Die Kabelauswahl ist ein entscheidender Schritt bei der elektrischen Planung und Installation. Eine falsche Auswahl kann zu Sicherheitsrisiken (wie Überhitzung oder Brand), übermäßigem Spannungsabfall, Geräteschäden oder einer geringen Systemeffizienz führen. Nachfolgend sind die wichtigsten Faktoren aufgeführt, die bei der Kabelauswahl zu berücksichtigen sind:
1. Elektrische Kernparameter
(1) Leiterquerschnittsfläche:
Strombelastbarkeit: Dies ist der wichtigste Parameter. Das Kabel muss den maximalen Dauerbetriebsstrom des Stromkreises tragen können, ohne die zulässige Betriebstemperatur zu überschreiten. Beachten Sie die Strombelastbarkeitstabellen in den entsprechenden Normen (z. B. IEC 60287, NEC, GB/T 16895.15).
Spannungsabfall: Der durch das Kabel fließende Strom verursacht einen Spannungsabfall. Zu lange oder zu geringer Querschnitt können zu einer Unterspannung am Lastende führen und den Gerätebetrieb (insbesondere den Motorstart) beeinträchtigen. Berechnen Sie den gesamten Spannungsabfall von der Stromquelle zur Last und stellen Sie sicher, dass er innerhalb des zulässigen Bereichs liegt (typischerweise ≤3 % für Beleuchtung, ≤5 % für Strom).
Kurzschlussfestigkeit: Das Kabel muss dem maximal im System möglichen Kurzschlussstrom ohne thermische Schäden standhalten, bevor die Schutzeinrichtung anspricht (Prüfung der thermischen Stabilität). Größere Querschnitte weisen eine höhere Widerstandsfähigkeit auf.
(2) Nennspannung:
Die Nennspannung des Kabels (z. B. 0,6/1 kV, 8,7/15 kV) darf nicht niedriger sein als die Nennspannung des Systems (z. B. 380 V, 10 kV) und die mögliche maximale Betriebsspannung. Berücksichtigen Sie Spannungsschwankungen und Überspannungen im System.
(3) Leitermaterial:
Kupfer: Hohe Leitfähigkeit (~58 MS/m), hohe Strombelastbarkeit, gute mechanische Festigkeit, ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, leicht zu handhabende Verbindungen, höhere Kosten. Am häufigsten verwendet.
Aluminium: Geringere Leitfähigkeit (~35 MS/m), erfordert größeren Querschnitt für gleiche Strombelastbarkeit, geringeres Gewicht, geringere Kosten, aber geringere mechanische Festigkeit, anfällig für Oxidation, erfordert Spezialwerkzeuge und Antioxidantien für Verbindungen. Wird häufig für Freileitungen mit großem Querschnitt oder spezielle Anwendungen verwendet.
2. Installationsumgebung und -bedingungen
(1)Installationsmethode:
In der Luft: Kabeltrassen, Leitern, Kanäle, Leitungen, Oberflächenmontage entlang von Wänden usw. Unterschiedliche Wärmeableitungsbedingungen wirken sich auf die Strombelastbarkeit aus (bei dichten Installationen ist eine Reduzierung der Stromstärke erforderlich).
Unterirdisch: Direkt vergraben oder verrohrt. Berücksichtigen Sie den Wärmewiderstand des Bodens, die Verlegetiefe und die Nähe zu anderen Wärmequellen (z. B. Dampfleitungen). Bodenfeuchtigkeit und Korrosivität beeinflussen die Wahl der Ummantelung.
Unterwasser: Erfordert spezielle wasserdichte Strukturen (z. B. Bleiummantelung, integrierte wasserblockierende Schicht) und mechanischen Schutz.
Sonderinstallation: Vertikale Verläufe (Eigengewicht berücksichtigen), Kabelgräben/-tunnel etc.
(2)Umgebungstemperatur:
Die Umgebungstemperatur beeinflusst die Wärmeableitung des Kabels direkt. Standard-Strombelastbarkeitstabellen basieren auf Referenztemperaturen (z. B. 30 °C in Luft, 20 °C im Boden). Überschreitet die tatsächliche Temperatur den Referenzwert, muss die Strombelastbarkeit korrigiert (reduziert) werden. Besondere Vorsicht ist in Umgebungen mit hohen Temperaturen (z. B. Heizräumen, tropischem Klima) geboten.
(3)Nähe zu anderen Kabeln:
Dichte Kabelinstallationen führen zu gegenseitiger Erwärmung und Temperaturanstieg. Mehrere parallel installierte Kabel (insbesondere ohne Abstand oder im selben Rohr) müssen je nach Anzahl und Anordnung (berührend / nicht berührend) reduziert werden.
(4) Mechanische Beanspruchung:
Zugbelastung: Berücksichtigen Sie bei vertikalen Installationen oder langen Zugstrecken das Eigengewicht und die Zugspannung des Kabels. Wählen Sie Kabel mit ausreichender Zugfestigkeit (z. B. mit Stahldrahtpanzerung).
Druck/Stoß: Direkt vergrabene Kabel müssen den Belastungen durch Oberflächenverkehr und Aushubrisiken standhalten; in Kabelkanälen verlegte Kabel können komprimiert werden. Eine Armierung (Stahlband, Stahldraht) bietet starken mechanischen Schutz.
Biegeradius: Beim Verlegen und Drehen darf der Biegeradius des Kabels nicht kleiner als das zulässige Minimum sein, um eine Beschädigung der Isolierung und des Mantels zu vermeiden.
(5) Umweltgefahren:
Chemische Korrosion: Chemieanlagen, Abwasseranlagen und Küstengebiete mit Salznebel benötigen korrosionsbeständige Ummantelungen (z. B. PVC, LSZH, PE) und/oder Außenschichten. Eine nichtmetallische Panzerung (z. B. Glasfaser) kann erforderlich sein.
Ölkontamination: Öldepots und Bearbeitungswerkstätten erfordern ölbeständige Ummantelungen (z. B. Spezial-PVC, CPE, CSP).
UV-Belastung: Im Freien verlegte Kabel benötigen UV-beständige Ummantelungen (z. B. schwarzes PE, spezielles PVC).
Nagetiere/Termiten: In einigen Regionen sind nagetier-/termitensichere Kabel (Ummantelungen mit Abwehrmitteln, harte Mäntel, Metallarmierung) vorgeschrieben.
Feuchtigkeit/Untertauchen: Feuchte oder untergetauchte Umgebungen erfordern gute feuchtigkeits-/wasserblockierende Strukturen (z. B. radiale Wasserblockierung, Metallummantelung).
Explosive Atmosphären: Muss die Anforderungen an den Explosionsschutz in Gefahrenbereichen erfüllen (z. B. flammhemmend, LSZH, mineralisolierte Kabel).
3. Kabelaufbau und Materialauswahl
(1) Isoliermaterialien:
Vernetztes Polyethylen (XLPE): Hervorragende Hochtemperaturbeständigkeit (90 °C), hohe Strombelastbarkeit, gute dielektrische Eigenschaften, chemische Beständigkeit, gute mechanische Festigkeit. Weit verbreitet für Mittel-/Niederspannungskabel. Erste Wahl.
Polyvinylchlorid (PVC): Kostengünstig, ausgereiftes Verfahren, gute Flammhemmung, niedrigere Betriebstemperatur (70 °C), spröde bei niedrigen Temperaturen, setzt beim Verbrennen giftige Halogengase und dichten Rauch frei. Wird immer noch häufig verwendet, unterliegt aber zunehmenden Einschränkungen.
Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPR): Gute Flexibilität, Witterungs-, Ozon- und Chemikalienbeständigkeit, hohe Betriebstemperatur (90 °C), wird für mobile Geräte, Schiffs- und Bergbaukabel verwendet. Höhere Kosten.
Sonstiges: Silikonkautschuk (>180 °C), mineralisoliert (MI – Kupferleiter mit Magnesiumoxid-Isolierung, ausgezeichnetes Brandverhalten) für spezielle Anwendungen.
(2) Hüllenmaterialien:
PVC: Guter mechanischer Schutz, flammhemmend, kostengünstig, weit verbreitet. Enthält Halogen, beim Verbrennen giftiger Rauch.
PE: Hervorragende Feuchtigkeits- und Chemikalienbeständigkeit, üblich bei direkt vergrabenen Kabelaußenmänteln. Schlechte Flammhemmung.
Raucharm und halogenfrei (LSZH / LS0H / LSF): Geringe Rauchentwicklung, ungiftig (keine Halogensäuregase), hohe Lichtdurchlässigkeit beim Verbrennen. Vorgeschrieben in öffentlichen Räumen (U-Bahnen, Einkaufszentren, Krankenhäusern, Hochhäusern).
Flammhemmendes Polyolefin: Erfüllt bestimmte Flammschutzanforderungen.
Bei der Auswahl sollten die Umweltbeständigkeit (Öl, Witterung, UV) und der mechanische Schutzbedarf berücksichtigt werden.
(3) Abschirmschichten:
Leiterabschirmung: Erforderlich für Mittel-/Hochspannungskabel (> 3,6/6 kV), gleicht das elektrische Feld der Leiteroberfläche aus.
Isolationsabschirmung: Erforderlich für Mittel-/Hochspannungskabel, funktioniert mit Leiterabschirmung für vollständige Feldkontrolle.
Metallische Abschirmung/Panzerung: Bietet EMV (Entstörung/reduziert Emissionen) und/oder Kurzschlusspfad (muss geerdet sein) und mechanischen Schutz. Gängige Formen: Kupferband, Kupferdrahtgeflecht (Abschirmung + Kurzschlusspfad), Stahlbandpanzerung (mechanischer Schutz), Stahldrahtpanzerung (Zugfestigkeit + mechanischer Schutz), Aluminiummantel (Abschirmung + radiale Wasserblockierung + mechanischer Schutz).
(4)Panzerungsarten:
Stahldrahtarmierung (SWA): Hervorragender Druck- und allgemeiner Zugschutz für die direkte Vergrabung oder mechanische Schutzanforderungen.
Verzinkter Drahtpanzer (GWA): Hohe Zugfestigkeit, für vertikale Verläufe, große Spannweiten, Unterwasserinstallationen.
Nichtmetallische Panzerung: Glasfaserband, bietet mechanische Festigkeit und ist gleichzeitig nicht magnetisch, leicht, korrosionsbeständig, für besondere Anforderungen.
4. Sicherheits- und behördliche Anforderungen
(1)Flammhemmung:
Wählen Sie Kabel aus, die den geltenden Flammschutznormen entsprechen (z. B. IEC 60332-1/3 für Einzel-/Bündelflammschutz, BS 6387 CWZ für Feuerbeständigkeit, GB/T 19666), basierend auf Brandrisiko und Evakuierungsanforderungen. In öffentlichen Bereichen und Bereichen mit Fluchtproblemen müssen flammhemmende LSZH-Kabel verwendet werden.
(2) Feuerbeständigkeit:
Verwenden Sie für kritische Stromkreise, die im Brandfall unter Spannung bleiben müssen (Feuerlöschpumpen, Rauchventilatoren, Notbeleuchtung, Alarme), feuerfeste Kabel (z. B. MI-Kabel, mit Glimmerband umwickelte organische Isolierstrukturen), die nach Normen (z. B. BS 6387, IEC 60331, GB/T 19216) geprüft sind.
(3)Halogenfrei und raucharm:
Vorgeschrieben in Bereichen mit hohen Anforderungen an Sicherheit und Geräteschutz (Verkehrsknotenpunkte, Rechenzentren, Krankenhäuser, große öffentliche Gebäude).
(4) Einhaltung von Standards und Zertifizierungen:
Kabel müssen den vorgeschriebenen Standards und Zertifizierungen am Projektstandort entsprechen (z. B. CCC in China, CE in der EU, BS in Großbritannien, UL in den USA).
5. Wirtschaftlichkeit und Lebenszykluskosten
Anfängliche Investitionskosten: Preis für Kabel und Zubehör (Verbindungen, Anschlüsse).
Installationskosten: Variieren je nach Kabelgröße, Gewicht, Flexibilität und Installationsfreundlichkeit.
Betriebsverlustkosten: Der Leiterwiderstand verursacht I²R-Verluste. Größere Leiter kosten zwar zunächst mehr, reduzieren aber die langfristigen Verluste.
Wartungskosten: Zuverlässige, langlebige Kabel verursachen geringere Wartungskosten.
Lebensdauer: Hochwertige Kabel können in geeigneten Umgebungen über 30 Jahre halten. Achten Sie auf eine umfassende Bewertung, um die Auswahl minderwertiger oder minderwertiger Kabel allein aufgrund der Anschaffungskosten zu vermeiden.
6. Weitere Überlegungen
Phasenfolge und Markierung: Achten Sie bei mehradrigen Kabeln oder phasengetrennten Installationen auf die richtige Phasenfolge und Farbcodierung (gemäß den örtlichen Normen).
Erdung und Potenzialausgleich: Metallische Abschirmungen und Panzerungen müssen aus Sicherheitsgründen und zur Gewährleistung der Abschirmleistung zuverlässig geerdet werden (normalerweise an beiden Enden).
Reservespielraum: Berücksichtigen Sie mögliche zukünftige Laststeigerungen oder Routing-Änderungen, erhöhen Sie den Querschnitt oder reservieren Sie bei Bedarf Ersatzstromkreise.
Kompatibilität: Kabelzubehör (Kabelschuhe, Verbindungen, Anschlüsse) muss zu Kabeltyp, Spannung und Leitergröße passen.
Lieferantenqualifikation und -qualität: Wählen Sie seriöse Hersteller mit stabiler Qualität.
Für optimale Leistung und Zuverlässigkeit ist die Wahl des richtigen Kabels mit der Auswahl hochwertiger Materialien verbunden. Bei ONE WORLD bieten wir ein umfassendes Sortiment an Draht- und Kabelrohstoffen – darunter Isoliermassen, Mantelmaterialien, Bänder, Füllstoffe und Garne –, die auf unterschiedliche Spezifikationen und Standards zugeschnitten sind und eine sichere und effiziente Kabelkonstruktion und -installation ermöglichen.
Veröffentlichungszeit: 15. August 2025