Kabel

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Dieser Artikel befasst sich mit dem Kabel als Element der Technik. Für weitere Bedeutungen, siehe Kabel (Begriffsklärung).

Als Kabel wird allgemein ein mit Isolierstoffen ummantelter ein- oder mehradriger Verbund von Adern bezeichnet, welcher der Übertragung von Energie oder Information dient. Als Isolierstoffe kommen üblicherweise unterschiedliche Kunststoffe zu Anwendung, welche die als Leiter genutzten Adern umgeben und gegeneinander isolieren. Elektrische Leiter bestehen meist aus Kupfer, seltener auch aus Aluminium oder geeigneten Metalllegierungen. Lichtwellenleiter bestehen aus Kunststoff- oder Quarzglasfasern, weshalb in diesem Zusammenhang auch von Glasfaserkabeln gesprochen wird. Dreidimensional betrachtet, folgt das Kabel einer meist zylindrischen oder ähnlichen Geometrie und kann im Gesamtaufbau noch weitere Mantellagen aus isolierendem Material oder metallische Folien, bzw. Geflechte zum Zweck der elektromagnetischen Abschirmung oder als mechanischer Schutz enthalten.

Unterscheidungsmerkmale[Bearbeiten]

Für den Begriff Kabel gibt es je nach Anwendungsfeld unterschiedliche Definitionen.

  • Für elektrische Energieleiter als Untermenge der elektrischen Leitung existiert mit dem IEV Eintrag 826-15-01 lediglich der globale Begriff „Kabel und Leitungsanlagen“[1]. Im Detail wird zwischen Installationsleitungen und Kabeln in den jeweiligen Produktnormen in der VDE Gruppe 0200[2] unterschieden. Allgemein gilt für Kabel als Energieleiter aber die Festlegung, dass diese im Vergleich zu Leitungen "höheren mechanischen Beanspruchungen standhalten" und geeignet sind zur freien Verlegung in Erde (siehe auch Erdkabel) oder als Seekabel oder unter Wasser verlegt werden dürfen[3][4], und zwar unabhängig davon, ob es sich um einadrige oder mehradrige Energieleiter handelt.
  • Beim Luftkabel, einem in der leitungsgebundenen Telekommunikation gängigen Begriff handelt es sich um einen selbsttragende Kabelaufbau mit ausreichenden Stützelementen, der für die Aufhängung an Masten und ähnlichen Einrichtungen ohne Zuhilfenahme anderer stützender Drähte oder Leiter vorgesehen ist.
  • Die ähnlich den Luftkabeln aufgebauten YMT Leitungen für die Verwendung als selbsttragende Leitung in Freileitungsnetzen zur Energieversorgung und für den Hausanschluss im ländlichen Raum werden als "Isolierte Starkstromleitungen; PVC-Mantelleitung mit Tragseil" bezeichnet und nicht den Kabeln zugerechnet (sind auch nicht geeignet zur freien Verlegung in Erde).
  • In der Daten-, Netzwerk-, Signal- und Audio-Technik und ähnlichen Fachbereichen wird allgemein die Zusammenfassung mehrerer, voneinander isolierter Leiter (Adern) zu einer fest verbundenen Einheit als Kabel betrachtet. Die einzelnen Adern sind meist elektrische Leiter, können aber zum Beispiel auch optische Leiter sein.
  • Eine Sonderform stellen Freileitungen dar, wo der elektrische Leiter keine feste Isolierung aufweist und die umgebende Luft als Isolator dient. Die einem Kabel ähnlichen Leitungsstränge werden nicht dem Begriff Kabel zugeordnet.
Mehradrige Installationsleitung aus dem Bereich der Elektroinstallation

Aufbau[Bearbeiten]

Konfektioniertes Datenkabel

Der Kabelaufbau muss mehreren Erfordernissen entsprechen:

  • kostengünstige Herstellung
  • den Beanspruchungen bei der Installation (Zugfestigkeit, Biegeradius usw.)
  • den Umwelt- und Betriebsbedingungen (Korrosion, Temperatur, Verkehrslasten usw.)
  • dem Investitionszweck (Energie- oder Informationsübertragung also Aderanzahl, Leiterquerschnitt usw.)

Leiteranzahl[Bearbeiten]

Die Anzahl der Strom führenden Drähte oder Litzenleitungen (auch Adern genannt) im Kabel ist die Adernanzahl. Bei mehradrigen Kabeln ist immer jede einzelne Ader von einem eigenen Isolator, der Adernisolierung, umhüllt, während eine äußere Umhüllung, der Kabelmantel, alle Adern umgibt:

Bei zweiadrigen Kabeln für Gleichstrom sind die Farben der Adernisolation oft rot für Plus (+) und schwarz für Minus (−), bei Wechselspannung meistens braun und blau, auch dann, wenn bei steckbaren Netzanschlussleitungen blau nicht immer der Neutralleiter ist.

In Netzkabeln wird bei Schutzklasse I ein grün-gelber Schutzleiter mitgeführt. Dieser führt Erdpotential und dient dazu, im Fehlerfall gefährliche Berührungsspannungen an leitfähigen Gehäuse- oder Bedienteilen zu verhindern, indem diese gegen Erde abgeleitet werden. Hinzu kommt ein schwarzer oder brauner Außenleiter und ein blauer Neutralleiter. Bei Geräteanschlussleitungen sind die Farben braun und schwarz ebenfalls gebräuchlich, obwohl die Zuordnung zu Neutral- und Außenleiter nicht gegeben ist.

Bei Drehstrom werden nach alter Norm zwei schwarze und ein brauner, nach neuer Norm ein brauner, ein schwarzer und ein grauer Außenleiter verwendet. Der Neutralleiter kann bei symmetrischer Last oder bei Verwendung eines PEN-Leiters gegebenenfalls entfallen. In diesem Fall ist einer der Außenleiter häufig blau, sofern die Anlage vor 2004 errichtet wurde.

In Altbauten findet man gelegentlich noch die für Neuinstallationen nicht mehr zulässigen Aderfarben nach alter Norm (bestehende Installationen stehen in Deutschland unter Bestandsschutz). Nach alter deutscher Norm war bis 1965: Schwarz der Außenleiter, Grau konnte ein Neutralleiter oder PEN (früher als Null-Leiter bezeichnet) sein, Rot war der Schutzleiter (PE), konnte aber auch ein geschalteter Außenleiter sein. Blau konnte im Dreileiter-Wechselstromnetz ein Außenleiter sein (L1: Schwarz; L2: Rot; L3: Blau; PEN: Grau). In Installationen und Industrieanlagen mit Netzspannung dürfen die Aderfarben Gelb und Grün nur dann verwendet werden, wenn keine Verwechslungsgefahr mit dem Schutzleiter (grün-gelb) besteht. Rot isolierte Drähte sind nur für Steuersignale zulässig die vom Netz galvanisch getrennt sind.

Hochspannungskabel sind oft einadrig. Es gibt jedoch auch zweipolige Hochspannungskabel für Gleichspannung. Dreiadrige Hochspannungskabel für Dreiphasenwechselstrom werden auch als H-Kabel bezeichnet. Mitunter werden auch zweipolige Kabel einpolig betrieben, in dem sie an ihren Enden parallelgeschaltet werden.

Kabel für EDV, Signalübertragung und Nachrichtentechnik haben je nach Einsatzzweck zwei bis mehrere tausend Adern. Außerdem wird nach der Art der Adernverseilung unterschieden (zum Beispiel lagenverseilt, paarverseilt, Sternvierer). Signalkabel-Adern sind oft paarweise oder insgesamt von einem Schirm umgeben.

Kabel für nieder- und hochfrequente Signale sind oft Koaxialkabel.

Lichtleitkabel bestehen aus einer Glas- oder Kunststofffaser sowie einem relativ dicken Mantel, der mechanischen Schutz und (besonders bei Leistungsanwendungen der Laser-Materialbearbeitung) eine Begrenzung des Biegeradius bewirkt.

Material der Adern[Bearbeiten]

Am häufigsten wird Kupfer wegen seiner sehr guten elektrischen Leitfähigkeit verwendet, gefolgt von dem Leichtmetall Aluminium. Aluminium weist zwar nur rund 2/3 der elektrischen Leitfähigkeit von Kupfer auf. Deshalb erfordert bei gleicher Länge und gleichem Widerstand eine Leitung aus Aluminium einen etwa 1,5-fach größeren Querschnitt gegenüber einer Kupferleitung. Allerdings beträgt das spezifische Gewicht von Aluminium nur rund 1/3 von Kupfer. Somit stellt in allen Anwendungen, in denen der Platzbedarf für die dickeren Aluminiumleiter keine, aber das Gewicht eine wesentliche Rolle spielt, Aluminium gegenüber Kupfer die bessere Wahl dar. Typisch ist dies bei Freileitungen, wo die Leiterseile, bis auf einem Stahlkern, aus Aluminium bestehen.

Silber weist zwar unter den Metallen die höchste elektrische Leitfähigkeit auf, wird allerdings aus Kostengründen nur in Sonderfällen, wie im Bereich der Hochfrequenztechnik, als dünner Überzug über einem Kupferleiter verwendet. In Sonderfällen werden auch Supraleiter verwendet, die unter ihre Sprungtemperatur abgekühlt werden müssen, indem Kühlmittel durch separate Kanäle im Kabel gepumpt wird.

In Kommunikationsnetzen kommen neben Kupferadern auch optische Leiter (Glasfaserkabel, Lichtleitkabel) zum Einsatz.

Insbesondere bei Kopfhörerkabeln werden feine Kupferadern mit Fäden aus Kunstfasern von hoher Zugfestigkeit (z.B. Aramide) gemischt, um die Reißfestigkeit des Kabels zu erhöhen.

Metall Relative Leitfähigkeit

(Kupfer = 100)

Elektrischer Widerstand bei 20 °C

\Omega m, 10^{-8}

Widerstands-Temperaturkoeffizient

\alpha \text{ in } K^{-1}

Silber 106 01,626 0,0041
Kupfer HC (geglüht) 100 01,724 0,0039
Kuper HC (hartgezogen) 097 01,777 0,0039
verzinnter Kupfer 095-99 01,741–1,814 0,0039
Aluminium EC (weich) 061 02,803 0,0040
Aluminium EC (½H–H) 061 02,826 0,0040
Natrium 035 04,926 0,0054
Baustahl (englisch mild steel) 012 13,8 0,0045
Blei 008 21,4 0,0040

Kennzeichnung vieladriger Leitungen[Bearbeiten]

Es gibt mehrere Arten, die Adern zu kennzeichnen. Flexible Steuerleitungen mit Querschnitten ab 0,75 mm2 tragen oft Nummern. Dünnere Steuerleitungen und Fernmeldekabel sind durch Farben gekennzeichnet. Bei vieladrigen Kabeln besteht die Möglichkeit, eine mehrfarbige Codierung längs- oder quergestreift auf der jeweiligen Ader aufzubringen, wobei eine quergestreifte Codierung auch im Abstand variieren kann, um unterschiedliche Adern zu bezeichnen.

In der folgenden Tabelle ist die Aderkennzeichnung für Fernmeldekabel nach DIN 47100 mit Farbwiederholung ab 45 Adern wiedergegeben. Abkürzend werden die Farb-Kurzzeichen nach IEC 60757 verwendet.

Nr. Farbe Nr. Farbe Nr. Farbe Nr. Farbe Nr. Farbe Nr. Farbe
1 weiß 11 grau-rosa 21 weiß-blau 31 grün-blau 41 grau-schwarz 51 blau
2 braun 12 rot-blau 22 braun-blau 32 gelb-blau 42 rosa-schwarz 52 rot
3 grün 13 weiß-grün 23 weiß-rot 33 grün-rot 43 blau-schwarz 53 schwarz
4 gelb 14 braun-grün 24 braun-rot 34 gelb-rot 44 rot-schwarz 54 violett
5 grau 15 weiß-gelb 25 weiß-schwarz 35 grün-schwarz 45 weiß 55 grau-rosa
6 rosa 16 gelb-braun 26 braun-schwarz 36 gelb-schwarz 46 braun 56 rot-blau
7 blau 17 weiß-grau 27 grau-grün 37 grau-blau 47 grün 57 weiß-grün
8 rot 18 grau-braun 28 gelb-grau 38 rosa-blau 48 gelb 58 braun-grün
9 schwarz 19 weiß-rosa 29 rosa-grün 39 grau-rot 49 grau 59 weiß-gelb
10 violett 20 rosa-braun 30 gelb-rosa 40 rosa-rot 50 rosa 60 gelb-braun
61 weiß-grau

Material der Aderisolation[Bearbeiten]

Aufbringen der Aderisolation in einem Extruder
Prinzip der Kabelextrusion

Die Adernisolation soll einen möglichst hohen spezifischen elektrischen Widerstand haben und muss auch Überspannungen standhalten. Oft muss sie auch einen möglichst geringen dielektrischen Verlustfaktor haben.

Früher verwendete man dafür oft Papier, um die Feuchteempfindlichkeit zu verringern und die Durchschlagsfestigkeit zu erhöhen, tränkte man das Papier mit Öl oder Wachs. Öl-Papierkabel (auch Massekabel genannt) sind noch heute im Einsatz und im Hoch- und Mittelspannungsbereich den mit PVC isolierten Kabeln im Hinblick auf ihre Lebensdauer und Durchschlagsfestigkeit überlegen. Allerdings sind die Montagekosten enorm hoch, daher werden sie durch Kunststoffkabel mit einer Isolation aus vernetztem Polyethylen (VPE) ersetzt.

Ein gebräuchlicher Isolationswerkstoff heutiger Energie- und Signalkabel ist Polyethylen (PE).
Eine Möglichkeit, die Einsatztemperatur PVC-isolierter Kabel zu erhöhen, ist die Elektronenstrahl-Vernetzung. PVC hat jedoch einen hohen dielektrischen Verlustfaktor, weshalb es als Isolation für Signalkabel insbesondere bei hohen Frequenzen oder großen Längen oft ungeeignet ist. Breitband-Signalkabel, Hochfrequenzkabel und auch Telefonleitungen sind daher oft mit Polyethylen (PE) isoliert.

Kabel für extrem hohe Anforderungen werden mit PTFE (Teflon) isoliert (z. B. Triebwerksbereich in Flugzeugen). Für flexible, thermisch und mechanisch hoch beanspruchte Kabel wird Gummi als Isolation verwendet. Silikongummi wird bei hohen Temperaturen und hohen Spannungen eingesetzt.

Die Adern von Kabeln bestehen bei flexiblen Anwendungen und im KFZ- und Anlagenbau aus Litzenleitungen. Bei besonders hoher mechanischer Beanspruchung (Handgeräte, Energieführungsketten, Veranstaltungs- und Bühnentechnik) werden sogenannte feinstdrähtige Litzen und eine spezielle Verseilung angewendet.

Material der Ummantelung[Bearbeiten]

Maschine zum Verseilen von Kabeln
Aufbringen des Mantels in einem Extruder

Der Kabelmantel schützt das Kabel vor äußeren Einflüssen und enthält gegebenenfalls eine Abschirmung. Blei war lange Zeit ein häufig verwendeter Werkstoff für die Ummantelung papierisolierter Kabel. Es findet heute noch Verwendung in bleigemantelten Kabeln (z. B. NYKY-J für Niederspannung oder N2XS(F)K2Y in der Mittelspannung) in Raffinerien, um die Kabel vor Beschädigungen durch Aromaten und Kohlenwasserstoffe zu schützen. Zum Teil verwendet man mittlerweile Kabel mit einem Zwischenmantel aus Polyamid bzw. Nylon. Meistens sind diese Kabel noch einmal mit dem schwerentflammbaren PVC ummantelt, um eine flammhemmende Wirkung zu erhalten. (Typen z. B. 2XS(L)2Y4YY für Mittelspannung bzw. 2X(L)2Y4YY für Niederspannung).

Heute kommen neben PVC auch Kunststoffe wie Polyurethan oder Polyethylen zum Einsatz. Polyethylen ist sehr kostengünstig, aber brennbar. PVC erzeugt bei Brandeinwirkung giftige Gase, wie Chlorwasserstoff und Dioxine. Deshalb kommen in modernen Gebäuden mit großen Personenansammlungen, wie zum Beispiel in Bahnhöfen, Flughäfen, Museen, Kongreßhallen und Kaufhäusern, halogenfreie, flammwidrige Kabel und Leitungen zum Einsatz. Für flexible, hoch beanspruchte Kabel wird Gummi als Mantel verwendet. Zur Signalübertragung (Netzwerkkabel für die EDV, Steuerungs- und Audiokabel) werden die Kabelmäntel vielfach mit einer Schirmung aus Metallfolie oder Kupferdrahtgeflecht versehen, um die elektromagnetische Verträglichkeit des Kabels zu verbessern.

Auch die von Frequenzumrichtern zu den Motoren führenden Energieleitungen müssen oft abgeschirmt werden, um Störabstrahlungen zu vermeiden (siehe Elektromagnetische Verträglichkeit).

Erd- und Seekabel sowie Freileitungen sind mit Armierungen (Stahldrahtgeflecht, Stahlblech) als Schutz und zur Erhöhung ihrer mechanischen Stabilität versehen.

Um Beschädigungen des Mantels frühzeitig zu erkennen, werden in der Nachrichtentechnik vieladrige Kabel mit Druckluft gefüllt und der Kabelinnendruck wird automatisch überwacht. Bei Energiekabeln wird hier stattdessen ein isolierendes Schutzgas (z. B. Schwefelhexafluorid) verwendet.

Lichtleitkabel für Hochleistungslaser sind mit einer Faserbruchüberwachung versehen, welche die Leitfähigkeit eines mitgeführten Drahtes oder einer Metall-Beschichtung der Faser überwacht.

Für die meisten Einsatzzwecke werden Kabel nach internationalen Normen hergestellt, die vielfach auch Kürzel für bestimmte Kabelklassen definieren. Siehe dazu Harmonisierte Typenkurzzeichen von Leitungen.

Beanspruchungsbedingungen[Bearbeiten]

Häufig liegt der Schwerpunkt bei der Erstellung der Kabelwege (Kabeltrassen, Schutzrohre, Strommasten, Kabelgraben, Mauerschlitz usw.). Das Verlegen der Kabel selbst ist dann nach diesen Vorbereitungen montagemäßig der kleinere Anteil.

Die Beanspruchungsbedingungen eines Kabels bestimmen wesentlich seine Konstruktion, z. B.:

  • Verlegung auf dem Meeresgrund Seekabel: starke Bewehrung, zugfest, längs- und querwasserdicht
  • unterirdische Verlegung (Erdkabel): sichere Ummantelung, evtl. Bewehrung, ggf. längs- und querwasserdicht
  • oberirdisch im Außenbereich: Ultraviolett-stabiler Mantel, zugfest
  • für bewegliche Geräte: fein- oder feinstdrähtige Adern, evtl. Gummi-Isolation z. B. Ölflex
  • mechanische Beanspruchung durch Kanten: Gewebe, Lackgewebe, Lackglasfasergewebe
  • in brandgefährdeten Räumen: halogenfreie, schwer entflammbare Isolation
  • Einfluss von Kohlenwasserstoffen: Ölfeste Werkstoffe
  • hohe elektrische oder magnetische Störeinflüsse oder Störempfindlichkeit: verdrillte Adernpaare, einfache oder doppelte Abschirmung
  • hohe Temperaturen oder Erwärmung: Gummi, Silikongummi, PTFE

Die Temperaturbeständigkeit von Kabeln wird in Wärmeklassen (nach IEC 60085) angegeben:

Wärme-
klasse
Grenz-
temperatur
in °C
Isolierstoffe Anwendungsbeispiele
Y 90 PVC; PET; Naturgummi; Baumwolle; Papierprodukte; Kunstseide Leitungen und Abdeckungen
A 105 synthetischer Kautschuk; Isolieröle; Leitungen, Wicklungen, Isolierschlauch
E 120 mit Kunstharzlacken getränkte Papierschichtstoffe Wicklungen
B 130 ungetränkte und getränkte Glasfaserprodukte; Pressteile mit mineralischen Füllstoffen Wicklungen und Pressteile
F 155 mit geeigneten Harzen (z. B. Epoxidharz) getränkte Glasfaserprodukte; Polyester-Lacke Wicklungen
H 180 mit Silikon-Harzen getränkte Glasfaser- und Glimmerprodukte; synthetischer Kautschuk hitzefeste Leitungen und Wicklungen, Abdeckungen, Isolierschläuche
C >180 Glimmer; Glas, Porzellan und andere keramische Werkstoffe; mit Silikonharzen getränkte Glasfaser und Glimmerprodukte; hitzefeste Wicklungen

Einsatzzweck[Bearbeiten]

Kabelbaum[Bearbeiten]

Bordnetz mit diversen Steckerverbindungen

Ein Kabelbaum ist eine gezielte Vernetzung von einzelnen Kabeln zu einem elektronischen Gesamtsystem. Kleinere Kabelbäume sind in den meisten elektrischen Geräten zu finden, in Automobilen befinden sich oftmals Kabelbäume von bis zu 50 kg, welche auch als Bordnetz bezeichnet werden. Ein Bordnetz transportiert elektrische Signale von der Sensorik zur Aktuatorik bzw. zu den Steuerelementen. Das vernetzte System wird dann BUS genannt und verteilt die Informationen im Auto prioritätsgesteuert.

Energiekabel[Bearbeiten]

15 cm Außendurchmesser ölgekühlte Kabel, die in Dreierbündeln die gesamte Grand-Coulee-Talsperre durchlaufen. Dieses Bild zeigt den Einlauf in die „Potheads“ oberhalb der Talsperre. Nachträglich wurden dort Brandschutz-Mörtel Schotts eingebaut. Sollte ein Kabel ausschlagen, wird automatisch die Ölzufuhr abgestellt, um dem Feuer keinen Brennstoff zu liefern

Die für ein Kabel zulässige Stromstärke hängt von folgenden Kriterien ab:

  • Temperaturbeständigkeit der Isolierung
  • Querschnittsfläche der Leiter
  • Anzahl der Leiter
  • Umgebungstemperatur
  • Verlegeart
  • Anhäufung von Leitungen mit gleichem Kabelweg
  • Betriebsspannung

Entsprechende Angaben findet man zum Beispiel in EN 60204-1:2007-06 „Elektrische Ausrüstung von Maschinen – Allgemeine Anforderungen“.

Hochfrequenz-, Signal- und Steuerkabel[Bearbeiten]

Bei HF- und Signalkabeln spielt auch die Impedanz bzw. die Wellenimpedanz sowie die dielektrische Güte bzw. der dielektrische Verlustfaktor des Isolationswerkstoffes eine Rolle.

Bei NF-Kabeln ist neben dem Wirkwiderstand R' (Ohm/km) auch die Kapazität C' (µF/km) von wesentlicher Bedeutung. Die Kabelkapazität von Steuerkabeln hat einen Wert von ca. 0,3 µF/km.

Für Hochfrequenz und Breitband-Signalübertragung werden (auch für hohe Übertragungsleistungen) meistens Koaxialkabel verwendet. Diese haben prinzipiell kein nach außen dringendes elektrisches und magnetisches Feld, wenn der Mantelleiter geschlossen ist und die Seele in der Mitte ist. Koaxialkabel für Hochfrequenzanwendung haben daher ein Dielektrikum, das bei möglichst geringer Dichte den Innenleiter optimal stützt. Die zur Verlustarmut erforderliche geringe Dichte wird oft durch Luftanteile oder Schaumstoff erreicht. Außen ist oft eine doppelte Schirmung, bestehend aus Geflecht und Metallfolie, aufgebracht. Solche Koaxialkabel sind sehr störsicher. Sie haben meistens eine Wellenimpedanz von Z = 50 … 75 Ohm.

Früher verwendete man für Antennenleitungen auch sog. Bandleitungen (Z = 240 Ohm). Sie bestehen aus zwei symmetrisch angeordneten, mit einem Isolierstoffsteg verbundenen Adern. Diese Kabel sind aufgrund der nach außen dringenden Felder störempfindlicher, weisen jedoch eine geringere Dämpfung als Koaxialkabel auf, wenn sie auf Abstand zu Gebäudeteilen verlegt werden.

Computertastatur mit Spiralkabel

Als Signalleitungen oder Steuerleitungen werden oft mehradrige, geschirmte oder ungeschirmte Kabel mit Querschnitten von 0,14 bis 0,5 mm² verwendet, die, wenn die Länge des Kabels (z.B. bei Telefonhörern, Tastaturen, Kopfhörern u.dgl.) variabel sein soll, auch als sogen. „Spiralkabel“ ausgeführt sein können.

Zur Übertragung hoher Datenraten, z.B. bei USB-Kabeln, werden sog. Twisted-Pair-Kabel verwendet: Ein oder mehrere Adernpaare sind dabei jeweils miteinander verdrillt und ggf. außerdem in separaten Abschirmungen geführt.

Flachbandkabel („Hosenträgerkabel“) bestehen aus einer Vielzahl parallel nebeneinander liegender Adern und werden besonders innerhalb von Computern und elektronischen Geräten als Signalleitungen verwendet. Sie können kostengünstig und zuverlässig mit der Schneidklemmtechnik angeschlossen werden.

Es gibt auch gefaltet in runden Abschirmmänteln geführte Bandkabel, um gleichfalls die Schneidklemmtechnik nutzen zu können.

Beispiele[Bearbeiten]

KabelbaumFMAachen 4907.jpg
Solche Kabel sind vieladrig. Die Adern sind paarig oder in Vierergruppen als „Sternvierer“ verdrillt. Beim Sternvierer werden die diagonal gegenüberliegenden Adern als Paar genutzt. Meist sind Telefonkabel auf öffentlichen Grundstücken (Straßen) erdverlegt. Das Bild zeigt die aufgefächerte „Prüfblume“.
Flachbandkabel.jpg
Häufig in Computern zu finden. Der Anschluss erfolgt über Schneidklemmtechnik für alle Adern gleichzeitig.
Cellflex koaxialkabel.jpg
Eine zentrale isolierte Ader ist umgeben mit der Abschirmung. Solche Kabel eignen sich für die Hochfrequenzübertragung. Beispiel: Antennenkabel.
4 twisted pairs.svg
Besteht aus verdrillten Aderpaaren. Die Verdrillung erlaubt eine ähnlich störungsfreie Nachrichtenübertragung wie Koaxialkabel.

Sicherheitsrelevante Installationen[Bearbeiten]

Bei sicherheitsrelevanten Systemen, wie Sicherheitsbeleuchtungsanlagen, Brandmeldeanlagen oder Alarmierungsanlagen fordern einschlägige Vorgaben in bestimmten Bereichen Kabel und Leitungen mit integriertem Funktionserhalt. Unter Alarmierungsanlagen sind hier keine Alarmanlagen im Sinne von Einbruchmeldetechnik gemeint, für solche Systeme ist in der Regel kein Funktionserhalt notwendig. Vielmehr handelt es sich um Anlagen gem. DIN VDE 0828 oder DIN VDE 0833-4, die durch akustische Signalisierung anwesende Personen bei Gefahren warnen und zur Gebäuderäumung veranlassen.

In Deutschland ist dieser Sachverhalt in der DIN 4102 Teil 12 und der bundeslandspezifischen Umsetzung der „Muster-Leitungsanlagen-Richtlinie“ MLAR[6] geregelt. Das bedeutet, dass die Verkabelung (Befestigungsmaterial und Kabel) bei Brandeinwirkung für eine festgelegte Zeit funktionsfähig bleiben muss. In dieser Zeit darf weder der Isolationswiderstand so klein werden, dass es zu einem Stromfluss zwischen den Leitern kommt, noch darf der Widerstand des Leiters so ansteigen, dass der Stromfluss behindert würde. Mit anderen Worten dürfen weder Kurzschluss noch Unterbrechung auftreten. Diese Eigenschaften werden durch einen speziellen Aufbau der Leitung sowie besondere Materialien für die Isolierung erreicht. Die Leitungen sind von außen durch ihren orangefarbenen Mantel sowie durch einen kennzeichnenden wiederholten Aufdruck zu erkennen. Gebräuchliche Zeiten für den erforderlichen Funktionserhalt sind 30 Minuten, 60 Minuten oder 90 Minuten (E30, E60, E90). Geraten diese Leitungen nach Ablauf des Zeitraumes in Brand, weisen sie überdies eine höhere Brandlast als normale Leitungen, wie NYM oder J-Y(St)Y auf.

Um einen wirksamen Funktionserhalt zu erzielen, ist neben der Leitung auch das Leitungsführungssystem und die Umgebung zu betrachten. Die verschiedenen Formen der Leitungsführungssysteme (Kabelrinne, Stahlpanzerrohr, Einzelbefestigung) haben gemein, dass sie ebenfalls für die entsprechende Dauer einem Feuer standhalten müssen.

Gemeinsam mit der Leitung ergeben sie eine sogenannte „geprüfte Leitungsanlage“. Entsprechend geprüfte Kombinationen werden durch die Hersteller in Prüfzertifikaten benannt. Die Installationsumgebung ist so zu gestalten, dass die Kabel und Leitungen während der Brandeinwirkung nicht durch berstende oder herabfallende Teile beeinträchtigt oder zerstört werden.

Siehe auch[Bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten]

  •  Hans Schultke: ABC der Elektroinstallation. 14. Auflage. EW Medien und Kongress GmbH, Frankfurt 2009, ISBN 978-3-8022-0969-7.
  •  Wilhelm Rudolph: VDE Schriftenreihe 39; „Einführung in DIN VDE 0100“, Elektrische Anlagen von Gebäuden. 2. Auflage. VDE Verlag GmbH, Berlin - Offenbach 1999, ISBN 3-8007-1928-2.

Weblinks[Bearbeiten]

 Wiktionary: Kabel – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
 Commons: Kabel – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
optische Leiter

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. DIN VDE 0100-200:2006-03, Abschnitt 826-15-01 Kabel- und Leitungsanlage, Gesamtheit, bestehend aus einem oder mehreren isolierten Leitern, Kabeln und Leitungen oder Stromschienen, und deren Befestigungsmittel, sowie falls notwendig deren mechanischer Schutz
  2. für Kabel insbesondere VDE 0266, VDE 0271 und VDE 0276-603 bis -632
  3. Kabel und Leitungen. Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen, abgerufen am 21. August 2013 (PDF; 657 kB): „ Allgemeingültige Merkmale zur Unterscheidung dieser beiden Bauarten sind im VDE – Vorschriftenwerk nicht definiert. Generell gilt aber, dass Kabel im Vergleich zu Leitungen höheren mechanischen Beanspruchungen standhalten und in der Erde verlegt werden dürfen.
  4. Elektrotechnische Anwendungen. Elektrische Leiter. Deutsches Kupferinstitut e. V., abgerufen am 21. August 2013.
  5. G. F. Moore (Hrsg.): Electric Cables Handbook, 3rd Edition, Blackwell Science, 1997, ISBN 0-632-04075-0, S. 33
  6. Muster-Leitungsanlagen-Richtlinie - MLAR; Stand: November 2005 (PDF; 121 kB)