Wie funktionieren Elektrokabel?

elektrische kabel draht

Elektrische Kabel funktionieren, indem sie einen niederohmigen Pfad für den Stromfluss bereitstellen.Elektrokabel bestehen aus einem Kern aus Metalldraht mit guter Leitfähigkeit wie Kupfer oder Aluminium sowie weiteren Materialschichten wie Isolierung, Bändern, Abschirmungen, Bewehrung zum mechanischen Schutz und Ummantelung.Diese zusätzlichen Schichten sind hauptsächlich so konzipiert, dass der Metallkern den elektrischen Strom in der Umgebung, in der er installiert ist, weiterhin sicher leiten kann.

Ein guter Leiter besteht aus einem Material, dessen atomare Struktur lose gebundene Elektronen in seiner äußeren Hülle aufweist, die sich über die Atommatrix des Materials bewegen können (weitere Informationen zu Atomen finden Sie in unseren häufig gestellten Fragen zu Elektrizität). Diese Bewegung von Elektronen ist bekannt als der Stromfluss.Im Gegenteil, gute Isolatoren haben fest gebundene Elektronen, die diesen Stromfluss erschweren.

Das einfachste elektrische Kabel kann nur ein Metallleiter sein – diese Kabel werden als Freileitungsdrähte verwendet, die ohne Isoliermaterial um den Leiter herum hergestellt werden, außer der Luft, die den Leiter umgibt.Freileitungen, wie sie in der Bahnindustrie verwendet werden, erfordern praktische Überlegungen, um sicherzustellen, dass das Kabel von allen Mitteln zur versehentlichen Erdung des elektrischen Leiters isoliert ist (bei Erdung des Kabels würde der Strom durch es fließen und jeder Kontakt durch Stromschlag getötet werden).Häufig verwendete Schienen-OHL, einschließlich Hornet und Cockroach, haben PVC-isolierte Variationen.Kabel, die entweder auf Bodenhöhe, in angemessener Reichweite oder unterirdisch verwendet werden, müssen effektiv isoliert werden, um sowohl den Stromfluss durch das Kabel aufrechtzuerhalten als auch für die Benutzer sicher zu sein.

Die Strommenge, die effektiv durch das elektrische Kabel fließen kann, wird durch eine Kombination von Faktoren bestimmt:

die Querschnittsfläche des Leiters

der Widerstand des Leitermaterials

das Dämmmaterial

die Installationsmethode oder -umgebung.

Die Auswirkung des Stromflusswiderstands ist die Erwärmung des Leiters und der umgebenden Isolationsschichten.Überhitzung kann zu einem Versagen des Isoliermaterials führen, was zu Stromkurzschlüssen, Stromschlägen oder Bränden führen kann.