In Regionen mit Eis und Schnee kann die Wahl eines einzelnen Kabels die Sicherheit und Stabilität des gesamten Stromnetzes beeinträchtigen. Unter extremen Winterbedingungen können Kabel mit Standard-PVC-Isolierung und -Mantel spröde werden, leicht brechen und ihre elektrische Leistung verringern, was zu Ausfällen oder Sicherheitsrisiken führen kann. Gemäß der Norm für die Auslegung von Energiekabeln (Power Engineering Cable Design Standard) benötigen Gebiete mit jährlichen Mindesttemperaturen unter -15 °C spezielle Tieftemperaturkabel, während Regionen unter -25 °C speziell entwickelte, kältebeständige Stromkabel, armierte Kabel oder stahlbandarmierte Kabel erfordern.
1. Auswirkungen extremer Kälte auf Kabel
Kabel, die niedrigen Temperaturen ausgesetzt sind, stehen vor vielfältigen Herausforderungen. Die Versprödung bei niedrigen Temperaturen ist das unmittelbarste Problem. Standardmäßige PVC-ummantelte Stromkabel verlieren ihre Flexibilität, brechen beim Biegen und erfüllen unter Umständen nicht die Anforderungen rauer Umgebungen. Isoliermaterialien, insbesondere PVC, können sich zersetzen, was zu Signalübertragungsfehlern oder Stromverlusten führen kann. Armierte Kabel, einschließlich stahlbandarmierter Kabel, erfordern Installationstemperaturen über -10 °C, während für nicht armierte Stromkabel noch strengere Anforderungen gelten.XLPEUm eine optimale Leistung zu gewährleisten, sollten -isolierte Kabel, PE-ummantelte Kabel und LSZH-ummantelte Kabel vor der Installation mindestens 24 Stunden lang bei ≥15°C in einer beheizten Umgebung vorkonditioniert werden.
2. Kabelmodellcodes verstehen
Die Auswahl des richtigen Kabels beginnt mit dem Verständnis des Modellcodes, der Angaben zum Kabeltyp, Leitermaterial, Isolierung, Innenmantel, Aufbau, Außenmantel und besonderen Eigenschaften enthält.
Leitermaterialien: In kalten Regionen werden Kupferkerne („T“) aufgrund ihrer hervorragenden Tieftemperaturleitfähigkeit bevorzugt. Aluminiumkerne sind mit „L“ gekennzeichnet.
Isoliermaterialien: V (PVC), YJ (XLPE), X (Gummi). Kabel mit XLPE- (YJ-) und Gummiisolierung weisen eine überlegene Leistung bei niedrigen Temperaturen auf.
Mantelmaterialien: PVC hat niedrige Temperaturgrenzen. PE-, PUR- (Polyurethan-), PTFE- (Teflon-) und LSZH-Mäntel bieten eine bessere Kältebeständigkeit für Stromkabel, Steuerkabel und Niederspannungskabel.
Spezielle Kennzeichnungen: TH (tropisch feucht), TA (tropisch trocken), ZR (flammhemmend), NH (feuerbeständig) können relevant sein. Einige armierte oder Steuerkabel können ebenfalls solche Kennzeichnungen aufweisen.Mylar-Klebeband or Aluminiumfolien-Mylar-Bandzur Trennung, Abschirmung oder für einen verbesserten mechanischen Schutz.
3. Kabelauswahl nach Temperatur
Unterschiedliche Kälteumgebungen erfordern aufeinander abgestimmte Kabelmaterialien und Konstruktionen, um Systemausfälle zu vermeiden:
> -15 °C: Es können handelsübliche PVC-ummantelte Stromkabel verwendet werden, die Installation muss jedoch bei >0 °C erfolgen. Isolierung: PVC, PE, XLPE.
> -30 °C: Mantelmaterialien sollten PE, kältebeständiges PVC oder Nitril-Verbundwerkstoffe umfassen. Isolierung: PE, XLPE. Installationstemperatur ≥ -10 °C.
< -40 °C: Mantelmaterial muss PE, PUR oder PTFE sein. Isolierung: PE, XLPE. Installationstemperatur ≥ -20 °C. Für maximale Zuverlässigkeit werden armierte Kabel, stahlbandarmierte Kabel und LSZH-ummantelte Kabel bevorzugt.
4. Installation und Wartung
Die Installation kältebeständiger Kabel erfordert sorgfältige Vorbereitung. Das Vorwärmen der Kabel ist unerlässlich, wenn die Temperaturen unter die empfohlenen Grenzwerte fallen: 5–10 °C (ca. 3 Tage), 25 °C (ca. 1 Tag), 40 °C (ca. 18 Stunden). Die Installation sollte innerhalb von 2 Stunden nach Verlassen des beheizten Lagers abgeschlossen sein. Gehen Sie vorsichtig mit den Kabeln um, vermeiden Sie Stürze und verstärken Sie Biegungen, Gefälle und Zugstellen. Überprüfen Sie nach der Installation alle Kabel, einschließlich armierter Kabel, auf Beschädigungen des Mantels, Risse oder Isolationsprobleme. Verwenden Sie bei Bedarf Mylar-Band oder Aluminiumfolien-Mylar-Band zur Abschirmung oder Trennung von Signal- und Stromkabeln.
5. Umfassende Betrachtungen
Neben der Temperatur sollten Sie bei der Auswahl kältebeständiger Kabel folgende Faktoren berücksichtigen:
Installationsumgebung: Die Verlegung im Erdreich, in Kabelgräben oder Kabelrinnen beeinflusst die Wärmeableitung und den mechanischen Schutz. PE-, PUR-, PTFE- und LSZH-Mäntel müssen entsprechend ausgewählt werden.
Anforderungen an Stromversorgung und Signalübertragung: Spannungsfestigkeit, Strombelastbarkeit, Signalintegrität und Störfestigkeit prüfen. Aluminiumfolien-Mylar-Band kann zur Abschirmung von Niederspannungs-, Steuer- oder Instrumentierungskabeln erforderlich sein.
Anforderungen an Flammschutzmittel und Feuerbeständigkeit: Für Innenräume, Tunnel oder geschlossene Räume können ZR, NH und WDZ (raucharm, halogenfrei) erforderlich sein.
Wirtschaftlichkeit und Lebensdauer: Kältebeständige XLPE-, PE-, PUR-, PTFE-, armierte oder stahlbandarmierte Kabel haben zwar höhere Anschaffungskosten, reduzieren aber den Austausch und die Ausfallzeiten aufgrund von Kälteschäden.
Die Auswahl geeigneter kältebeständiger Kabelmaterialien, darunter PVC, XLPE, PE, PUR, PTFE, LSZH, armierte und stahlbandarmierte Kabel, gewährleistet die Zuverlässigkeit, den sicheren Betrieb und die langfristige Leistungsfähigkeit des Stromversorgungssystems auch unter strengen Winterbedingungen. Die richtige Kabelauswahl ist nicht nur für die Stabilität der Stromversorgung, sondern auch für die allgemeine elektrische Sicherheit von entscheidender Bedeutung.
Veröffentlichungsdatum: 21. November 2025