Was die Isolierung leistet
Die Isolierung hält die Spannung am Leiter und bestimmt die höchste Temperatur, mit der der Leiter betrieben werden darf. Diese Temperatur bestimmt zusammen mit den Verlegebedingungen, wie viel Strom ein Querschnitt führen kann, weshalb der Isolierwerkstoff ebenso zählt wie das Kupfer. Die beiden gängigen Werkstoffe für Energiekabel sind XLPE (vernetztes Polyethylen) und PVC. XLPE arbeitet dauerhaft mit 90 C und hält im Kurzschluss 250 C aus; PVC ist für 70 C ausgelegt. IEC 60227 regelt PVC-isolierte Leitungen bis 450/750 V und IEC 60245 die gummiisolierten Entsprechungen; IEC 60502-1 und -2 regeln extrudierte Isolierungen für 0,6/1-kV- und Mittelspannungs-Energiekabel.
Die Wanddicke wird von der Norm für jede Spannung und jeden Querschnitt festgelegt. Wie Referenzaufbauten aus dem Katalog des Partnerwerks zeigen, verwendet ein 0,6/1-kV-Kupferkabel 4x25 mm2 0,9 mm XLPE, ein Aluminiumkabel 4x95 mm2 1,1 mm und ein 8,7/15-kV-Kabel 3x95 mm2 4,5 mm zwischen leitfähigen Schirmen. Eine 450/750-V-Installationsleitung mit 2,5 mm2 hat 0,8 mm PVC.
Was der Mantel leistet
Der Außenmantel schützt vor Abrieb, Feuchtigkeit, Sonnenlicht und Verlegeschäden und trägt den Aufdruck. Seine Mischung bestimmt zudem den Großteil des Brandverhaltens des Kabels. PVC ist der Standard für allgemeine Anwendungen. LSZH (raucharm und halogenfrei) wird für öffentliche Gebäude, Tunnel und Rechenzentren spezifiziert, wo Rauch und korrosive Gase eine Rolle spielen. Vernetzte halogenfreie Mischungen werden bei Solarkabel wie H1Z2Z2-K eingesetzt. THHN-Installationsleitungen haben nach UL 83 einen dünnen Nylonmantel über der PVC-Isolierung.
| Referenzaufbau | Isolierung | Mantel |
|---|---|---|
| 0,6/1 kV Cu/XLPE/PVC 4x25 mm2 | XLPE 0,9 mm | PVC 1,8 mm |
| 0,6/1 kV Al/XLPE/PVC 4x95 mm2 | XLPE 1,1 mm | PVC 2,1 mm |
| 8,7/15 kV Cu/XLPE/CTS/PVC 3x95 mm2 | XLPE 4,5 mm | PVC 2,8 mm |
| 450/750 V Cu/PVC/PVC 7x1,5 mm2 Steuerleitung | PVC 0,7 mm | PVC 1,2 mm |
| 300/500 V 3x1,5 mm2 Schlauchleitung | PVC 0,7 mm | PVC 0,9 mm |
| H1Z2Z2-K 1x4 mm2 Solarkabel | Vernetzt, halogenfrei 0,7 mm | Vernetzt, halogenfrei 0,8 mm |
LSZH: was die Prüfungen tatsächlich messen
LSZH ist ein Branchenbegriff, kein Versprechen, dass ein Kabel keinen Rauch entwickelt. Es wird durch drei Prüfungen laut Bericht nachgewiesen. IEC 61034 misst die Rauchdichte, mit einer Lichtdurchlässigkeit von mindestens 60 % als übliches Kriterium. IEC 60754-1 misst halogenhaltige Säuregase, mit höchstens 0,5 %. IEC 60754-2 misst Säuregrad und Leitfähigkeit der Brandgase, mit einem pH-Wert von mindestens 4,3 und einer Leitfähigkeit von höchstens 10 uS/mm. Die Flammenausbreitung ist ein eigenes Thema, behandelt unter Brandklassen. Fordern Sie alle drei Berichte für genau diesen Aufbau an, nicht für ein anderes Kabel desselben Werks; mehr unter LSZH-Mäntel erklärt.
Isoliersysteme für Mittelspannung
Ab 3,6/6 kV wird das XLPE zwischen einem Leiterschirm und einem Isolierschirm extrudiert, beide halbleitend, sodass das elektrische Feld gleichmäßig und frei von Lufteinschlüssen ist. Das Referenzkabel 8,7/15 kV hat zusätzlich einen Kupferbandschirm über dem Isolierschirm. Jede MS-Trommel erhält eine Spannungsprüfung, die IEC 60502-2 als Stückprüfung mit 3,5 U0 über 5 Minuten festlegt, und eine Teilentladungsmessung nach IEC 60885-3 mit einer Empfindlichkeit von 10 pC oder weniger bei 1,73 U0. Siehe MS-Energiekabel.
Wie Isolierungen versagen und wie sie geprüft werden
Isolierprobleme zeigen sich selten am ersten Tag. In Australien wurde ein Rückruf 2013-2014, der rund 4.000 km Gebäudekabel und etwa 40.000 Wohnungen und Betriebe betraf, laut ACCC durch eine PVC-Isolierung verursacht, die die Alterungsanforderungen nicht erfüllte; die Leiter waren nicht das Problem. Deshalb zählen Berichte zur thermischen Alterung ebenso viel wie Stückprüfungen. An jeder Trommel führt das Werk während der Extrusion eine Funkenprüfung der Isolierung und am fertigen Kabel eine Spannungsprüfung durch und misst Isolierwanddicke und Außendurchmesser. Thermische Alterung, Kältebiegung und Mischungsprüfungen sind in Auswahl- und Typprüfberichten enthalten.
Was Preis, Gewicht und Lieferzeit verändert
- XLPE- statt PVC-Isolierung: XLPE erfordert Vernetzung und ist bei Energiekabeln Standard; PVC eignet sich für Installationsleitungen und Steuerleitungen.
- LSZH-Mantel: kostet mehr Mischung je Meter und wird von weniger Werken gefertigt, was die Lieferzeit beeinflussen kann.
- UV- und ölbeständige Qualitäten: erfordern die richtige Mischung und einen Bericht; fragen Sie vor der Produktion, nicht danach.
- Wanddicke: dünner als die Norm spart Material und fällt bei der Maßkontrolle durch; der Desk misst sie bei der Inspektion.
Senden Sie Markt, Norm und Mantelanforderung über das Anfrageformular; typische MOQ und Zeitpläne finden Sie unter MOQ und Lieferzeit.