Was sind Kabelprodukte, Definition und Klassifizierung

Alle Kabelprodukte lassen sich auf folgende Haupttypen reduzieren:

• blanke Drähte;

• isolierte Drähte und Kabel verschiedener Art;

• Kabel unterschiedlicher Art.

Blanke Drähte bestehen nur aus einem einzigen Strukturteil – einem massiven Metallkern oder einem aus einzelnen Drähten verdrillten Kern. Isolierte Drähte verfügen zusätzlich zum stromführenden Draht über eine Isolationsschicht auf dem Draht und lichtabschirmende Umhüllungen, beispielsweise ein Geflecht. Ein Kabel zeichnet sich durch das Vorhandensein von zwei oder mehr flexiblen isolierten Leitern aus, die in einem gemeinsamen Mantel miteinander verdrillt sind.

Stromkabel gekennzeichnet durch drei Strukturelemente:

• leitfähiger Kern (einer oder mehrere);

• Isolationsschicht;

• Schutzhüllen und Schutzhüllen.

Der Zweck des Kabels ist die Übertragung und Verteilung elektrischer Energie.

Der Ursprung der Wörter „Kabel“ und „Leiter“

Im 13. Jahrhundert nannten französische Seefahrer Schiffs- oder Ankerseile „Kabel“, die Engländer nannten sie „Kabel“, und dieses Wort gelangte zeitgleich mit „Kabel“ in die deutsche Sprache.

Da die Technik der Verlegung von Unterwasserkabeltelegrafenleitungen und der transatlantischen Telegrafenkommunikation sowohl mit Schiffen (Verlegungskabeln) als auch mit Trommeln verbunden ist, die denen für Schiffsseile und Ankerkabel ähneln, werden diese Telegrafenleitungen als Kabel bezeichnet.

Bald machten die Briten aus einem Substantiv ein Verb, wenn es darum ging, ein Telegramm per Kabel ins Ausland zu übermitteln – „to sable“ (per Kabel übertragen), „kabeIn“ (dasselbe auf Deutsch) – eine tatsächliche Wortbildung des 19. Jahrhunderts.

Die Begriffe „Kabel“ und „Verkabelung“ tauchten erstmals im Marinejargon auf. Doch bald wurde der Begriff „Kabel“ zur allgemeinen Bezeichnung für eine isolierte leitfähige Leitung.

Auch das Wort „Tel“ hat seine eigene Geschichte, deren Ursprung bei Seefahrern, Lotsen (im Altgriechischen „eine Begleitperson“, die Schiffe durch schwierige Fahrrinnen in der Nähe von Häfen führt) gesucht werden sollte.

Der Begriff „dirigieren“ wurde aus dem Wort „Eskorte“ gebildet, was ihm die Färbung einer „geschützten“ oder „versicherten“ Eskorte verlieh. In diesem Fall liegt das technische Verständnis des Begriffs „Draht“ vor, da es sich um einen isolierten, abgeschirmten Leiter handelt.

Klassifizierung von Kabeln

Alle Kabel lassen sich entsprechend der übertragenen Leistung in zwei Gruppen einteilen:

• Stromkabelgekennzeichnet durch hohe Sendeleistung;

• Kommunikationskabel und Signalkabelzeichnet sich durch eine sehr geringe Sendeleistung aus.

Die Strukturen, Materialien zur Herstellung von Kabeln und der Herstellungsprozess sind das Herzstück der Kabeltechnologie.

Die Verbesserung der Qualität von Kabelprodukten, der sparsame Einsatz von Metallen und Isoliermaterialien bei der Herstellung von Kabeln, die Einführung von Ersatzstoffen für knappe Rohstoffe sowie die Erweiterung des Kabelproduktsortiments – das sind die Hauptrichtungen moderner Kabel Die Technologie entwickelt sich.

Die Berechnung der Haupteigenschaften des Kabels (elektrisch, thermisch und mechanisch) bildet die Grundlage der Kabeltheorie, die es ermöglicht, das Verhalten des Kabels im Betrieb vorherzusagen und die wirtschaftlichste Wahl des Designs und der Größe des Kabels zu treffen Hauptteile und Funktionsweise.

Die wichtigsten Strukturelemente eines Elektrokabels

1. Leitfähige Drähte, einer oder mehrere, in verschiedenen Größen und Formen

Der Zweck des Kerns ist die Richtung des Stromflusses im Kabel, und die Größe des Kernquerschnitts bestimmt die Höhe der Verluste in den Heizkernen durch den durch sie fließenden Strom. Um bei Bedarf eine größere Flexibilität der Kordel zu erreichen, bestehen diese nicht aus einem Draht, sondern aus mehreren miteinander verdrillten Drähten.

2. Eine Schicht aus Isoliermaterial (Isolierung), die die Leiter voneinander und gegebenenfalls vom metallischen Außenmantel trennt

Der Zweck der Isolierschicht besteht darin, den elektrischen Feldkräften zwischen den Leitern und dem Kabelmantel entgegenzuwirken, die dazu neigen, Leckströme (in Kommunikationskabeln) und Entladungen (Fehler) in Hochspannungskabeln zu erzeugen. Die Kabelisolierung muss immer flexibel genug sein, um ein Biegen des Kabels während der Herstellung und während der Installation zu ermöglichen.

Die Isolierung von unter Hochspannung betriebenen Stromkabeln muss zunächst eine hohe elektrische Festigkeit aufweisen, die die Zuverlässigkeit des Kabels im Betrieb gewährleistet. Allerdings wird nicht immer eine hohe Spannungsfestigkeit der Kabelisolierung gefordert.

Beispielsweise werden Kommunikationskabel normalerweise mit niedriger Spannung betrieben, und hier sind Leckverluste von entscheidender Bedeutung. Daher sind Isolationsmaterialien mit möglichst geringer Leckage, d. h. mit hohem Isolationswiderstand und niedrigem Wert des dielektrischen Verlustfaktors werden zur Isolierung von Kommunikationskabeln verwendet.

3. Schutzhüllen und Abdeckungen, die die Isolationsschicht des Kabels vor Umwelteinflüssen und mechanischen Beschädigungen schützen

Dazu gehören auch verschiedene Arten von Korrosionsschutzbeschichtungen, deren Zweck es ist, Kabelmäntel und -abdeckungen vor Umweltkorrosion zu schützen. Verschiedene Manteltypen (Blei, Gummi etc.) unterscheiden sich in ihrer mechanischen Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und vor allem in der Feuchtigkeitsbeständigkeit, da die meisten Kabelisolationsmaterialien bei Nässe ihre Isolationseigenschaften deutlich verschlechtern.

Sergey Antonov, Gemälde „Das Kabel ziehen“ 1968.

Materialien, die bei der Herstellung von Drähten, Kabeln und Kabeln verwendet werden

Man unterscheidet zwischen Materialien, die zur Herstellung des leitfähigen Kerns, der Isolierschicht und der Außenhüllen mit Schutzhüllen verwendet werden.

Bequemer ist jedoch die folgende Einteilung:

• Metalle;

• Fasermaterialien;

• Polymermaterialien;

• flüssige Isoliermaterialien;

• feste Isoliermaterialien auf Basis natürlicher und synthetischer Harze;

• Lacke, Verbindungen und Bitumen.

Bei der Herstellung von Kabeln werden Metalle verwendet: Kupfer und seine Legierungen, Aluminium, Blei und Stahl.Kupfer und Aluminium werden hauptsächlich zur Herstellung leitfähiger Drähte, Kabel und Leitungen verwendet, während Blei und Stahl zur Herstellung von Schutzhüllen und Panzerungen verwendet werden.

Die Eignung dieser Metalle für die Herstellung von Drähten und Kabeln wird hauptsächlich durch die elektrischen (elektrischer Widerstand) und mechanischen (Zug- und Dehnungseigenschaften) Eigenschaften bestimmt.

Querschnitt eines 400-kV-XLPE-isolierten Stromkabels. Ein solches Kabel wird in einer 380-kV-Freileitung in Berlin eingesetzt. Kabelquerschnitt – 1600 mm2. Die 34 Kilometer lange Strecke wurde im Jahr 2000 gebaut.

Klassifizierung und Kennzeichnung von Stromkabeln

Ein Kabel, das für Erdreich verwendet werden kann

Stromkabelanschlüsse

Schwere Kupferkabel

Kabel für Ölpumpeninstallationen mit Kupferleitern, hitzebeständiger Blockcopolymer-Isolierung und einem Fluorkunststoffmantel für jeden der drei Leiterdrähte. Gemäß der neuen Kabelproduktionstechnologie wird Fluorkunststoff durch Extrusion auf isolierte leitende Drähte aufgetragen: Nach der Verarbeitung des Materials auf speziellen Geräten durchläuft die resultierende Polymermasse das Formwerkzeug und „umhüllt“ die Drähte.

Aus der Geschichte der Kabeltechnik

Die Geschichte der Kabeltechnik beginnt mit den ersten Versuchen zur Herstellung isolierter Drähte, deren Bedarf um 1753 im Zusammenhang mit der Erforschung der atmosphärischen Elektrizität entstand.

Die erste Phase der Entwicklung der Kabeltechnik dauerte bis etwa zur Mitte des 19. Jahrhunderts und war geprägt von Versuchen, isolierte Drähte und Kabel aus Glasrohren, Siegellack und anderen verfügbaren Materialien herzustellen.

Eine wichtige Rolle in dieser Zeit der Entwicklung der Kabeltechnologie spielte P.L.Schilling, der Erfinder der elektrischen Mine. Das Verdienst von PL Schilling besteht darin, dass er als Erster das Material (Gummi) zur Kabelisolierung verwendete, das 60 Jahre später in die Herstellung von Drähten und Kabeln Einzug hielt.

Ab Mitte des 19. Jahrhunderts begann in England und Deutschland die Produktion von Unterwasserkommunikationskabeln, die mit Guttapercha (einem Harz, das in seiner Zusammensetzung dem Naturkautschuk sehr ähnlich ist) isoliert waren.

Weitere Details zum Einsatz natürlicher Materialien in der Kabeltechnik:

Die Verwendung von Gummi und Gummiwerkstoffen in der Elektrotechnik

Bedecken Sie die Schnur mit Guttapercha. Greenwich, 1865-66. Gemälde von R. C. Dudley

Kabelprodukte (Kabel, Leitungen, Kabel), die in der Elektrizitätswirtschaft verwendet werden, werden nach folgenden Kriterien klassifiziert:

• aufgrund der Art der Isolation,
• je nach Material der leitenden Adern,
• durch die Form und Gestaltung des leitfähigen Kerns,
• nach der Art der Schutzhüllen,
• nach Produktions- und Konstruktionsmerkmalen,
• nach Vereinbarung
• Hochstromkabelprodukte werden auch nach Spannung unterteilt.

Je nach Herstellungs- und Konstruktionsmerkmalen werden alle Arten von Kabelprodukten nach Anzahl, Querschnitt oder Durchmesser der leitenden Adern, nach der Flexibilität der Ader, nach dem Verdrillungssystem, nach der äußeren Form (rund, dreieckig usw.), je nach Art der Außenabdeckungen und anderen.

Nützliche Informationen: Wie unterscheiden sich Drähte von Kabeln?