Was Verdichtung bewirkt
Ein gewöhnlicher runder mehrdrähtiger Leiter besteht aus runden Drähten, die in Lagen um einen Mitteldraht verseilt sind. Runde Drähte können einen Kreis nicht ausfüllen, daher entstehen Zwischenräume, und der Außendurchmesser ist größer als der eines massiven Drahts gleicher Fläche. Bei einem verdichteten Leiter wird jede Lage oder der gesamte Leiter während des Verseilens durch Ziehsteine oder Walzen geführt. Die Drähte verformen sich zu Profilen, die aneinanderliegen, die Zwischenräume schrumpfen, und der fertige Leiter ist merklich kleiner und glatter als ein unverdichteter Leiter gleichen Nennquerschnitts.
Die Metallmenge ändert sich nicht. IEC 60228 behandelt runde unverdichtete, runde verdichtete und profilierte mehrdrähtige Leiter alle als Klasse 2, mit demselben maximalen Gleichstromwiderstand je Nennquerschnitt. Ein verdichteter 95-mm2-Kupferleiter muss bei 20 °C weiterhin höchstens 0,193 ohm/km aufweisen, genau wie ein unverdichteter. Verdichtung ist eine Art, das Kupfer anzuordnen, nicht, es einzusparen.
Warum Kabelhersteller Leiter verdichten
Verdichtung ist bei Energiekabeln aus mehreren Gründen üblich, die alle auch für Einkäufer wichtig sind:
- Kleinerer Außendurchmesser: Jede über dem Leiter aufgebrachte Schicht, von der Isolierung bis zum Mantel, wird über einem kleineren Kreis aufgebracht, sodass das fertige Kabel bei gleicher Auslegung kleiner und leichter ist.
- Weniger Material in den anderen Schichten: Ein kleinerer Umfang braucht bei gleichen Dicken weniger Isolier-, Polster- und Mantelcompound, was Kosten und Gewicht pro Kilometer beeinflusst.
- Glattere Oberfläche: Ein verdichteter Leiter bietet der darüberliegenden Schicht eine gleichmäßigere Oberfläche. Bei Mittelspannungskabeln ist das sehr wichtig, denn innere Leitschicht und Isolierung müssen auf einer glatten, runden Basis sitzen, um das elektrische Feld gleichmäßig zu halten.
- Weniger Hohlräume: Kleinere Zwischenräume zwischen den Drähten lassen entlang des Leiters weniger Raum, in dem Feuchtigkeit oder Compound wandern kann; wo eine Längswasserdichtigkeit gefordert ist, wird die Konstruktion dennoch gesondert spezifiziert.
- Handling und Verpackung: Ein kleineres, leichteres Kabel bedeutet mehr Meter je Trommel und leichteres Ziehen, innerhalb der Grenzen von Trommel und Trasse.
Das Referenzkabel 8,7/15 kV Cu/XLPE/CTS/PVC 3x95 mm2 auf der Seite zu Mittelspannungskabeln verwendet einen verdichteten Kupferleiter unter seiner inneren Leitschicht, 4,5 mm XLPE-Isolierung und eine äußere Leitschicht, mit einem Außendurchmesser von etwa 61 mm und etwa 5.403 kg/km laut Katalog des Partnerwerks. Der Beitrag zu halbleitenden Schichten bei Mittelspannungskabeln erklärt, warum die glatte Leiteroberfläche unter den Leitschichten wichtig ist.
Runde, verdichtete und profilierte Leiter
| Bauform | Aufbau | Wirkung auf das Kabel | Typischer Einsatz |
|---|---|---|---|
| Rund, unverdichtet | Runde Drähte in Lagen, natürliche Zwischenräume | Größter Durchmesser für den Querschnitt | Installationsleitungen, kleinere Energieadern, flexibles Handling |
| Rund, verdichtet | Lagen durch Ziehsteine oder Walzen gepresst | Kleinerer, glatterer Leiter | Nieder- und Mittelspannungs-Energiekabel, Aluminium-Energiekabel |
| Profiliert (Sektor) | Verseilt und zu einem Sektorprofil geformt | Kompaktes mehradriges Kabel | Manche größere mehradrige Niederspannungs-Energiekabel |
Die genauen Durchmesser je Bauform unterscheiden sich zwischen Werken und stehen im jeweiligen Datenblatt; diese Website veröffentlicht keinen allgemeinen Verdichtungswert. Auch verdichtet nicht jedes Werk jeden Querschnitt: Manche verdichten nur größere Energieleiter und liefern kleinere Querschnitte als runde unverdichtete Verseilung, und das Referenz-Niederspannungskabel 0,6/1 kV 4x25 mm2 ist schlicht als runder mehrdrähtiger Kupferleiter geführt. Das Datenblatt, nicht die Typbezeichnung, sagt Ihnen, welche Bauform Sie kaufen, fordern Sie es daher mit jedem Angebot an. Beim Vergleich von Angeboten vergleicht der Desk den Leiterdurchmesser und den Außendurchmesser, die jedes Partnerwerk für denselben Querschnitt und dieselbe Bauform angibt.
Was Einkäufer prüfen müssen
Ein verdichteter Leiter verändert die Details an beiden Kabelenden, daher gehören drei Punkte vor der Bestellung auf die Checkliste.
Kabelschuhe und Verbinder. Presskabelschuhe und Verbinder sind für einen Leiterquerschnitt und oft für eine Leiterbauform ausgelegt. Verbinderhersteller geben an, ob ein Kabelschuh für verdichtete, unverdichtete oder beide Bauformen geeignet ist, und der richtige Presseinsatz hängt davon ab. Fehlpaarungen führen zu lockeren Verpressungen oder überbeanspruchten Hülsen. Bestellen Sie Kabelschuhe passend zur tatsächlich gelieferten Leiterbauform und bewahren Sie das Leiterdatenblatt beim Anschlusssatz auf.
Verschraubungen und Garnituren. Kabelverschraubungen, Mittelspannungsendverschlüsse und Muffen werden nach dem Durchmesser über bestimmten Schichten ausgewählt, etwa über der Isolierung oder dem Außenmantel. Beruhte eine Planung auf der unverdichteten Konstruktion eines Werks und ist das gelieferte Kabel verdichtet, oder umgekehrt, passen die Garnituren womöglich nicht. Bestätigen Sie die Durchmesser aus dem Datenblatt des Werks, das das Kabel fertigen wird.
Widerstand, nicht Durchmesser. Ein kleiner Leiterdurchmesser ist weder ein Beweis für Verdichtung noch für fehlendes Kupfer. Unterscheiden lässt sich das nur durch die Gleichstromwiderstandsprüfung. Ein Leiter, der klein ist, weil er verdichtet ist, besteht die Grenze nach IEC 60228; ein Leiter, der klein ist, weil Kupfer weggelassen wurde, besteht sie nicht. Der Beitrag zur Prüfung des Leiterwiderstands erklärt, was das Protokoll zeigen sollte.
Verdichtung und Aluminium
Aluminium-Energieleiter werden ebenfalls häufig verdichtet. Da Aluminium für denselben Widerstand einen größeren Querschnitt braucht als Kupfer, wie im Beitrag Kupfer oder Aluminium erklärt, hilft ein kleinerer Durchmesser, Aluminiumkabel handhabbar zu halten. Das Referenzkabel 0,6/1 kV Al/XLPE/PVC 4x95 mm2 mit etwa 40 mm Außendurchmesser wird unabhängig von seiner Verseilungsform gegen die Grenze für Aluminium Klasse 2 von 0,320 ohm/km geprüft. Aluminium-Kabelschuhe für verdichtete Leiter folgen derselben Regel wie bei Kupfer: Kabelschuh und Presseinsatz auf die Bauform abstimmen.
Wie Sie Verdichtung spezifizieren
- Bauform angeben: etwa „verdichteter runder mehrdrähtiger Kupferleiter, Klasse 2 nach IEC 60228“, oder die Bauform dem Werk überlassen, wenn die Garnituren noch nicht gewählt sind.
- Widerstandsgrenze angeben: den Wert der Klasse 2 nach IEC 60228 für Querschnitt und Metall, je Trommel durch Prüfbericht nachgewiesen.
- Durchmesser mit den Garnituren festschreiben: Sobald Verschraubungen, Kabelschuhe oder Mittelspannungsendverschlüsse gewählt sind, den Durchmesserbereich über den relevanten Schichten in die Spezifikation schreiben.
- Bauform einheitlich halten: Bei Projekten mit mehreren Trommeln sollten alle Trommeln eines Querschnitts dieselbe Leiterbauform haben, damit ein Anschlusssatz für alle passt.
Partnerwerke bestätigen Leiterbauform und Durchmesser vor der Produktion im Datenblatt, und der Desk prüft sie bei der Vorversandinspektion gegen die Spezifikation. Senden Sie Typbezeichnung, Vorgaben der Garnituren und Mengen über das Anfrageformular.