EP1667170A2 - Communication cable - Google Patents
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- H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
- H01B7/29—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame
- H01B7/295—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame using material resistant to flame
Definitions
- the invention relates to a communication cable with a plurality of wires consisting of insulated conductors, in which the wires are stranded together to stranding elements, a large number of which is combined in a cable core, and in which the cable core surrounded at least by a sheath of insulating material is.
- Such communication cables - in the following called “cables” for short - have been known for a long time and are in use worldwide. They are described, for example, in the textbook “Kabeltechnik” by M. Klein, Spinger Verlag 1929, pages 224 to 226.
- the cables are normally sufficient for all technical transmission and mechanical requirements.
- appropriate insulating materials and insulation techniques must be used and in many cases also other structures must be used. Corresponding measures can lead to a deterioration of the transmission properties.
- the invention has for its object to make the initially described cable so that it meets all requirements for safety reasons in case of fire with unchanged good transmission properties.
- this cable are used as insulating non-flammable or flame-retardant and / or flame-resistant materials.
- the cable is therefore not flammable so that it can be used with advantage for example in tunnels or other areas with increased risk in case of fire.
- the head of the wires are also surrounded in the inner layer of flame-resistant insulating material that retains its insulating properties in case of fire, even at high temperatures at least for a sufficiently long period, so that the functionality of the cable is guaranteed for this period (emergency operation). All insulating materials of the cable are also advantageously selected so that their electrical properties allow optimum transmission of telecommunications signals.
- the inner layer directly surrounding the conductors of the wires for which, for example, a material of glass / silicone / mica, of glass fibers and / or of ceramic fibers can be used.
- the outer layer surrounding the inner layer is made of a polyolefin whose good electrical properties are well known. In addition to the increased security of the cable in case of fire so its good electrical properties are guaranteed, so that such a cable on the one hand without problems with other cables whose design is designed only for electrical or transmission requirements, and on the other hand for higher frequencies up 1 MHz and higher, as required for the transmission of current digital signals with high bit rates.
- the cable K shown in FIGS. 1 and 2 has Verseileiemente 1, which consist of two wires stranded together to a pair 2. Instead of the pairs could be used as Verseilieri also in the news area usual star quads, in which four wires 2 are stranded with exact assignment to each other.
- the stranding elements 1 are arranged in the illustrated embodiment in layer stranding in superimposed layers in the cable K. For the sake of clarity, gaps between the stranding elements 1 are shown. These gaps are actually not present because the Verseileiemente 1 are directly adjacent.
- the stranding elements 1 can be combined in bundles in the cable core in deviation from the illustrated strand stranding.
- Each wire 2 has, according to FIGS. 3 and 4, a conductor 3, which is surrounded by an inner layer 4 of a flame-resistant insulating material.
- Suitable insulating materials are, for example, materials based on glass / silicone / mica, which is also known under the trade name "Mica", as well as materials with glass fibers and / or ceramic fibers.
- Overlying the inner layer 4 is an extrusion-produced layer 5 of polyolefin, which may be polyethylene or even a halogen-free, flame-retardant polyethylene-based compound.
- the inner layer 4 has at least one band which is wound around the conductor 3 with overlapping edges. It is constructed in a preferred embodiment of two bands 6 and 7, which are wrapped around the conductor 3 with overlapping edges.
- the bands 6 and 7 are made of the above materials. They are wound in a preferred embodiment in the opposite direction around the conductor 3, as shown in Fig. 3.
- the bands 6 and 7 have a different width in a preferred embodiment.
- the wider band 7 is preferably wrapped around the conductor 3 directly surrounding, narrower band 6.
- the layer 5 is firmly connected to the inner layer 4, which has no smooth surface because of the wound tapes. The material of the layer 5 can therefore "catch" during extrusion with the inner layer.
- two wires 2 are first stranded together in pairs.
- the stranding takes place in a preferred embodiment with a complete (100%) reverse rotation.
- the resulting stranding elements 1 are then stranded in, for example, three superimposed layers to a cable core 8 also with complete reverse rotation, as shown in FIGS. 1 and 2.
- the cable core 8 can also have more than three or only two layers. Between the individual layers of the stranding elements 1 windings can be attached.
- the cable core 8 may be surrounded by a winding.
- the stranding elements 1 can also be combined into bundles.
- a closed sheath 9 consisting of a metal band.
- the metal band is, in a preferred embodiment, longitudinally formed, with overlapping edges around the cable core 8.
- the overlap seam is advantageously closed metallically.
- the metal strip is preferably made of aluminum. It is designed for example as aluminum foil.
- the metal strip may be coated on one side with a layer in the finished cable K outer layer of a copolymer as a primer, which is tacky when exposed to heat.
- the metal strip or the shell 9 is then glued in a kind of sandwich design with a jacket 10 made of insulating material, which is extruded onto the shell 9. The bonding is effected by the heat of the extruded shell 10.
- the bonding between the envelope 9 and the jacket 10 is also achieved if, prior to the extrusion of the jacket 10, a bonding agent is applied to the envelope 9.
- a reinforcement 11 can first be attached over the casing 9, onto which the casing 10 is then extruded.
- the reinforcement 11 is in a preferred embodiment of two steel strips, which are wound over each other lying with a gap. The gaps of one band are covered with advantage by the other steel band.
Landscapes
- Insulated Conductors (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Nachrichtenkabel mit einer Vielzahl von aus isolierten Leitern bestehenden Adern, bei welchem die Adern zu Verseilelementen miteinander verseilt sind, von denen eine große Anzahl in einer Kabelseele zusammengefaßt ist, und bei welchem die Kabelseele zumindest von einem Mantel aus Isoliermaterial umgeben ist.The invention relates to a communication cable with a plurality of wires consisting of insulated conductors, in which the wires are stranded together to stranding elements, a large number of which is combined in a cable core, and in which the cable core surrounded at least by a sheath of insulating material is.
Solche Nachrichtenkabel- im folgenden kurz "Kabel" genannt - sind seit langer Zeit bekannt und weltweit im Einsatz. Sie sind beispielsweise in dem Fachbuch "Kabeltechnik" von M. Klein, Spinger Verlag 1929, Seiten 224 bis 226 beschrieben. Die Kabel genügen im Normalfall allen übertragungstechnischen und mechanischen Anforderungen. Wenn Kabel aber im Brandfall Notlaufeigenschaften haben bzw. einen Isolationserhalt sichern sollen, müssen entsprechende Isoliermaterialien und lsoliertechniken eingesetzt und in vielen Fällen auch andere Aufbauten verwendet werden. Entsprechende Maßnahmen können zu einer Verschlechterung der Übertragungseigenschaften führen.Such communication cables - in the following called "cables" for short - have been known for a long time and are in use worldwide. They are described, for example, in the textbook "Kabeltechnik" by M. Klein, Spinger Verlag 1929, pages 224 to 226. The cables are normally sufficient for all technical transmission and mechanical requirements. However, if cables have emergency running properties in the event of a fire or if they are intended to secure the insulation, appropriate insulating materials and insulation techniques must be used and in many cases also other structures must be used. Corresponding measures can lead to a deterioration of the transmission properties.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs geschilderte Kabel so zu gestalten, daß es im Brandfall bei unverändert guten Übertragungseigenschaften allen aus Sicherheitsgründen gestellten Anforderungen genügt.The invention has for its object to make the initially described cable so that it meets all requirements for safety reasons in case of fire with unchanged good transmission properties.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,
- daß die Isolierung der Leiter aus einer inneren Lage aus einem flammfesten Isoliermaterial und einer äußeren, durch Extrusion erzeugten Schicht aus einem Polyolefin besteht, die fest mit der inneren Lage verbunden ist,
- daß über der Kabelseele eine aus einem Metallband bestehende, geschlossene Hülle angebracht ist und
- daß über der Hülle der aus einem nicht brennbaren Material bestehende Mantel aufgebracht ist, der mit der Hülle verklebt ist.
- in that the insulation of the conductors consists of an inner layer made of a flame-resistant insulating material and an outer layer produced by extrusion of a polyolefin, which is firmly connected to the inner layer,
- that over the cable core consisting of a metal band, closed shell is attached and
- that over the shell of existing non-combustible material coat is applied, which is glued to the shell.
Bei diesem Kabel sind als Isoliermaterialien nicht brennbare bzw. flammwidrige und/oder flammfeste Materialien eingesetzt. Das Kabel ist also insgesamt nicht brennbar, so daß es mit Vorteil beispielsweise in Tunnelstrecken oder anderen Bereichen mit erhöhtem Risiko im Brandfall eingesetzt werden kann. Die Leiter der Adern sind darüber hinaus in der inneren Lage von flammfestem Isoliermaterial umgeben, das seine Isoliereigenschaften im Brandfall auch bei hohen Temperaturen zumindest für einen ausreichend langen Zeitraum behält, so daß die Funktionsfähigkeit des Kabels für diesen Zeitraum gewährleistet ist (Notlaufverhalten). Alle Isoliermaterialien des Kabels sind außerdem mit Vorteil so ausgewählt, daß ihre elektrischen Eigenschaften eine optimale Übertragung nachrichtentechnischer Signale erlauben. Das gilt insbesondere für die die Leiter der Adern direkt umgebende innere Lage, für welche beispielsweise ein Material aus Glas/Silikon/Glimmer, aus Glasfasern und/oder aus Keramikfasern verwendet werden kann. Die die innere Lage umgebende äußere Schicht besteht aus einem Polyolefin, dessen gute elektrische Eigenschaften allgemein bekannt sind. Neben der erhöhten Sicherheit des Kabels im Brandfall sind also auch dessen gute elektrische Eigenschaften gewährleistet, so daß ein solches Kabel einerseits problemlos mit anderen Kabeln, deren Aufbau nur nach elektrischen bzw. übertragungstechnischen Vorgaben gestaltet ist, verbunden werden kann und andererseits auch für höhere Frequenzen bis zu 1 MHz und höher geeignet ist, wie sie für die Übertragung aktueller digitaler Signale mit hohen Bitraten benötigt werden.In this cable are used as insulating non-flammable or flame-retardant and / or flame-resistant materials. The cable is therefore not flammable so that it can be used with advantage for example in tunnels or other areas with increased risk in case of fire. The head of the wires are also surrounded in the inner layer of flame-resistant insulating material that retains its insulating properties in case of fire, even at high temperatures at least for a sufficiently long period, so that the functionality of the cable is guaranteed for this period (emergency operation). All insulating materials of the cable are also advantageously selected so that their electrical properties allow optimum transmission of telecommunications signals. This applies in particular to the inner layer directly surrounding the conductors of the wires, for which, for example, a material of glass / silicone / mica, of glass fibers and / or of ceramic fibers can be used. The outer layer surrounding the inner layer is made of a polyolefin whose good electrical properties are well known. In addition to the increased security of the cable in case of fire so its good electrical properties are guaranteed, so that such a cable on the one hand without problems with other cables whose design is designed only for electrical or transmission requirements, and on the other hand for higher frequencies up 1 MHz and higher, as required for the transmission of current digital signals with high bit rates.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen dargestellt.Embodiments of the subject invention are illustrated in the drawings.
Es zeigen:
- Fig. 1 einen Querschnitt eines Kabels nach der Erfindung.
- Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 ergänzte Ausführungsform des Kabels.
- Fig. 3 eine in dem Kabel verwendbare Ader mit absatzweise entfernten Schichten in vergrößerter Darstellung.
- Fig. 4 einen Schnitt durch Fig. 3 längs der Linie IV - IV in weiter vergrößerter Darstellung.
- Fig. 1 shows a cross section of a cable according to the invention.
- Fig. 2 shows a comparison with FIG. 1 supplemented embodiment of the cable.
- Fig. 3 is a usable in the cable vein with staggered layers removed in an enlarged view.
- Fig. 4 shows a section through Fig. 3 along the line IV - IV in a further enlarged view.
Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Kabel K weist Verseileiemente 1 auf, die aus zwei zu einem Paar miteinander verseilten Adern 2 bestehen. Statt der Paare könnten als Verseilelemente auch im Nachrichtenbereich übliche Sternvierer eingesetzt werden, in denen vier Adern 2 mit genauer Zuordnung zueinander miteinander verseilt sind. Die Verseilelemente 1 sind in der darstellten Ausführungsform in Lagenverseilung in übereinander liegenden Lagen im Kabel K angeordnet. Dabei sind der Übersichtlichkeit halber Lücken zwischen den Verseilelementen 1 eingezeichnet. Diese Lücken sind tatsächlich nicht vorhanden, weil die Verseileiemente 1 direkt aneinander liegen. Die Verseilelemente 1 können in der Kabelseele in Abweichung von der dargestellten Lagenverseilung auch in Bündeln zusammengefaßt sein.The cable K shown in FIGS. 1 and 2 has Verseileiemente 1, which consist of two wires stranded together to a
Jede Ader 2 hat gemäß den Fig. 3 und 4 einen Leiter 3, der von einer inneren Lage 4 aus einem flammfesten Isoliermaterial umgeben ist. Als Isoliermaterial geeignet sind beispielsweise Materialien auf Basis Glas/Silikon/Glimmer, das auch unter dem Handelsnamen "Mica" bekannt ist, sowie Materialien mit Glasfasern und/oder Keramikfasern. Über der inneren Lage 4 ist eine durch Extrusion erzeugte Schicht 5 aus einem Polyolefin angebracht, die aus Polyethylen oder auch aus einer halogenfreien, flammbeständigen Mischung auf der Basis von Polyethylen bestehen kann.Each
Die innere Lage 4 weist mindestens ein Band auf, das mit überlappenden Kanten um den Leiter 3 herumgewickelt ist. Sie ist in bevorzugter Ausführungsform aus zwei Bändern 6 und 7 aufgebaut, die mit überlappenden Kanten um den Leiter 3 herumgewickelt sind. Die Bänder 6 und 7 bestehen aus den oben angegebenen Materialien. Sie werden in bevorzugter Ausführungsform in entgegengesetzter Richtung um den Leiter 3 herumgewickelt, so wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Die Bänder 6 und 7 haben in bevorzugter Ausführungsform eine unterschiedliche Breite. Das breitere Band 7 ist mit Vorzug um das den Leiter 3 direkt umgebende, schmalere Band 6 herumgewickelt. Die Schicht 5 ist fest mit der inneren Lage 4 verbunden, die wegen der aufgewickelten Bänder keine glatte Oberfläche hat. Das Material der Schicht 5 kann sich daher beim Extrudieren mit der inneren Lage "verhaken".The
Zur Herstellung des Kabels K in der dargestellten Ausführungsform werden zunächst je zwei Adern 2 zu Paaren miteinander verseilt. Die Verseilung erfolgt in bevorzugter Ausführungsform mit einer vollständigen (100 %) Rückdrehung. Die dadurch entstandenen Verseilelemente 1 werden dann in beispielsweise drei übereinander liegenden Lagen zu einer Kabelseele 8 ebenfalls mit vollständiger Rückdrehung verseilt, so wie es in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Die Kabelseele 8 kann auch mehr als drei oder nur zwei Lagen aufweisen. Zwischen den einzelnen Lagen der Verseilelemente 1 können Bewicklungen angebracht werden. Auch die Kabelseele 8 kann von einer Bewicklung umgeben sein. Die Verseilelemente 1 können auch zu Bündeln zusammengefaßt sein.To produce the cable K in the illustrated embodiment, two
Um die Kabelseele 8 herumgeformt ist eine aus einem Metallband bestehende, geschlossene Hülle 9. Das Metallband wird in bevorzugter Ausführungsform längseinlaufend, mit überlappenden Kanten um die Kabelseele 8 herumgeformt. Die Überlappungsnaht ist vorteilhaft metallisch geschlossen. Das Metallband besteht mit Vorzug aus Aluminium. Es ist beispielsweise als Aluminiumfolie ausgeführt. Das Metallband kann einseitig mit einer im fertigen Kabel K außen liegenden Schicht aus einem Copolymer als Haftvermittler beschichtet sein, das bei Wärmeeinwirkung klebfähig wird. Das Metallband bzw. die Hülle 9 ist dann in einer Art Sandwichausführung mit einem Mantel 10 aus Isoliermaterial verklebt, der auf die Hülle 9 aufextrudiert ist. Die Verklebung wird dabei durch die Wärme des extrudierten Mantels 10 bewirkt. Die Verklebung zwischen Hülle 9 und Mantel 10 wird auch dann erreicht, wenn vor dem Extrudieren des Mantels 10 ein Haftvermittler auf die Hülle 9 aufgebracht wird.Formed around the cable core 8 is a closed
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Kabels K kann gemäß Fig. 2 über der Hülle 9 zunächst noch eine Bewehrung 11 angebracht werden, auf welche dann der Mantel 10 extrudiert wird. Die Bewehrung 11 besteht in bevorzugter Ausführungsform aus zwei Stahlbändern, die jeweils mit Lücke übereinander liegend aufgewickelt sind. Dabei werden die Lücken des einen Bandes mit Vorteil vom jeweils anderen Stahlband überdeckt.In an advantageous embodiment of the cable K, according to FIG. 2, a
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