Welche Arten von elektrischen Leitungen gibt es?
Definition der Stromleitung
Eine Stromleitung ist definiert als eine Anordnung isolierter elektrischer Leiter, die zum Übertragen und Verteilen von elektrischer Energie verwendet wird.
Arten von Kabeln im Stromsystem
Stromkabel können oberirdisch oder unterirdisch sein und für spezifische Anwendungen und Anforderungen entwickelt werden.
Kurzschlussbelastung
Es kommt häufig vor, dass die notwendige Leitergröße für die Installation durch ihre Fähigkeit, Kurzschlussströme zu leiten, anstatt durch ständige Ströme, bestimmt wird. Bei einem Kurzschluss tritt ein plötzlicher Stromanstieg für einige Zyklen auf, gefolgt von einem stabilen Stromfluss für eine kurze Zeit, bis die Schutzschaltgeräte aktiviert werden, normalerweise zwischen 0,1 und 0,3 Sekunden.
Stromtragfähigkeit
Die Stromtragfähigkeit ist entscheidend für die Wahl der richtigen Leitergröße. Spannungsabfall und Kurzschlussbelastung sind auch wichtig für wirtschaftliche und optimale Auslegung. Die sichere Stromtragfähigkeit eines unterirdischen Kabels basiert auf dem maximal zulässigen Temperaturanstieg, der durch Wärmeverluste verursacht wird.
Spannungsabfall
Der zulässige maximale Spannungsabfall vom Quellpunkt zur Last ist ein weiterer Aspekt der Konstruktion von Stromkableitern.
Gemäß Ohms Gesetz gilt U = IR. Die erste Wahl ist das Material, das für den Draht verwendet wird. Kupfer ist ein besserer Leiter als Aluminium und hat bei gleicher Länge und Drahtgröße einen geringeren Spannungsabfall.
Die Drahtgröße ist ein weiterer wichtiger Faktor für den Spannungsabfall. Größere Drahtgrößen (mit größerem Durchmesser) haben einen geringeren Spannungsabfall als kleinere Drahtgrößen derselben Länge. Im amerikanischen Drahtmaßstab verdoppelt sich der Drahtdurchmesser bei jedem 6-Gang-Abstieg, und bei jedem 3-Gang-Abstieg verdoppelt sich die querschnittliche Drahtfläche. Im metrischen Maßstab ist der Gang 10 mal der Durchmesser in Millimetern, so dass ein 50-Gang-metrischer Draht 5 mm Durchmesser hätte.
Konstruktion von Stromkabeln
Bei der Konstruktion müssen verschiedene Teile des Kabels berücksichtigt werden. Das Stromkabel besteht hauptsächlich aus
Leiter
Isolierung
LAY nur für Mehrfachleiterkabel
Bettpackung
Verkleidung/Panzerung (falls erforderlich)
Außenschicht
Leiter
Leiter sind der einzige Stromweg in einem Stromkabel. Es gibt verschiedene Leitermaterialien. In der Kabelindustrie verwenden wir hauptsächlich Kupfer (ATC, ABC) und Aluminiumleiter für Stromkabel. Es gibt verschiedene Arten von Leitern, wie Klasse 1: fest, Klasse 2: gestrickt, Klasse 5: flexibel, Klasse 6: extra flexibel (hauptsächlich für Kabel und Schweißarbeiten). Die Leitergrößen werden durch den Leiterwiderstand identifiziert.
Isolierung
Die Isolierung jedes Leiters eines Kabels erfolgt hauptsächlich durch PVC (Polyvinylchlorid), XLPE (vernetztes Polyethylen) und Gummi (verschiedene Gummitypen). Das Isoliermaterial basiert auf der Betriebstemperatur.
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Die Leiter werden durch Farbcodierung der Isolierung oder durch Nummernaufdruck auf den Leitern identifiziert.
Verkleidung (Innenschicht)
Dieser Teil des Kabels wird auch als Innenschicht bezeichnet. Er wird hauptsächlich in Mehrfachleiterkabeln verwendet. Er dient als Bindeelement für die isolierten Leiter in Mehrfachleiterstromkabeln und bietet eine Bettpackung für Panzerung/Geflecht. Dieser Teil des Kabels besteht hauptsächlich aus PVC (PVC ST-1, PVC ST-2), Gummi (CSP SE-3, CSP SE-4, PCP SE-3, PCP SE-4, HOFR SE-3, HOFR SE-4, HD HOFR SE-3 usw.).
Panzerung
Es gibt hauptsächlich G.I. DRAHTPANZERUNG, G.I. STAHLBANDpanzerung. Dies wird erreicht, indem G.I. DRAHTE, GI oder STAHLBÄNDER nacheinander auf die Innenschicht gelegt werden. Die Panzerung dient hauptsächlich dazu, einen Erdungsschirm für die stromführenden Leiter bereitzustellen, und wird auch für Sicherheitszwecke der Erdung des Kabels verwendet.
Wenn es zu einer Isolierstoffbeschädigung am Leiter kommt, hat der Fehlerstrom genügend Wege, durch die Panzerung zu fließen, wenn diese ordnungsgemäß geerdet ist. Die zusätzliche mechanische Schutz- und Stabilität des Kabels ist ein wichtiger zusätzlicher Vorteil der Panzerung. In Bergbaukabeln wird dies zur Leitfähigkeit durchgeführt.
Geflecht
GEWICHTETES GEZOGENES KUPFERDRAHT, NYLON-GEFLECHT, BAUMWOLL-GEFLECHT werden hauptsächlich für diesen Zweck verwendet. Das Geflechten ist ein Prozess, der dem Kabel hohen mechanischen Schutz bietet und auch für Erdungszwecke verwendet wird. Die Bedeutung des Geflechts liegt darin, dass es im Vergleich zur Panzerung flexibler ist.
Außenschicht
Dies ist die äußerste Hülle des Kabels, normalerweise aus PVC (Polyvinylchlorid), Gummi (verschiedene Gummitypen) und oft aus demselben Material wie die Bettpackung. Sie wird über der Panzerung zur allgemeinen mechanischen, wetterbedingten, chemischen und elektrischen Schutz angebracht. Die Außenschicht bietet dem Kabel nicht so sehr elektrischen, sondern eher mechanischen Schutz.
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