Wenn wir die Umgebungen betrachten, in denen wir uns aufhalten, werden wir etwas merkwürdiges bemerken. Um uns gibt es eine große Menge Kabel, die elektrische Energie zu den Zielgeräten leiten. Kilometerlange Kabel kreisen unsere Realität ein und wir sind so daran gewöhnt, sie zu sehen, dass wir sie gar nicht mehr bemerken. Allerdings können wir nur dank dieser Kabel unser Leben leben, wie wir es kennen. Die Elemente, die diese Kabel bilden sind sehr wichtig für die Klassifizierung der Kabel und deren Anwendung. Wir werden also die Hauptelemente dieser Kabel und deren Klassifizierungen kurz zusammenfassen.
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Hauptbestandteile eines elektrischen Kabels
Ein elektrisches Kabel hat eine einfache und intuitive Struktur, dessen Zweck die Zusammenführung mit einer energetischen Quelle ist. Trotz der Anspruchslosigkeit, basieren die elektrischen Kabel auf komplexen physisch-elektronischen Theorien. Die wichtigsten Klassifizierungen betreffen genau die konstitutiven Bestandteile des Kabels. Wir werden also die konstitutiven Elemente beschreiben und dann die Unterschiede dazwischen erklären.
2.1 Die Leitung
Der wesentliche Bestandteil eines Kabels ist die Leitung, die die elektrische Energie leitet. Die Leitung gehört normalerweise zu Klasse 1 (mit einem einzigen Faden), Klasse 2 (feste Zusammensetzung), Klasse 5 (flexible Zusammensetzung) oder Klasse 6 (extra-flexible Zusammensetzung). Die Haupt-Leitmetalle sind: Kupfer, Aluminium oder bestimmte Legierungen (aus Aluminium oder Kupfer). Die Leitung hat eine dünne Beschichtung aus Metall (z.B. aus Blei oder Zinn), und genau deswegen heißt sie beschichtete Leitung, wenn die Beschichtung fehlt heißt sie nackte Leitung. Es gibt verschiedene Leitungstypologien, gemäß der Regelung EN 60228.
Nach dieser Regelung unterteilen sich die Leitungen in feste und flexible Leitung und läuten folgende Unterkategorien ein:
a) Leitungen für Kabel mit fester Einstellung mit einem Faden mit kreisförmigem Abschnitt;
b) Leitungen für feste Kabel mit fester Einstellung aufgeteilt in: – verdichtete Leitungen mit kreisförmigem Abschnitt; – unverdichtete Leitungen mit kreisförmigem Abschnitt; – Sektorleitungen.
c) flexible Leitungen für Kabel mit fester oder mobiler Einstellung.
d) extra-flexible Leitungen für Kabel mit fester oder mobiler Einstellung
2.2 Der Isolator
Der Isolator ist eine dielektrische Umhüllung, der die Leitung einrollt. Sein Ziel ist, die elektrische Spannung zu ertragen und zu enthalten. Der Isolator bestimmt die Hauptleistungen nach:
- Bemessungsspannung
- Strombelastbarkeit
- thermischer Effekt
Man bekommt den Isolator aus verschiedenen Materialien. Normalerweise benutzt man Gummi, PVC, Polyethylen und künstliche Harze.
2.3 Die allgemeine Beschichtung
Der Gürtel, auch Füllstück genannt, wird für Mehrleitungskabel eingesetzt und ist die Beschichtung, die die Kerne des Kabels umhüllt. Die Beschichtung füllt all die Lücken unter den Kernen und sie gibt dem Kabel seine übliche Kreisform, seine korrekte Festigkeit und garantiert die korrekte Flexibilität.
2.4 Der Schutzschild
Das Ziel des Schutzschilds ist die Vernichtung von elektromagnetischen Feldern, die sich in den gespannten Kernen bilden, und er verhindert, dass externe elektromagnetische Felder auf das Kabel einwirken.
2.5 Die Panzerung
Die metallische Panzerung wird eingesetzt, wenn die Kabel eingegraben werden müssen, oder wenn sie eine mechanische Schutzvorrichtung benötigen, wenn sie gezogen oder plattgedrückt werden.
2.6 Der äußere Mantel
Der äußere Mantel beschützt das Kabel vor dem mechanischen Druck, von chemischen-oder Naturkräften. Um den äußeren Mantel zu realisieren, braucht man PVC, PE, Gummi oder thermoplastische Harze.
3. Klassifizierung der Kabel und deren Anwendung
Wie schon oben genannt, können die Kabel in verschiedenen Arten klassifiziert werden, nach den wesentlichen Eigenschaften des Kabels, so dass man besser die produktspezifischen Funktionalitäten darstellen kann.
3.1 Klassifizierung nach Betriebsspannung
Der erste Unterschied zwischen den Kabeln betrifft die Betriebsspannung, die sie aushalten müssen. Gemäß dieser Eigenschaft finden wir 2 Gruppen von Kabeln: – Kabel für die Niedrigspannung, für die Kategorien 0 und I eingesetzt; – Kabel für die Mittel- und Hochspannung, für die Kategorien II und III eingesetzt.
3.2 Klassifizierung nach eingesetztem Isolator
Es ist möglich, die Kabel auch nach dem Isolator zu unterteilen. Daher stammen folgende Kategorien:
a) Isolierte Kabel mit Mischungen aus natürlichem oder synthetischem Kautschuk, wie:
– Silikonkautschuk
– Ethylen-Propylen Kautschuk mit hoher Qualität
b) Isolierte Kabel aus thermoplastischem Material wie Polyethylen (PE) und Polyvinylchlorid (PVC)
c) Kabel mit mineralischem Isolator, für einen besseren Feuerwiderstand
d) Kabel mit getränkter Papierisolierung
3.3 Klassifizierung nach der Struktur der zentralen Bestandteile
Die Anzahl der zentralen Elemente erlauben eine intuitive Klassifikation:
– Einleiterkabel mit einem Element;
– zweipolige Kabel mit 2 Elementen
– dreipolige Kabel mit 3 Elementen
– vieradrige Kabel mit 4 Elementen
– fünfadrige Kabel mit 5 Elementen –
mehradrige Kabel mit mehreren Kernen.
3.4 Klassifizierung nach der Verlegung
Wenn man die Verlegung betrachtet, kann man die Kabel so klassifizieren:
a) Freikabel, typisch für Elektroden, die von dem Kraftwerkpark der elektrischen Zentralen bis zu den Unterwerken für die Verteilung der Energie zuständig sind.
b) Seekabel für die Realisierung von Elektroden, die auf dem Seeboden verlegt werden, die Unterwerken auf verschiedene kontinentalen Ufer vom Wasserspiegel verbind.
c) Kabel für die unterirdische Verlegung, in unterirdischen Röhren oder in der Luft, typisch für die Systeme, die wir alltäglich benutzen.