Stromkabelkonstruktionen

Moderne Stromkabel gibt es in einer Vielzahl von Größen, Materialien und Typen, von denen jeder für seinen Zweck geeignet ist. In der Industrie werden große, einzeln isolierte Leiter manchmal als Stromkabel bezeichnet. Das Kabel besteht aus drei Hauptteilen: Leiter, Isolierschicht und Schutzmantel .Die Zusammensetzung der einzelnen Kabel variiert je nach Anwendung.Struktur und Materialien werden durch drei Hauptfaktoren bestimmt:

• Betriebsspannung, die die Isolationsdicke bestimmt;

• Strombelastbarkeit, die die Querschnittsabmessungen des Leiters bestimmt;

• Umgebungsbedingungen wie Temperatur, Wasser, Chemikalien- oder Sonneneinstrahlung und mechanische Erschütterungen bestimmen die Form und Zusammensetzung des äußeren Kabelmantels.

Kabel, die für die direkte Erdverlegung oder freiliegende Installationen bestimmt sind, können auch eine Metallarmierung in Form von um das Kabel gewickeltem Draht oder Wellband um das Kabel gewickelt haben. Die Armierung kann aus Stahl oder Aluminium bestehen und ist, obwohl sie geerdet ist, nicht zum Tragen bestimmt Strom während des normalen Betriebs. Stromkabel werden manchmal in Kabelkanälen installiert, einschließlich Elektrokabelkanälen und Kabelpritschen, die einen oder mehrere Leiter enthalten können. Wenn sie für die Verwendung innerhalb von Gebäuden vorgesehen sind, bestehen nichtmetallisch ummantelte Gebäudekabel (NM-B) aus zwei oder mehr Kabeln Leiter (plus Erdungsleiter), die von einem hitzebeständigen thermoplastischen Isoliermantel umschlossen sind. Es hat Vorteile gegenüber gepanzerten Baukabeln, da es leichter und einfacher zu handhaben ist und sein Mantel einfacher zu verarbeiten ist.

Stromkabel verwenden verseilte Kupfer- oder Aluminiumleiter, obwohl kleine Stromkabel massive Leiter bis zu einer Größe von 1/0 verwenden können. (Eine ausführliche Diskussion über Kupferkabel finden Sie unter: Kupferdraht und -kabel.). Kabel können nicht isolierte Leiter für Schaltkreise enthalten Neutral- oder Erdungsanschlüsse. Ein Erdungsleiter verbindet das Gehäuse/Chassis des Geräts mit der Erde, um einen Stromschlag zu vermeiden. Diese nicht isolierten Versionen sind als blanke oder verzinnte blanke Leiter bekannt. Die gesamte Baugruppe kann rund oder flach sein.Nichtleitende Füllstränge können Bauteilen hinzugefügt werden, um ihre Form zu erhalten. Das Füllmaterial kann in einer nicht hygroskopischen Version hergestellt werden, wenn die Anwendung dies erfordert.

Spezialstromkabel für Überkopfanwendungen werden häufig mit hochfesten Legierungen, ACSR- oder Aluminium-geschweißten Gehrungen gebündelt. Solche Kabel werden Luftkabel oder vormontierte Luftkabel (PAC) genannt.PACs können ohne Ummantelung bestellt werden, was jedoch in den letzten Jahren aufgrund der geringeren zusätzlichen Kosten für die Bereitstellung einer Polymerummantelung weniger üblich war. Für vertikale Anwendungen können Kabel armierte Drähte auf einer Ummantelung, Stahl oder Kevlar enthalten regelmäßig an Stützplatten angebracht, um das Gewicht des Kabels zu tragen. Jede Etage eines Gebäudes, Turms oder Bauwerks kann eine Stützplatte enthalten.Dieses Kabel wird als armiertes Riser-Kabel bezeichnet. Für kürzere vertikale Übergänge (vielleicht 30 bis 150 Fuß) können nicht armierte Kabel in Verbindung mit Korbklemmen (Kellum) oder sogar speziell konstruierten Kabelkanalsteckern verwendet werden.

Materialspezifikationen für Kabelmäntel berücksichtigen häufig die Beständigkeit gegen Wasser, Öl, Sonnenlicht, Untergrundbedingungen, chemische Dämpfe, Stöße, Feuer oder hohe Temperaturen.In Anwendungen der Nuklearindustrie können für Kabel besondere Anforderungen gegen ionisierende Strahlung gelten. Für Kabelmaterialien, die in Transportanwendungen verwendet werden, kann angegeben werden, dass sie beim Verbrennen keine nennenswerten Rauchmengen (raucharm, halogenfrei) erzeugen. Kabel, die für die direkte Erdverlegung bestimmt sind, müssen Schäden durch Verfüllung berücksichtigen oder Aushub. Zu diesem Zweck werden typischerweise HDPE- oder Polypropylen-Ummantelungen verwendet.Kabel für den Einsatz in U-Bahnen (unterirdische Gewölbe) können hinsichtlich Öl-, Feuer- oder geringer Rauchbeständigkeit priorisiert werden. Heutzutage haben nur sehr wenige Kabel noch einen integrierten Bleimantel.Einige Energieversorger können jedoch immer noch papierisolierte, mit Blei ummantelte Kabel in Verteilerkreisen installieren. Übertragungs- oder Unterwasserkabel verwenden eher Bleiummantelungen. Der Bleigehalt ist jedoch rückläufig, und nur wenige Hersteller stellen heute solche Produkte her.Wenn Kabel an Orten verlegt werden müssen, die mechanischen Beschädigungen ausgesetzt sind (Industriestandorte), können sie mit flexiblem Stahlband oder Drahtarmierung geschützt oder mit einer wasserdichten Ummantelung abgedeckt werden.Hybridkabel können Leiter für Steuersignale oder auch Lichtwellenleiter für Daten enthalten.