingen eller stivningen av den harpiksholdige masse er begge deler 3 og 5 av huset bundet sammen og til kabelelementene ved hjelp av herdet harpiksmasse 17.

Fig. 2 viser skjematisk uregelmessigheter og porer ved den indre flate 19 av huset 1. Under ihellingen av fyllharpiksen vil denne trenge inn i disse porer eller uregelmessigheter. Der er også vist et partikkelformet tilsetningsmateriale 21, som f.eks. kan være aluminiumhydrat, som er jevnt fordelt deri.

Claims (7)

1. Støpt kabelskjøt omfattende kabler med sine ledere innbyr-des forbundet, idet lederne er omgitt av et hus som inneholder en herdet fyllharpiks, samtidig som huset omfatter bundne fleksible keramiske partikler.

2. Kabelskjøt som angitt i krav 1, karakterisert ved at partiklene er sammenbundet ved hjelp av et brannbestandig inorganisk bindemiddel.

3. Kabelskjøt som angitt i krav 2, karakterisert ved at bindemiddelet er vannglass.

4. Kabelskjøt som angitt i krav 1, karakterisert ved at de fleksible keramiske partikler er fibrøse.

5. Kabelskjøt som angitt i krav 1, karakterisert ved at huset er sammensatt av mer enn ett parti, idet partiene er sammenbundet ved hjelp av den herdede fyllharpiks.

6. Kabelskjøt som angitt i krav 1, karakterisert ved at den herdede fyllharpisk inneholder i det minste et brannherdig tilsetningsstoff.

7. Kabelskjøt som angitt i krav 6, karakterisert ved at den herdede fyllharpiks er halogenfri. C. Kabelskjøt som angitt i krav 6, karakterisert ved at det brannhemmende tilsetningsstoff kan frigjøre vann ved en forhøyet temperatur. S. Kabelskjøt som angitt i krav 8, karakterisert ved at tilsetningsstoffet som kan frigjøre vann er aluminiumhydrat.