Wichtige Tipps zur Auswahl der richtigen Elektrokabeltypen, -größen und -installation

Bei Kabeln wird die Spannung üblicherweise in Volt (V) gemessen und anhand ihrer Nennspannung kategorisiert. Die Nennspannung gibt die maximale Betriebsspannung an, die das Kabel sicher verarbeiten kann. Hier sind die wichtigsten Spannungskategorien für Kabel, ihre entsprechenden Anwendungen und die Normen:

1. Niederspannungskabel

• Spannungsbereich: Bis zu 1 kV (1000 V)
• Anwendungen: Wird in Wohn-, Geschäfts- und Industriegebäuden zur Stromverteilung, Beleuchtung und für Niedrigleistungssysteme verwendet.
• Gemeinsame Standards:
  • IEC 60227: Für PVC-isolierte Kabel (für die Stromverteilung).
  • IEC 60502: Für Niederspannungskabel.
  • BS 6004: Für PVC-isolierte Kabel.
  • UL 62: Für flexible Kabel in den USA

2. Mittelspannungskabel

• Spannungsbereich: 1 kV bis 36 kV
• Anwendungen: Wird in Stromübertragungs- und -verteilungsnetzen verwendet, typischerweise für industrielle oder Versorgungsanwendungen.
• Gemeinsame Standards:
  • IEC 60502-2: Für Mittelspannungskabel.
  • IEC 60840: Für Kabel, die in Hochspannungsnetzen verwendet werden.
  • IEEE 383: Für hochtemperaturbeständige Kabel im Kraftwerkseinsatz.

3. Hochspannungskabel (HV)

• Spannungsbereich: 36 kV bis 245 kV
• Anwendungen: Wird bei der Fernübertragung von Elektrizität, in Hochspannungsumspannwerken und für Stromerzeugungsanlagen verwendet.
• Gemeinsame Standards:
  • IEC 60840: Für Hochspannungskabel.
  • IEC 62067: Für Kabel zur Hochspannungsübertragung von Wechsel- und Gleichstrom.
  • IEEE 48: Zum Prüfen von Hochspannungskabeln.

4. Höchstspannungskabel

• Spannungsbereich: Über 245 kV
• Anwendungen: Für Hochspannungsübertragungssysteme (werden zur Übertragung großer Mengen elektrischer Energie über weite Entfernungen verwendet).
• Gemeinsame Standards:
  • IEC 60840: Für Höchstspannungskabel.
  • IEC 62067: Gilt für Kabel zur Hochspannungs-Gleichstromübertragung.
  • IEEE 400: Prüfungen und Normen für Höchstspannungskabelsysteme.

5. Spezialspannungskabel (zB Niederspannungs-Gleichstrom-, Solarkabel)

• Spannungsbereich: Variiert, aber typischerweise unter 1 kV
• Anwendungen: Wird für bestimmte Anwendungen wie Solarpanelsysteme, Elektrofahrzeuge oder Telekommunikation verwendet.
• Gemeinsame Standards:
  • IEC 60287: Zur Berechnung der Strombelastbarkeit von Kabeln.
  • UL 4703: Für Solarkabel.
  • TÜV: Für Solarkabelzertifizierungen (z. B. TÜV 2PfG 1169/08.2007).

Niederspannungskabel (LV) und Hochspannungskabel (HV) lassen sich weiter in spezifische Typen unterteilen, die je nach Material, Konstruktion und Umgebung für bestimmte Anwendungen konzipiert sind. Hier ist eine detaillierte Aufschlüsselung:

Untertypen von Niederspannungskabeln (LV):

1. Stromverteilungskabel

   • Beschreibung: Dies sind die am häufigsten verwendeten Niederspannungskabel für die Stromverteilung in Wohn-, Gewerbe- und Industrieumgebungen.
   • Anwendungen:
     • Stromversorgung von Gebäuden und Maschinen.
     • Verteilertafeln, Schalttafeln und allgemeine Stromkreise.
   • Beispielstandards: IEC 60227 (PVC-isoliert), IEC 60502-1 (für allgemeine Zwecke).

2. Panzerkabel (Stahldrahtpanzerung – SWA, Aluminiumdrahtpanzerung – AWA)

   • Beschreibung: Diese Kabel verfügen über eine Panzerungsschicht aus Stahl- oder Aluminiumdrähten für zusätzlichen mechanischen Schutz und sind daher für den Einsatz im Außenbereich und in Industrieumgebungen geeignet, in denen physische Schäden befürchtet werden.
   • Anwendungen:
     • Unterirdische Anlagen.
     • Industrielle Maschinen und Anlagen.
     • Außeninstallationen in rauen Umgebungen.
   • Beispielstandards: IEC 60502-1, BS 5467 und BS 6346.

3. Gummikabel (Flexible Gummikabel)

   • Beschreibung: Diese Kabel sind mit Gummiisolierung und -ummantelung gefertigt und bieten Flexibilität und Langlebigkeit. Sie sind für den Einsatz in temporären oder flexiblen Verbindungen konzipiert.
   • Anwendungen:
     • Mobile Maschinen (z. B. Kräne, Gabelstapler).
     • Temporäre Stromversorgungseinrichtungen.
     • Elektrofahrzeuge, Baustellen und Außenanwendungen.
   • Beispielstandards: IEC 60245 (H05RR-F, H07RN-F), UL 62 (für flexible Kabel).

4. Halogenfreie (raucharme) Kabel

   • Beschreibung: Diese Kabel bestehen aus halogenfreien Materialien und eignen sich daher für Umgebungen, in denen Brandschutz höchste Priorität hat. Im Brandfall entwickeln sie wenig Rauch und keine schädlichen Gase.
   • Anwendungen:
     • Flughäfen, Krankenhäuser und Schulen (öffentliche Gebäude).
     • Industriebereiche, in denen Brandschutz von entscheidender Bedeutung ist.
     • U-Bahnen, Tunnel und geschlossene Bereiche.
   • Beispielstandards: IEC 60332-1 (Brandverhalten), EN 50267 (für geringe Rauchentwicklung).

5. Steuerkabel

   • Beschreibung: Diese werden zur Übertragung von Steuersignalen oder Daten in Systemen verwendet, in denen keine Stromverteilung erforderlich ist. Sie verfügen über mehrere isolierte Leiter, oft in kompakter Form.
   • Anwendungen:
     • Automatisierungssysteme (z. B. Fertigung, SPS).
     • Bedienfelder, Beleuchtungssysteme und Motorsteuerungen.
   • Beispielstandards: IEC 60227, IEC 60502-1.

6. Solarkabel (Photovoltaikkabel)

   • Beschreibung: Speziell für den Einsatz in Solarstromanlagen entwickelt. Sie sind UV-beständig, wetterfest und temperaturbeständig.
   • Anwendungen:
     • Solarstromanlagen (Photovoltaikanlagen).
     • Anschluss von Solarmodulen an Wechselrichter.
   • Beispielstandards: TÜV 2PfG 1169/08.2007, UL 4703.

7. Flachkabel

   • Beschreibung: Diese Kabel haben ein flaches Profil und eignen sich daher ideal für den Einsatz in engen Räumen und Bereichen, in denen runde Kabel zu sperrig wären.
   • Anwendungen:
     • Stromverteilung in Wohngebäuden auf begrenztem Raum.
     • Büroausstattung oder -geräte.
   • Beispielstandards: IEC 60227, UL 62.

8. Feuerbeständige Kabel

   • Kabel für Notrufsysteme:
     Diese Kabel sind so konzipiert, dass sie auch bei extremen Brandbedingungen die elektrische Leitfähigkeit aufrechterhalten. Sie gewährleisten den kontinuierlichen Betrieb von Notfallsystemen wie Alarmen, Rauchabzügen und Feuerlöschpumpen.
     Anwendungen: Notstromkreise in öffentlichen Räumen, Brandschutzsysteme und Gebäude mit hoher Belegung.

9. Instrumentierungskabel

   • Geschirmte Kabel zur Signalübertragung:
     Diese Kabel sind für die Übertragung von Datensignalen in Umgebungen mit hohen elektromagnetischen Störungen (EMI) konzipiert. Sie sind abgeschirmt, um Signalverluste und externe Störungen zu verhindern und so eine optimale Datenübertragung zu gewährleisten.
     Anwendungen: Industrieanlagen, Datenübertragung und Bereiche mit hoher elektromagnetischer Störung.

10. Spezialkabel

    • Kabel für einzigartige Anwendungen:
      Spezialkabel sind für Nischeninstallationen konzipiert, beispielsweise für temporäre Beleuchtung auf Messen, Anschlüsse für Brückenkräne, Tauchpumpen und Wasseraufbereitungssysteme. Diese Kabel sind für spezielle Umgebungen wie Aquarien, Schwimmbäder oder andere spezielle Installationen konzipiert.
      Anwendungen: Temporäre Installationen, Unterwassersysteme, Aquarien, Schwimmbäder und Industriemaschinen.

11. Aluminiumkabel

    • Aluminium-Stromübertragungskabel:
      Aluminiumkabel werden zur Stromübertragung und -verteilung sowohl im Innen- als auch im Außenbereich eingesetzt. Sie sind leicht und kostengünstig und eignen sich für große Energieverteilungsnetze.
      Anwendungen: Stromübertragung, Freiluft- und unterirdische Anlagen sowie großflächige Verteilung.

Mittelspannungskabel

1. RHZ1-Kabel

• XLPE-isolierte Kabel:
  Diese Kabel sind für Mittelspannungsnetze mit einer Isolierung aus vernetztem Polyethylen (XLPE) konzipiert. Sie sind halogenfrei und nicht flammausbreitend und eignen sich daher für den Energietransport und die Energieverteilung in Mittelspannungsnetzen.
  Anwendungen: Mittelspannungsstromverteilung, Energietransport.

2. HEPRZ1-Kabel

• HEPR-isolierte Kabel:
  Diese Kabel verfügen über eine HEPR-Isolierung (High Energy Resistant Polyethylene) und sind halogenfrei. Sie eignen sich ideal für die Mittelspannungsübertragung in Umgebungen mit hohem Brandschutz.
  Anwendungen: Mittelspannungsnetze, brandgefährdete Umgebungen.

3. MV-90-Kabel

• XLPE-isolierte Kabel nach amerikanischen Standards:
  Diese Kabel wurden für Mittelspannungsnetze entwickelt und erfüllen die amerikanischen Normen für XLPE-Isolierung. Sie dienen dem sicheren Transport und der Verteilung von Energie in Mittelspannungsnetzen.
  Anwendungen: Energieübertragung in Mittelspannungsnetzen.

4. RHVhMVh-Kabel

• Kabel für spezielle Anwendungen:
  Diese Kupfer- und Aluminiumkabel sind speziell für Umgebungen mit Öl-, Chemikalien- und Kohlenwasserstoffbelastung konzipiert. Sie eignen sich ideal für Installationen in rauen Umgebungen, wie beispielsweise in Chemiewerken.
  Anwendungen: Spezielle Industrieanwendungen, Bereiche mit Chemikalien- oder Ölbelastung.

Untertypen von Hochspannungskabeln (HV):

1. Hochspannungskabel

   • Beschreibung: Diese Kabel dienen zur Übertragung elektrischer Energie über große Entfernungen bei Hochspannung (typischerweise 36 kV bis 245 kV). Sie sind mit Materialschichten isoliert, die hohen Spannungen standhalten.
   • Anwendungen:
     • Stromübertragungsnetze (Stromübertragungsleitungen).
     • Umspannwerke und Kraftwerke.
   • Beispielstandards: IEC 60840, IEC 62067.

2. XLPE-Kabel (vernetzte Polyethylen-isolierte Kabel)

   • Beschreibung: Diese Kabel verfügen über eine Isolierung aus vernetztem Polyethylen, die hervorragende elektrische Eigenschaften, Hitzebeständigkeit und Haltbarkeit bietet. Sie werden häufig für Mittel- bis Hochspannungsanwendungen verwendet.
   • Anwendungen:
     • Energieverteilung im industriellen Umfeld.
     • Stromleitungen von Umspannwerken.
     • Fernübertragung.
   • Beispielstandards: IEC 60502, IEC 60840, UL 1072.

3. Ölgefüllte Kabel

   • Beschreibung: Kabel mit Ölfüllung zwischen den Leitern und Isolationsschichten für verbesserte dielektrische Eigenschaften und Kühlung. Diese werden in Umgebungen mit extremen Spannungsanforderungen eingesetzt.
   • Anwendungen:
     • Offshore-Ölbohrinseln.
     • Übertragung in der Tiefsee und unter Wasser.
     • Höchst anspruchsvolle Industrieanlagen.
   • Beispielstandards: IEC 60502-1, IEC 60840.

4. Gasisolierte Kabel (GIL)

   • Beschreibung: Diese Kabel verwenden anstelle von Feststoffen Gas (üblicherweise Schwefelhexafluorid) als Isoliermedium. Sie werden häufig in Umgebungen mit begrenztem Platzangebot eingesetzt.
   • Anwendungen:
     • Städtische Gebiete mit hoher Bevölkerungsdichte (Umspannwerke).
     • Situationen, die eine hohe Zuverlässigkeit bei der Stromübertragung erfordern (z. B. städtische Stromnetze).
   • Beispielstandards: IEC 62271-204, IEC 60840.

5. Unterseekabel

   • Beschreibung: Diese Kabel wurden speziell für die Stromübertragung unter Wasser entwickelt und sind so konstruiert, dass sie eindringendem Wasser und Druck standhalten. Sie werden häufig in interkontinentalen oder Offshore-Anlagen für erneuerbare Energien eingesetzt.
   • Anwendungen:
     • Unterseeische Stromübertragung zwischen Ländern oder Inseln.
     • Offshore-Windparks, Unterwasser-Energiesysteme.
   • Beispielstandards: IEC 60287, IEC 60840.

6. HGÜ-Kabel (Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungskabel)

   • Beschreibung: Diese Kabel sind für die Übertragung von Gleichstrom (DC) bei hoher Spannung über große Entfernungen ausgelegt. Sie werden für die hocheffiziente Stromübertragung über sehr große Entfernungen verwendet.
   • Anwendungen:
     • Stromübertragung über große Entfernungen.
     • Verbindung von Stromnetzen verschiedener Regionen oder Länder.
   • Beispielstandards: IEC 60287, IEC 62067.

Komponenten von Elektrokabeln

Ein Elektrokabel besteht aus mehreren Hauptkomponenten, die jeweils eine bestimmte Funktion erfüllen und dafür sorgen, dass das Kabel seinen vorgesehenen Zweck sicher und effizient erfüllt. Zu den Hauptkomponenten eines Elektrokabels gehören:

1. Dirigent

DerLeiterist der zentrale Teil des Kabels, durch den elektrischer Strom fließt. Er besteht typischerweise aus Materialien, die gute Stromleiter sind, wie Kupfer oder Aluminium. Der Leiter ist für die Übertragung der elektrischen Energie von einem Punkt zum anderen verantwortlich.

Arten von Leitern:

• Blanker Kupferleiter:

  • BeschreibungKupfer ist aufgrund seiner hervorragenden elektrischen Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit eines der am häufigsten verwendeten Leitermaterialien. Blanke Kupferleiter werden häufig in Stromverteilungs- und Niederspannungskabeln verwendet.
  • Anwendungen: Stromkabel, Steuerkabel und Verkabelungen in Wohn- und Industrieanlagen.

• Verzinnter Kupferleiter:

  • Beschreibung: Verzinntes Kupfer ist Kupfer, das mit einer dünnen Zinnschicht überzogen wurde, um seine Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit zu erhöhen. Dies ist besonders nützlich in Meeresumgebungen oder wenn die Kabel rauen Wetterbedingungen ausgesetzt sind.
  • Anwendungen: Kabel für den Einsatz im Außenbereich oder in Umgebungen mit hoher Feuchtigkeit, Schiffsanwendungen.

• Aluminiumleiter:

  • Beschreibung: Aluminium ist eine leichtere und kostengünstigere Alternative zu Kupfer. Obwohl Aluminium eine geringere elektrische Leitfähigkeit als Kupfer aufweist, wird es aufgrund seines geringen Gewichts häufig in Hochspannungs- und Fernkabeln verwendet.
  • Anwendungen: Stromverteilungskabel, Mittel- und Hochspannungskabel, Luftkabel.

• Leiter aus Aluminiumlegierung:

  • Beschreibung: Leiter aus Aluminiumlegierungen kombinieren Aluminium mit geringen Mengen anderer Metalle wie Magnesium oder Silizium, um ihre Festigkeit und Leitfähigkeit zu verbessern. Sie werden häufig für Freileitungen verwendet.
  • Anwendungen: Freileitungen, Mittelspannungsverteilung.

2. Isolierung

DerIsolierungDie Isolierung des Leiters ist entscheidend, um Stromschläge und Kurzschlüsse zu verhindern. Isoliermaterialien werden nach ihrer Widerstandsfähigkeit gegenüber elektrischen, thermischen und umweltbedingten Belastungen ausgewählt.

Arten der Isolierung:

• PVC-Isolierung (Polyvinylchlorid):

  • Beschreibung: PVC ist ein weit verbreitetes Isoliermaterial für Nieder- und Mittelspannungskabel. Es ist flexibel, langlebig und bietet eine gute Abrieb- und Feuchtigkeitsbeständigkeit.
  • Anwendungen: Stromkabel, Haushaltsverkabelung und Steuerkabel.

• XLPE-Isolierung (vernetztes Polyethylen):

  • Beschreibung: XLPE ist ein Hochleistungsisolationsmaterial, das hohen Temperaturen, elektrischer Belastung und chemischer Zersetzung standhält. Es wird häufig für Mittel- und Hochspannungskabel verwendet.
  • Anwendungen: Mittel- und Hochspannungskabel, Stromkabel für den industriellen und Außenbereich.

• EPR-Isolierung (Ethylen-Propylen-Kautschuk):

  • Beschreibung: EPR-Isolierung bietet hervorragende elektrische Eigenschaften, thermische Stabilität sowie Beständigkeit gegen Feuchtigkeit und Chemikalien. Sie wird in Anwendungen eingesetzt, die eine flexible und langlebige Isolierung erfordern.
  • Anwendungen: Stromkabel, flexible Industriekabel, Hochtemperaturumgebungen.

• Gummiisolierung:

  • Beschreibung: Gummiisolierung wird für Kabel verwendet, die Flexibilität und Elastizität erfordern. Sie wird häufig in Umgebungen eingesetzt, in denen Kabel mechanischer Belastung oder Bewegung standhalten müssen.
  • Anwendungen: Mobile Geräte, Schweißkabel, Industriemaschinen.

• Halogenfreie Isolierung (LSZH – Low Smoke Zero Halogen):

  • Beschreibung: LSZH-Isoliermaterialien sind so konzipiert, dass sie bei Feuereinwirkung wenig bis gar keinen Rauch und keine Halogengase abgeben, was sie ideal für Umgebungen macht, die hohe Brandschutzstandards erfordern.
  • Anwendungen: Öffentliche Gebäude, Tunnel, Flughäfen, Steuerkabel in brandgefährdeten Bereichen.

3. Abschirmung

AbschirmungWird häufig Kabeln hinzugefügt, um den Leiter und die Isolierung vor elektromagnetischen Störungen (EMI) oder Hochfrequenzstörungen (RFI) zu schützen. Es kann auch verwendet werden, um die Emission elektromagnetischer Strahlung durch das Kabel zu verhindern.

Arten der Abschirmung:

• Kupfergeflecht-Abschirmung:

  • Beschreibung: Kupfergeflechte bieten hervorragenden Schutz gegen elektromagnetische Störungen und hochfrequente Störungen. Sie werden häufig in Instrumentenkabeln und Kabeln verwendet, bei denen Hochfrequenzsignale störungsfrei übertragen werden müssen.
  • Anwendungen: Datenkabel, Signalkabel und empfindliche Elektronik.

• Abschirmung aus Aluminiumfolie:

  • Beschreibung: Aluminiumfolienschirme bieten leichten und flexiblen Schutz vor elektromagnetischen Störungen. Sie werden üblicherweise in Kabeln verwendet, die eine hohe Flexibilität und Abschirmwirkung erfordern.
  • Anwendungen: Flexible Signalkabel, Niederspannungskabel.

• Folien- und Geflecht-Kombinationsschirmung:

  • Beschreibung: Diese Art der Abschirmung kombiniert sowohl Folie als auch Geflecht, um einen doppelten Schutz vor Störungen zu bieten und gleichzeitig die Flexibilität zu erhalten.
  • Anwendungen: Industrielle Signalkabel, empfindliche Steuerungssysteme, Instrumentierungskabel.

4. Mantel (Außenhülle)

DerJackeist die äußerste Schicht des Kabels, die mechanischen Schutz bietet und vor Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit, Chemikalien, UV-Strahlung und physischer Abnutzung schützt.

Jackenarten:

• PVC-Mantel:

  • Beschreibung: PVC-Ummantelungen bieten grundlegenden Schutz gegen Abrieb, Wasser und bestimmte Chemikalien. Sie werden häufig in allgemeinen Strom- und Steuerkabeln verwendet.
  • Anwendungen: Hausverkabelung, leichte Industriekabel, Allzweckkabel.

• Gummijacke:

  • Beschreibung: Gummiummantelungen werden für Kabel verwendet, die Flexibilität und hohe Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchung und raue Umgebungsbedingungen erfordern.
  • Anwendungen: Flexible Industriekabel, Schweißkabel, Außenstromkabel.

• Mantel aus Polyethylen (PE):

  • Beschreibung: PE-Ummantelungen werden in Anwendungen verwendet, bei denen das Kabel den Außenbedingungen ausgesetzt ist und UV-Strahlung, Feuchtigkeit und Chemikalien widerstehen muss.
  • Anwendungen: Stromkabel im Freien, Telekommunikationskabel, unterirdische Installationen.

• Halogenfreier (LSZH) Mantel:

  • Beschreibung: LSZH-Ummantelungen werden an Orten eingesetzt, an denen Brandschutz von entscheidender Bedeutung ist. Diese Materialien setzen im Brandfall keine giftigen Dämpfe oder ätzenden Gase frei.
  • Anwendungen: Öffentliche Gebäude, Tunnel, Verkehrsinfrastruktur.

5. Panzerung (optional)

Für bestimmte KabeltypenPanzerungdient dem mechanischen Schutz vor physikalischen Schäden, was insbesondere bei unterirdischen oder Außeninstallationen wichtig ist.

• Stahldrahtpanzerkabel (SWA):

  • Beschreibung: Die Stahldrahtpanzerung bietet zusätzlichen Schutz gegen mechanische Beschädigungen, Druck und Stöße.
  • Anwendungen: Installationen im Freien oder unter der Erde, Bereiche mit hohem Risiko physischer Schäden.

• Aluminiumdrahtpanzerte (AWA) Kabel:

  • Beschreibung: Aluminiumpanzerungen werden für ähnliche Zwecke wie Stahlpanzerungen verwendet, bieten jedoch eine leichtere Alternative.
  • Anwendungen: Außenanlagen, Industriemaschinen, Stromverteilung.

In manchen Fällen sind elektrische Kabel mit einemMetallschild or metallische AbschirmungSchicht für zusätzlichen Schutz und verbesserte Leistung. DieMetallschilddient mehreren Zwecken, wie z. B. der Verhinderung elektromagnetischer Störungen (EMI), dem Schutz des Leiters und der Erdung aus Sicherheitsgründen. Hier sind die wichtigstenArten der Metallabschirmungund ihrespezifische Funktionen:

Arten der Metallabschirmung in Kabeln

1. Kupfergeflecht-Abschirmung

• Beschreibung: Kupfergeflechtschirme bestehen aus gewebten Kupferdrähten, die um die Isolierung des Kabels gewickelt sind. Sie sind eine der am häufigsten verwendeten Arten metallischer Schirmungen in Kabeln.
• Funktionen:
  • Schutz vor elektromagnetischen Störungen (EMI): Kupfergeflecht bietet eine hervorragende Abschirmung gegen elektromagnetische Störungen und Hochfrequenzstörungen (RFI). Dies ist besonders wichtig in Umgebungen mit hohem elektrischem Rauschpegel.
  • Erdung: Die geflochtene Kupferschicht dient auch als Erdungspfad und sorgt für Sicherheit, indem sie die Bildung gefährlicher elektrischer Ladungen verhindert.
  • Mechanischer Schutz: Es verleiht dem Kabel eine mechanische Festigkeitsschicht und macht es widerstandsfähiger gegen Abrieb und Beschädigungen durch äußere Kräfte.
• Anwendungen: Wird in Datenkabeln, Instrumentierungskabeln, Signalkabeln und Kabeln für empfindliche Elektronik verwendet.

2. Abschirmung aus Aluminiumfolie

• Beschreibung: Die Abschirmung aus Aluminiumfolie besteht aus einer dünnen Aluminiumschicht, die um das Kabel gewickelt ist, oft kombiniert mit einer Polyester- oder Kunststofffolie. Diese Abschirmung ist leicht und bietet kontinuierlichen Schutz um den Leiter.
• Funktionen:
  • Abschirmung gegen elektromagnetische Störungen (EMI): Aluminiumfolie bietet eine hervorragende Abschirmung gegen niederfrequente elektromagnetische Störungen und Hochfrequenzstörungen und trägt dazu bei, die Integrität der Signale im Kabel aufrechtzuerhalten.
  • Feuchtigkeitsbarriere: Zusätzlich zum EMI-Schutz fungiert Aluminiumfolie als Feuchtigkeitsbarriere und verhindert, dass Wasser und andere Verunreinigungen in das Kabel eindringen.
  • Leicht und kostengünstig: Aluminium ist leichter und günstiger als Kupfer und stellt daher eine kostengünstige Lösung zur Abschirmung dar.
• Anwendungen: Wird häufig in Telekommunikationskabeln, Koaxialkabeln und Niederspannungskabeln verwendet.

3. Kombinierte Geflecht- und Folienabschirmung

• Beschreibung: Diese Abschirmung kombiniert Kupfergeflecht und Aluminiumfolie und bietet so doppelten Schutz. Das Kupfergeflecht bietet Festigkeit und Schutz vor physischen Schäden, während die Aluminiumfolie einen kontinuierlichen EMI-Schutz bietet.
• Funktionen:
  • Verbesserte EMI- und RFI-Abschirmung: Die Kombination aus Geflecht- und Folienschirmung bietet hervorragenden Schutz vor einer Vielzahl elektromagnetischer Störungen und sorgt so für eine zuverlässigere Signalübertragung.
  • Flexibilität und Haltbarkeit: Diese doppelte Abschirmung bietet sowohl mechanischen Schutz (Geflecht) als auch Schutz vor hochfrequenten Störungen (Folie) und ist daher ideal für flexible Kabel.
  • Erdung und Sicherheit: Das Kupfergeflecht fungiert auch als Erdungspfad und verbessert die Sicherheit bei der Kabelinstallation.
• Anwendungen: Wird in industriellen Steuerkabeln, Datenübertragungskabeln, der Verkabelung medizinischer Geräte und anderen Anwendungen verwendet, bei denen sowohl mechanische Festigkeit als auch EMI-Abschirmung erforderlich sind.

4. Stahldrahtpanzerung (SWA)

• Beschreibung: Bei der Stahldrahtpanzerung werden Stahldrähte um die Isolierung des Kabels gewickelt. Normalerweise wird dies in Kombination mit anderen Arten der Abschirmung oder Isolierung verwendet.
• Funktionen:
  • Mechanischer Schutz: SWA bietet starken physischen Schutz gegen Stöße, Quetschungen und andere mechanische Belastungen. Es wird häufig in Kabeln verwendet, die anspruchsvollen Umgebungen standhalten müssen, wie z. B. auf Baustellen oder in unterirdischen Anlagen.
  • Erdung: Stahldraht kann aus Sicherheitsgründen auch als Erdungspfad dienen.
  • Korrosionsbeständigkeit: Eine Stahldrahtpanzerung, insbesondere eine verzinkte, bietet einen gewissen Korrosionsschutz, was für Kabel, die in rauen Umgebungen oder im Freien verwendet werden, von Vorteil ist.
• Anwendungen: Wird in Stromkabeln für Außen- oder Erdinstallationen, industriellen Steuerungssystemen und Kabeln in Umgebungen verwendet, in denen ein hohes Risiko mechanischer Schäden besteht.

5. Aluminiumdrahtpanzerung (AWA)

• Beschreibung: Ähnlich wie Stahldrahtpanzerungen dienen Aluminiumdrahtpanzerungen zum mechanischen Schutz von Kabeln. Sie sind leichter und kostengünstiger als Stahldrahtpanzerungen.
• Funktionen:
  • Physischer Schutz: AWA bietet Schutz vor physischen Schäden wie Quetschungen, Stößen und Abrieb. Es wird häufig bei Erd- und Außeninstallationen verwendet, bei denen das Kabel mechanischer Belastung ausgesetzt sein kann.
  • Erdung: Wie SWA kann auch Aluminiumdraht aus Sicherheitsgründen zur Erdung beitragen.
  • Korrosionsbeständigkeit: Aluminium bietet eine bessere Korrosionsbeständigkeit in Umgebungen, die Feuchtigkeit oder Chemikalien ausgesetzt sind.
• Anwendungen: Wird in Stromkabeln verwendet, insbesondere für die Mittelspannungsverteilung im Freien und in unterirdischen Anlagen.

Zusammenfassung der Funktionen von Metallschilden

• Schutz vor elektromagnetischen Störungen (EMI): Metallabschirmungen wie Kupfergeflecht und Aluminiumfolie verhindern, dass unerwünschte elektromagnetische Signale die interne Signalübertragung des Kabels beeinträchtigen oder nach außen dringen und andere Geräte stören.
• Signalintegrität: Metallabschirmung gewährleistet die Integrität der Daten- oder Signalübertragung in Hochfrequenzumgebungen, insbesondere bei empfindlichen Geräten.
• Mechanischer Schutz: Gepanzerte Abschirmungen, ob aus Stahl oder Aluminium, schützen Kabel vor physischen Schäden durch Quetschungen, Stöße oder Abrieb, insbesondere in rauen Industrieumgebungen.
• Feuchtigkeitsschutz: Einige Arten von Metallabschirmungen, wie beispielsweise Aluminiumfolie, verhindern außerdem das Eindringen von Feuchtigkeit in das Kabel und verhindern so Schäden an den internen Komponenten.
• Erdung: Metallabschirmungen, insbesondere Kupfergeflechte und Panzerdrähte, können Erdungspfade bereitstellen und so die Sicherheit erhöhen, indem sie elektrische Gefahren verhindern.
• Korrosionsbeständigkeit: Bestimmte Metalle wie Aluminium und verzinkter Stahl bieten einen verbesserten Korrosionsschutz und eignen sich daher für den Einsatz im Freien, unter Wasser oder in Umgebungen mit aggressiven Chemikalien.

Anwendungen von metallgeschirmten Kabeln:

• Telekommunikation: Für Koaxialkabel und Datenübertragungskabel, sorgt für hohe Signalqualität und Störfestigkeit.
• Industrielle Steuerungssysteme: Für Kabel, die in Schwermaschinen und Steuerungssystemen verwendet werden, wo sowohl mechanischer als auch elektrischer Schutz erforderlich ist.
• Außen- und unterirdische Installationen: Für Stromkabel oder Kabel, die in Umgebungen mit hohem Risiko physischer Schäden oder rauen Bedingungen verwendet werden.
• Medizinische Geräte: Für Kabel, die in medizinischen Geräten verwendet werden, bei denen sowohl die Signalintegrität als auch die Sicherheit von entscheidender Bedeutung sind.
• Strom- und Energieverteilung: Für Mittel- und Hochspannungskabel, insbesondere an Standorten, die anfällig für äußere Störungen oder mechanische Beschädigungen sind.

Durch die Wahl der richtigen Metallabschirmung können Sie sicherstellen, dass Ihre Kabel die Anforderungen an Leistung, Haltbarkeit und Sicherheit in bestimmten Anwendungen erfüllen.

Kabelbenennungskonventionen

1. Isolierungsarten

2. Abschirmungsarten

3. Innenfutter

4. Panzerungsarten

5. Außenmantel

6. Leitertypen

7. Nennspannung

8. Steuerkabel

9. Beispiel für eine Aufschlüsselung der Kabelnamen

Kabeldesignvorschriften nach Region

Wichtige Designelemente nach Region

Zusätzliche Hinweise zu Standards:

• Chinas GB-Standardskonzentrieren sich in erster Linie auf allgemeine Sicherheit und Qualitätskontrolle, beinhalten aber auch einzigartige Vorschriften, die speziell auf die chinesischen Bedürfnisse zugeschnitten sind, wie etwa den Umweltschutz.

• UL-Standards in den USAsind für ihre Brand- und Sicherheitsprüfungen anerkannt. Sie konzentrieren sich häufig auf elektrische Gefahren wie Überhitzung und Feuerbeständigkeit, die für die Installation in Wohn- und Industriegebäuden von entscheidender Bedeutung sind.

• IEC-Normensind weltweit anerkannt und werden in Europa und vielen anderen Teilen der Welt angewendet. Ihr Ziel ist die Harmonisierung von Sicherheits- und Qualitätsmaßnahmen, um die sichere Verwendung von Kabeln in verschiedenen Umgebungen – vom Wohnbereich bis zur Industrieanlage – zu gewährleisten.

• JIS-NormenIn Japan wird großer Wert auf Produktsicherheit und Flexibilität gelegt. Die Vorschriften gewährleisten, dass Kabel in industriellen Umgebungen zuverlässig funktionieren und strenge Sicherheitsstandards erfüllen.

DerGrößenstandard für Leiterwird durch verschiedene internationale Normen und Vorschriften definiert, um die richtigen Abmessungen und Eigenschaften von Leitern für eine sichere und effiziente elektrische Übertragung zu gewährleisten. Nachfolgend sind die wichtigstenLeitergrößennormen:

1. Leitergrößenstandards nach Material

Die Größe elektrischer Leiter wird oft definiert alsQuerschnittsfläche(in mm²) oderMessgerät(AWG oder kcmil), abhängig von der Region und der Art des Leitermaterials (Kupfer, Aluminium usw.).

a. Kupferleiter:

• Querschnittsfläche(mm²): Die meisten Kupferleiter werden nach ihrem Querschnitt bemessen, typischerweise im Bereich von0,5 mm² to 400 mm²oder mehr für Stromkabel.
• AWG (Amerikanisches Drahtmaß): Für Leiter mit kleinerem Querschnitt werden die Größen in AWG (American Wire Gauge) angegeben, von24 AWG(sehr dünner Draht) bis zu4/0 AWG(sehr großer Draht).

b. Aluminiumleiter:

• Querschnittsfläche(mm²): Aluminiumleiter werden auch nach ihrem Querschnitt gemessen, wobei die üblichen Größen von1,5 mm² to 500 mm²oder mehr.
• AWG: Die typischen Drahtgrößen für Aluminiumdrähte reichen von10 AWG to 500 kcmil.

c. Andere Dirigenten:

• Fürverzinntes Kupfer or AluminiumDrähte für spezielle Anwendungen (z. B. Marine, Industrie usw.) verwendet, wird der Leitergrößenstandard auch ausgedrückt inmm² or AWG.

2. Internationale Normen für Leitergrößen

a. IEC-Normen (Internationale Elektrotechnische Kommission):

• IEC 60228: Diese Norm legt die Klassifizierung von Kupfer- und Aluminiumleitern fest, die in isolierten Kabeln verwendet werden. Sie definiert Leitergrößen inmm².
• IEC 60287: Behandelt die Berechnung der Strombelastbarkeit von Kabeln unter Berücksichtigung der Leitergröße und des Isolierungstyps.

b. NEC-Normen (National Electrical Code) (USA):

• In den USANECgibt Leitergrößen an, wobei gängige Größen von14 AWG to 1000 kcmil, abhängig von der Anwendung (z. B. Wohn-, Gewerbe- oder Industriebereich).

c. JIS (Japanische Industrienormen):

• JIS C 3602: Diese Norm definiert die Leitergröße für verschiedene Kabel und die entsprechenden Materialtypen. Die Größen werden oft inmm²für Kupfer- und Aluminiumleiter.

3. Leitergröße basierend auf der Stromstärke

• DerStrombelastbarkeiteines Leiters hängt vom Material, der Art der Isolierung und der Größe ab.
• FürKupferleiter, die Größe reicht typischerweise von0,5 mm²(für Niederstromanwendungen wie Signalleitungen) zu1000 mm²(für Hochleistungsübertragungskabel).
• FürAluminiumleiter, Größen reichen im Allgemeinen von1,5 mm² to 1000 mm²oder höher für Hochleistungsanwendungen.

4. Normen für spezielle Kabelanwendungen

• Flexible Leiter(verwendet in Kabeln für bewegliche Teile, Industrieroboter usw.) könnenkleinere Querschnittesind aber so konstruiert, dass sie wiederholtem Biegen standhalten.
• Feuerbeständige und raucharme Kabelfolgen oft speziellen Standards für die Leitergröße, um die Leistung unter extremen Bedingungen zu gewährleisten, wieIEC 60332.

5. Berechnung der Leitergröße (Grundformel)

DerLeitergrößekann mit der Formel für die Querschnittsfläche geschätzt werden:

Fläche (mm²)=4π×d2​

Wo:

• $dd$

  d = Durchmesser des Leiters (in mm)

• Bereich= Querschnittsfläche des Leiters

Zusammenfassung typischer Leitergrößen:

Kabelquerschnitt im Vergleich zu Stärke, Stromstärke und Nutzung

Erklärung der Spalten:

1. Querschnittsfläche (mm²): Die Querschnittsfläche des Leiters, die für die Stromleitfähigkeit des Drahtes entscheidend ist.
2. AWG-Messgerät: Der American Wire Gauge (AWG)-Standard zur Dimensionierung von Kabeln, wobei höhere Gauge-Zahlen dünnere Drähte bedeuten.
3. Nennstrom (A): Der maximale Strom, den das Kabel sicher leiten kann, ohne zu überhitzen, basierend auf seinem Material und seiner Isolierung.
4. Verwendung: Typische Anwendungen für jede Kabelgröße, die angeben, wo das Kabel je nach Leistungsbedarf üblicherweise verwendet wird.

Notiz:

• Kupferleiterwird im Allgemeinen höhere Stromstärken aufweisen alsAluminiumleiterbei gleichem Querschnitt aufgrund der besseren Leitfähigkeit von Kupfer.
• DerIsoliermaterial(z. B. PVC, XLPE) und Umweltfaktoren (z. B. Temperatur, Umgebungsbedingungen) können die Strombelastbarkeit des Kabels beeinflussen.
• Diese Tabelle istindikativFür eine genaue Größenbestimmung sollten stets die spezifischen örtlichen Normen und Bedingungen überprüft werden.

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