In der Energietechnik und bei der Installation von Industrieanlagen kann die Wahl des falschen Hoch- oder Niederspannungskabels zu Geräteausfällen, Stromausfällen, Produktionsstillständen und im schlimmsten Fall sogar zu Unfällen führen. Viele kennen die strukturellen Unterschiede jedoch nur oberflächlich und wählen das Kabel oft aus Erfahrung oder aus Kostengründen, was immer wieder zu Fehlern führt. Die Wahl des falschen Kabels kann nicht nur zu Gerätefehlfunktionen führen, sondern auch potenzielle Sicherheitsrisiken bergen. Heute erläutern wir die wichtigsten Unterschiede und die drei häufigsten Fehlerquellen bei der Auswahl.
1. Strukturanalyse: Hochspannungs- vs. Niederspannungskabel
Viele denken: „Hochspannungskabel sind einfach nur dickere Niederspannungskabel“, aber tatsächlich unterscheiden sie sich strukturell grundlegend, und jede Schicht ist präzise auf die jeweilige Spannungsebene abgestimmt. Um die Unterschiede zu verstehen, beginnen wir mit den Definitionen von „Hochspannung“ und „Niederspannung“:
Niederspannungskabel: Nennspannung ≤ 1 kV (üblicherweise 0,6/1 kV), hauptsächlich verwendet für die Gebäudeverteilung und die Stromversorgung kleiner Geräte;
Hochspannungskabel: Nennspannung ≥ 1 kV (üblicherweise 6 kV, 10 kV, 35 kV, 110 kV), verwendet für die Energieübertragung, Umspannwerke und große Industrieanlagen.
(1) Leiter: Nicht „dicker“, sondern „Reinheit zählt“
Niederspannungskabel bestehen üblicherweise aus mehrdrähtigen, feinen Kupferdrähten (z. B. 19 Drähte in BV-Leitungen), hauptsächlich um die Anforderungen an die „Stromtragfähigkeit“ zu erfüllen;
Hochspannungskabelleiter bestehen zwar ebenfalls aus Kupfer oder Aluminium, weisen aber eine höhere Reinheit (≥99,95 %) auf und werden im „kompakten Rundlitzenverfahren“ (zur Reduzierung von Hohlräumen) hergestellt, um den Oberflächenwiderstand des Leiters zu senken und den „Skin-Effekt“ unter Hochspannung zu verringern (der Strom konzentriert sich auf die Leiteroberfläche und verursacht eine Erwärmung).
(2) Isolierschicht: Das Herzstück des „Mehrschichtschutzes“ von Hochspannungskabeln
Die Isolierschichten von Niederspannungskabeln sind relativ dünn (z. B. beträgt die Isolierstärke bei 0,6/1 kV-Kabeln etwa 3,4 mm) und bestehen meist aus PVC oderXLPEhauptsächlich dazu dienend, „den Leiter von der Außenwelt zu isolieren“;
Die Isolierschichten von Hochspannungskabeln sind wesentlich dicker (6-kV-Kabel ~10 mm, 110-kV-Kabel bis zu 20 mm) und müssen strenge Prüfungen wie „Netzfrequenz-Spannungsfestigkeit“ und „Blitzstoßspannungsfestigkeit“ bestehen. Darüber hinaus verfügen Hochspannungskabel über wasserabweisende Bänder und halbleitende Schichten innerhalb der Isolierung.
Wasserabweisendes Band: Verhindert das Eindringen von Wasser (Feuchtigkeit unter Hochspannung kann zu „Wasserbaumbildung“ führen, was einen Isolationsdurchschlag zur Folge haben kann);
Halbleitende Schicht: Gewährleistet eine gleichmäßige elektrische Feldverteilung (verhindert lokale Feldkonzentrationen, die zu Entladungen führen könnten).
Daten: Die Isolierschicht macht 40-50 % der Kosten von Hochspannungskabeln aus (bei Niederspannungskabeln nur 15-20 %), was ein Hauptgrund dafür ist, dass Hochspannungskabel teurer sind.
(3) Schirmung und Metallmantel: Der „Schutz gegen Störungen“ für Hochspannungskabel
Niederspannungskabel besitzen im Allgemeinen keine Schirmung (ausgenommen Signalkabel), ihre Außenmäntel bestehen meist aus PVC oder Polyethylen;
Hochspannungskabel (insbesondere ≥6 kV) müssen eine metallische Abschirmung aufweisen (z. B.Kupferband, Kupfergeflecht) und Metallummantelungen (z. B. Bleiummantelung, Wellaluminiumummantelung):
Metallische Abschirmung: Sie begrenzt das Hochspannungsfeld innerhalb der Isolierschicht, reduziert elektromagnetische Störungen (EMI) und bietet einen Pfad für Fehlerströme.
Metallischer Mantel: Erhöht die mechanische Festigkeit (Zug- und Druckfestigkeit) und dient als „Erdungsschild“, wodurch die Isolationsfeldstärke weiter reduziert wird.
(4) Außenmantel: Robuster für Hochspannungskabel
Niederspannungskabelmäntel schützen hauptsächlich vor Verschleiß und Korrosion;
Hochspannungskabelmäntel müssen zusätzlich beständig gegen Öl, Kälte, Ozon usw. sein (z. B. PVC mit witterungsbeständigen Zusätzen). Spezielle Anwendungen (z. B. Seekabel) können auch eine Stahldrahtarmierung erfordern (die dem Wasserdruck und der Zugspannung standhält).
2. Drei wichtige „Fallen“, die Sie bei der Auswahl von Kabeln vermeiden sollten
Nachdem Sie die strukturellen Unterschiede verstanden haben, müssen Sie diese „versteckten Fallen“ auch bei der Auswahl vermeiden; andernfalls können die Kosten steigen oder es kann zu Sicherheitsvorfällen kommen.
(1) Blindes Streben nach „höherer Qualität“ oder „günstigerem Preis“
Irrtum: Manche denken, „die Verwendung von Hochspannungskabeln anstelle von Niederspannungskabeln sei sicherer“, oder sie verwenden Niederspannungskabel, um Geld zu sparen.
Risiko: Hochspannungskabel sind deutlich teurer; die unnötige Auswahl von Hochspannungskabeln erhöht die Kosten. Der Einsatz von Niederspannungskabeln in Hochspannungsanwendungen kann die Isolierung sofort beschädigen und so Kurzschlüsse, Brände oder Gefährdungen von Personen verursachen.
Richtige Vorgehensweise: Wählen Sie anhand der tatsächlichen Spannungsebene und des Leistungsbedarfs, z. B. verwendet man für Haushaltsstrom (220 V/380 V) Niederspannungskabel, industrielle Hochspannungsmotoren (10 kV) müssen mit Hochspannungskabeln ausgestattet sein – niemals blindlings „herunterstufen“ oder „hochstufen“.
(2) Ignorieren der „versteckten Schäden“ durch die Umwelt
Irrtum: Nur die Spannung berücksichtigen, die Umgebung ignorieren, z. B. gewöhnliche Kabel in feuchten, heißen oder chemisch korrosiven Umgebungen verwenden.
Risiko: Hochspannungskabel in feuchten Umgebungen mit beschädigten Schirmungen oder Mänteln können eine Alterung der Isolierung durch Feuchtigkeit erleiden; Niederspannungskabel in Hochtemperaturbereichen (z. B. Heizräume) können weich werden und ausfallen.
Richtige Vorgehensweise: Installationsbedingungen klären – armierte Kabel für Erdverlegung, wasserdichte armierte Kabel für Unterwasserverlegung, hochtemperaturbeständige Materialien (XLPE ≥90℃) für heiße Umgebungen, korrosionsbeständige Ummantelungen in Chemieanlagen.
(3) Ignorieren der Übereinstimmung von „Strombelastbarkeit und Verlegemethode“
Irrtum: Nur auf die Spannungsebene achten, die Strombelastbarkeit des Kabels (maximal zulässiger Strom) ignorieren oder es beim Verlegen zu stark komprimieren/biegen.
Risiko: Unzureichende Strombelastbarkeit führt zu Überhitzung und beschleunigter Alterung der Isolierung; ein ungeeigneter Biegeradius von Hochspannungskabeln (z. B. starkes Ziehen, übermäßiges Biegen) kann die Abschirmung und Isolierung beschädigen und dadurch ein Ausfallrisiko schaffen.
Richtige Vorgehensweise: Wählen Sie die Kabelspezifikationen anhand des berechneten tatsächlichen Stroms (berücksichtigen Sie den Anlaufstrom und die Umgebungstemperatur); halten Sie die Anforderungen an den Biegeradius bei der Installation strikt ein (Biegeradius von Hochspannungskabeln in der Regel ≥15× Leiteraußendurchmesser), vermeiden Sie Kompression und Sonneneinstrahlung.
3. Beachten Sie die 3 „Goldenen Regeln“, um Auswahlfallen zu vermeiden
(1) Struktur auf Spannungsfestigkeit prüfen:
Bei Hochspannungskabeln sind die Isolierung und die Schirmung von grundlegender Bedeutung; Niederspannungskabel benötigen keine übermäßige Dimensionierung.
(2) Noten angemessen zuordnen:
Spannung, Leistung und Umgebungsbedingungen müssen aufeinander abgestimmt sein; führen Sie keine blinden Auf- oder Abwärtskorrekturen durch.
(3) Details anhand der Standards überprüfen:
Strombelastbarkeit, Biegeradius und Schutzart müssen den nationalen Normen entsprechen – verlassen Sie sich nicht ausschließlich auf Erfahrungswerte.
Veröffentlichungsdatum: 29. August 2025