Warum der Widerstand die entscheidende Prüfung ist
IEC 60228 beurteilt einen Leiter nicht nach seinem geometrischen Querschnitt. Sie beurteilt ihn nach dem maximalen Gleichstromwiderstand pro Kilometer bei 20 °C für den angegebenen Nennquerschnitt, die Klasse und das Metall. Ein 25 mm2 Kupferleiter der Klasse 2 darf 0,727 ohm/km nicht überschreiten; ein 95 mm2 Aluminiumleiter der Klasse 2 darf 0,320 ohm/km nicht überschreiten. Da die Norm den Querschnitt über den Widerstand definiert, ist die Widerstandsprüfung der direkte Nachweis, dass der Leiter normkonform ist.
Sie ist auch die Prüfung, die die häufigsten kaufmännischen Abkürzungen aufdeckt. Ein etwas zu dünn gezogener Leiter, einige fehlende Drähte, Kupfer mit schlechter Leitfähigkeit oder Aluminium bzw. kupferkaschiertes Aluminium, das als Kupfer ausgegeben wird, erhöhen alle den Widerstand. BASEC, die britische Zertifizierungsstelle für Kabel, hat öffentlich vor stahldrahtbewehrtem Kabel gewarnt, dessen effektiver Querschnitt bis zu zwei Stufen kleiner war als gekennzeichnet, mit Leiter- und Bewehrungswiderstand außerhalb der Grenzen. Eine Widerstandsmessung an der Trommel hätte das sofort gezeigt.
Andere Prüfungen sind ebenfalls wichtig, der vollständige Satz steht auf der Seite zu Prüfung und Inspektion. Kann ein Einkäufer aber nur eine Zahl je Trommel sehen, sollte er nach dieser fragen.
Wie die Prüfung durchgeführt wird
Die Messung ist im Prinzip einfach und in der Praxis leicht falsch zu machen. Ein Werkslabor oder eine Fertigungslinie verwendet ein Vierleiterverfahren, etwa eine Thomson-Messbrücke oder ein Mikroohmmeter, damit der Widerstand der Messleitungen das Ergebnis nicht verfälscht. Die Schritte:
- Probe konditionieren: Die Trommel oder Probenlänge ruht, bis ihre Temperatur stabil und bekannt ist; die Leitertemperatur wird gemessen, nicht angenommen.
- Messen: Strom wird durch den Leiter geschickt und der Spannungsabfall über eine bekannte Länge abgelesen, entweder an einer geschnittenen Probe oder über die gesamte Trommellänge.
- Auf 20 °C korrigieren: Der Widerstand steigt mit der Temperatur, daher wird der Messwert nach dem in der Norm angegebenen Korrekturverfahren auf 20 °C umgerechnet.
- Auf die Länge normieren: Der korrigierte Wert wird durch die Länge geteilt und ergibt ohm pro Kilometer.
- Vergleichen: Das Ergebnis wird gegen die Grenze nach IEC 60228 für Querschnitt, Klasse und Metall geprüft oder gegen die Grenze der auf der Bestellung genannten nationalen oder US-Norm.
Bei der Temperaturkorrektur werden viele Berichte unzuverlässig. Ein im Sommer in einem heißen Lager gemessener Leiter zeigt merklich höhere Werte als bei 20 °C; einer, der an einem kalten Morgen gemessen wird, niedrigere. Ein Bericht, der nur eine einzige Zahl ohne gemessene Temperatur und Länge angibt, lässt sich nicht überprüfen, und ein niedriger Wert von einer kalten Trommel ohne Korrektur kann einen unterdimensionierten Leiter verdecken.
Mehradrige und bewehrte Kabel brauchen etwas mehr Aufmerksamkeit. Jede Ader wird einzeln gemessen, einschließlich des reduzierten Neutral- oder Schutzleiters bei Konstruktionen wie 3+1 oder 4+1, jeweils gegen die Grenze für ihren eigenen Querschnitt. Bei bewehrten Kabeln wird oft zusätzlich der Bewehrungswiderstand erfasst, denn die Bewehrung kann als Schutzleiter dienen, und eine unterdimensionierte Bewehrung wie in der oben genannten BASEC-Warnung beeinträchtigt das Verhalten bei Erdfehlern. Fordern Sie beide Werte im selben Protokoll an, damit nichts einem separaten Zertifikat überlassen bleibt.
Was ein gutes Prüfprotokoll zeigt
Ein Protokoll zum Leiterwiderstand, das der Desk akzeptiert, enthält genug Angaben, um die Berechnung nachzuvollziehen. Verwenden Sie die folgende Tabelle als Checkliste, wenn Sie Prüfberichte von einem Lieferanten erhalten.
| Feld | Warum es wichtig ist |
|---|---|
| Trommelnummer und Kabelbezeichnung | Verknüpft das Ergebnis mit einer bestimmten Trommel und Konstruktion |
| Aderkennzeichnung | Jede Ader eines mehradrigen Kabels wird gemessen; eine schwache Ader genügt zum Nichtbestehen |
| Gemessene Länge | Nötig, um ohm pro Kilometer zu berechnen |
| Leitertemperatur bei der Prüfung | Nötig für die Korrektur auf 20 °C |
| Gemessener und korrigierter Widerstand | Zeigt die tatsächlich angewandte Korrektur |
| Grenzwert und Norm | Zum Beispiel 0,727 ohm/km, Kupfer Klasse 2, IEC 60228 |
| Messgerät und Kalibrierdatum | Zeigt, dass Messbrücke oder Messgerät kalibriert sind |
| Ergebnis und Prüfer | Bestanden oder nicht bestanden, unterschrieben oder einer Person zuordenbar |
Das Ergebnis vernünftig lesen
Ein Ergebnis knapp unter der Grenze ist bestanden, sagt Ihnen aber, dass das Werk nahe am Kupferminimum fährt. Das ist nicht falsch, und manche Werke tun es bewusst, um Kosten zu steuern, es lässt aber keinen Spielraum für Messunsicherheit. Bei kritischen Projekten fragt der Desk Partnerwerke vor der Bestellung nach ihren typischen Ergebnissen für den Referenzquerschnitt und vergleicht die Produktionstrommeln dann mit diesem Ausgangswert.
Ein Ergebnis deutlich unter der Grenze ist auch nicht automatisch besser. Es kann bedeuten, dass der Leiter großzügig bemessen ist, oder dass Länge oder Temperatur falsch erfasst wurden. Ein Abgleich mit dem Gewicht pro Kilometer hilft: Das Referenzkabel 0,6/1 kV Cu/XLPE/PVC 4x25 mm2 auf der Seite zu Niederspannungskabeln wiegt laut Katalog des Partnerwerks etwa 1.292 kg/km, und eine Trommel, die für ihre angegebene Länge deutlich leichter ist, verdient einen zweiten Blick, was auch immer das Widerstandsprotokoll sagt.
Schließlich sagt der Widerstand etwas über den Leiter aus, nicht über die Isolierung. Ein bekannter australischer Rückruf in den Jahren 2013 und 2014, dokumentiert von der ACCC, betraf etwa 4.000 km Installationskabel, dessen PVC-Isolierung die Alterungsanforderungen nicht erfüllte, mit Auswirkungen auf etwa 40.000 Wohnungen und Betriebe. Die Leiter waren nicht das Problem. Deshalb steht der Widerstand im Plan der Stück- und Auswahlprüfungen neben Isolierdicke, Spannungsprüfungen und, wo relevant, Alterungsprüfungen.
Abnahmeprüfung und unabhängige Kontrollen
Für größere Aufträge gibt es drei Sicherheitsstufen, die der Desk vor der Produktion mit dem Einkäufer abstimmt:
- Werksprotokolle: Widerstand je Trommel aus dem Labor des Partnerwerks, vom Desk anhand der obigen Felder geprüft.
- Bezeugte Prüfung: Ein Inspektor, vom Desk oder von einem vom Einkäufer gewählten Dritten, beobachtet die Prüfung einer Stichprobe von Trommeln im Werk und erfasst die Messwerte unabhängig.
- Unabhängiges Labor: Aus Produktionstrommeln geschnittene Proben werden an ein externes Labor geschickt, was länger dauert, aber jeden Zweifel an der Ausrüstung des Werks ausräumt.
Bezeugte und externe Prüfungen kosten Zeit und sollten daher von Anfang an im Plan stehen, statt erst beim Versand hinzugefügt zu werden; die Seite MOQ und Lieferzeit erklärt, wie Prüfschritte in den Zeitplan passen. Der Beitrag zu unterdimensionierten Leitern beschreibt, wie zu kleine Querschnitte entstehen, und im Anfrageformular können Sie bereits bei der ersten Preisanfrage den benötigten Prüfumfang angeben.