Stromkabel

Ein elektrisches Kabel besteht im Allgemeinen aus einem elektrischen Leiter, einer Isolierung, Zusatzelementen und einem Außenmantel.

• Elektrischer Leiter: der den Stromfluss kanalisiert.
• Isolierung: Sie umhüllt und hält den elektrischen Fluss im Leiter.
• Zusatzelemente: schützen das Kabel und garantieren seine Langlebigkeit.
• Äußere Hülle: Sie umhüllt alle genannten Materialien und schützt sie nach außen.

• Blankdrahtleiter: einzelner Draht im festen Zustand, nicht flexibel und ohne Beschichtung.
• Aluminium-Elektroleiter: Teilweise werden auch Aluminiumleiter verwendet, obwohl dieses Metall einen um 60 % schlechteren Leiter als Kupfer aufweist.
• Elektrische Leiter aus Kupfer: das am häufigsten verwendete Material.
• Ein flexibler Kupferdrahtleiter besteht aus einer Reihe feiner Drähte, die mit einem Isoliermaterial umhüllt sind. Sie sind flexibel und formbar.
• Einadriges Kabel: ein Kabel mit einem einzelnen Leiter.
• Mehradriges Kabel: Ein Kabel, das über mehrere Leiter verfügt.

Die Isolierung besteht darin, den Leiter mit einer isolierenden Beschichtung zu versehen, um Stromlecks zu verhindern. Sie werden in zwei große Gruppen eingeteilt: Thermoplaste und Duroplaste.

Thermoplastische Isolierung

Die am häufigsten bei der Herstellung von Elektrokabeln vorkommenden sind:

PVC: Polyvinylchlorid

Z1: Polyolefine

PE: Lineares Polyethylen

PU: Polyurethan

Duroplastische Isolierung

Die häufigsten sind:

EPR: Ethylen-Propylen

XLPE: Vernetztes Polyethylen

EVA: Ethylvinylacetat

SI: Silikon

PCP: Neopren

SBR: Naturkautschuk

TIPP: Physikalisch gesehen ist ein elektrisches Kabel eine Baugruppe, die aus einem oder mehreren Leitern mit ihren Isolierungen und optionalen Schirmen, individuellen Ummantelungen, Schutzabdeckungen und Schutzummantelungen besteht. Elektrische Kabel können durch Verseilen der Drähte flexibler gemacht werden. Dabei werden kleinere einzelne elektrische Leitungen werden verdrillt oder geflochten, um dickere Drähte zu erzeugen, die flexibler sind als Massivdrähte ähnlicher Größe. Das Bündeln kleiner Drähte vor der konzentrischen Verseilung erhöht die Flexibilität. Kupferdrähte in einem Kabel können blank oder mit einer dünnen Schicht eines anderen Metalls beschichtet sein, meist Zinn, manchmal aber auch Gold, Silber oder ein anderes Material. Zinn, Gold und Silber neigen deutlich weniger zur Oxidation als Kupfer, was die Lebensdauer der Drähte verlängern und das Löten erleichtern kann. Verzinnung dient auch der Schmierung zwischen den Litzen und wurde früher zum Entfernen von Gummiisolierungen verwendet. Enge Lagen beim Verseilen machen das Kabel dehnbar (CBA – wie bei Telefonhörerkabeln).

Kabel können mithilfe von Kabelkanälen, Kabelpritschen, Kabelbindern oder Schnüren sicher befestigt und organisiert werden. Endlos- oder flexible Kabel, die in beweglichen Anwendungen in Kabelträgern verwendet werden, können mit Zugentlastungen oder Kabelbindern gesichert werden.

Für Kupferleiter gibt es zwei Dimensionierungskriterien:

Im AWG-American Wire Gauge werden Leiter durch die Angabe der Anzahl der Drähte und des Durchmessers jedes Drahtes definiert.

Bei der europäischen Größenbestimmung (mm²) werden die Leiter durch Angabe des maximalen Leiterwiderstands (Ω/km) definiert. Massiv- oder flexible Leiter werden durch Angabe der Mindestanzahl von Drähten oder des maximalen Durchmessers der sie bildenden Kabel definiert. Darüber hinaus sind die tatsächlichen geometrischen Querschnitte kleiner als die angegebenen Nennwerte.

In einigen Fällen können die Kabel über Metallschirme verfügen.

• Screens: Hierbei handelt es sich um elektrische Metallschutzvorrichtungen, die die Signale, die durch das Innere der Leitung laufen, vor möglichen externen Störungen isolieren.
• Rüstungen: Dies sind mechanische Schutzvorrichtungen, die das Kabel vor möglichen äußeren Einflüssen schützen: Tiere, Schläge usw.

Die Farben der elektrischen Kabel werden durch die Norm IEC 60446 der International Electrical Commission geregelt. Zur Identifizierung der Leiter sind folgende Farben zulässig: Schwarz, Braun, Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Violett, Grau, Weiß, Rosa und Türkis.

• Neutralleiter: blau. Es wird empfohlen, nicht mehrere blaue Leiter zu verwenden, um Verwechslungen zu vermeiden.
• Phasenleiter: schwarz, grau oder braun. 
• Schutzleiter: zweifarbig, gelb und grün. Die Verwendung einfarbiger gelber oder grüner Kabel ist nur dort zulässig, wo aus Sicherheitsgründen keine Verwechslungsgefahr mit dem Erdungssystem besteht.

Verschiedene Arten von Elektrokabeln haben ihre spezifischen Einsatzmöglichkeiten. Heute gibt es über 20 Kabeltypen für Anwendungen von der Energieübertragung bis zur Schwerindustrie. Folgende Kabeltypen können Sie in Ihren Projekten häufig verwenden: nichtmetallisch ummantelte Kabel, Erdkabel, metallummantelte Kabel, Mehrleiterkabel, Koaxialkabel, ungeschirmte Twisted-Pair-Kabel, Flachbandkabel, Erdverlegungskabel, HDMI-Kabel, Lautsprecherkabel, Kabel der Kategorie 5e, Doppeladerkabel, Doppelspulenkabel, Paarkabel und Twisted-Pair-Kabel.

Nichtmetallische Mantelkabel

Diese Kabel werden auch als nichtmetallische Gebäudekabel oder NM-Kabel bezeichnet. Sie zeichnen sich durch einen flexiblen Kunststoffmantel mit zwei bis vier Adern (TECK-Kabel sind mit thermoplastischer Isolierung ummantelt) und einem blanken Erdungsdraht aus. Diese Kabelart ist für die unterirdische oder Außenverlegung in feuchtigkeitsfreien Räumen und fernab von Wärmequellen vorgesehen und sollte nicht vergraben oder außerhalb von Wänden verlegt werden. Sie eignet sich am besten für den Einsatz hinter Wänden, Decken und in Bodenhohlräumen. NM-B- und NM-C-Kabel mit nichtmetallischem Mantel sind jedoch die gängigste Form der Hausverkabelung.

Unterirdische Zuleitungskabel

Diese Kabel ähneln stark den NM-B-Kabeln, sind jedoch nicht einzeln mit Thermoplast ummantelt, sondern gruppiert und in ein flexibles Material eingebettet. Ähnlich wie NM-Kabel sind UF-Kabel in verschiedenen Größen erhältlich, um alle elektrischen Vorschriften zu erfüllen. Sie sind mit den gleichen Informationen wie NM-Kabel sowie dem UF-Logo gekennzeichnet und werden typischerweise für Außenbeleuchtung und Erdungsanwendungen verwendet. Aufgrund ihrer hohen Wasserbeständigkeit eignen sie sich ideal für Nassbereiche wie Gärten, Freiluftleuchten, Pumpen usw. 

Metallummantelte Kabel

Metallummantelte Kabel, auch als Panzer- oder BX-Kabel bekannt, versorgen üblicherweise die Stromversorgung oder große Geräte. Sie bestehen aus drei einfachen Kupferlitzen (Stromleiter, Erdleiter und Neutralleiter) und sind mit vernetztem Polyethylen, einer PVC-Innenschicht und einem schwarzen PVC-Mantel isoliert. BX-Kabel mit Drahtmantel werden üblicherweise für Außenanwendungen und hochbelastete Installationen verwendet, da sie relativ teuer und aufwendig zu handhaben sind. Sie sind meist in älteren Häusern zu finden, nicht jedoch in Neubauten und ausschließlich für den Innenbereich bestimmt.

Mehradrige Kabel

Dieses Kabel wird häufig im Haushalt verwendet, da es einfach zu handhaben und gut isoliert ist. Mehradrige Kabel zeichnen sich dadurch aus, dass sie mehrere Leiter haben, die jeweils einzeln isoliert sind. Zusätzlich sorgt eine zusätzliche äußere Isolierschicht für zusätzliche Sicherheit. In der Industrie werden verschiedene Varianten verwendet, beispielsweise die in der Musikindustrie verwendeten mehradrigen Audiokabel „Snake“.

Koaxialkabel

Koaxialkabel (manchmal Heliumkabel) haben eine röhrenförmige Isolierung zum Schutz des Innenleiters, der wiederum von einer röhrenförmigen leitfähigen Abschirmung und gegebenenfalls einem Außenmantel zur zusätzlichen Isolierung umgeben ist. Diese Kabel werden als „Koaxialkabel“ bezeichnet, da die beiden inneren Abschirmungen die gleiche geometrische Achse haben. Sie werden häufig zur Übertragung von Fernsehsignalen und zum Anschluss von Videogeräten verwendet.

Ungeschirmte Twisted-Pair-Kabel

Wie der Name schon sagt, besteht dieser Kabeltyp aus zwei miteinander verdrillten Adern. Die Adern sind nicht isoliert, wodurch sich dieses Kabel ideal für Signalübertragung und Videoanwendungen eignet. Da sie günstiger als Koaxial- oder Glasfaserkabel sind, werden UTP-Kabel häufig für Telefonie, Überwachungskameras und Datennetzwerke verwendet. UTP-Kabel mit Kupfer- oder Vollkupferkernen sind im Innenbereich beliebt, da sie flexibel sind und sich für die Unterputzmontage leicht biegen lassen.

Flachbandkabel

Flachbandkabel werden häufig in Computern und Peripheriegeräten verwendet. Verschiedene leitfähige Drähte verlaufen parallel zueinander in einer Ebene und ähneln optisch einem flachen Band. Diese Kabel sind sehr flexibel und nur für Niederspannungsanwendungen geeignet.

Erdverlegungskabel

Diese Kabel, auch als DBCs bekannt, sind speziell entwickelte Koaxial- oder gebündelte Glasfaserkabel, die vor der Verlegung im Erdreich keine zusätzliche Ummantelung, Isolierung oder Verrohrung benötigen. Sie verfügen über einen Schwermetallkern mit mehrlagiger Bandmetallummantelung, dicken Gummiauflagen, vibrationsdämpfendem Gel und einem wasserdichten, fadenverstärkten Band. Ihre hohe Beständigkeit gegen Temperaturschwankungen, Feuchtigkeit und andere Umwelteinflüsse macht sie für Übertragungs- und Kommunikationsanwendungen beliebt.

HDMI-Kabel

Es handelt sich um ein Gummikabel, das typischerweise zur Übertragung von digitalem Video, Mehrkanal-Surround-Sound und erweiterten Steuerungsdaten über eine einzige Leitung verwendet wird. Eine vollständig digitale Audio-Video-Schnittstelle überträgt Signale in einem unkomprimierten Format und ist kostengünstig. HDMI-Anschlusstypen:

• Typ A/B ist in der HDMI 1.0-Spezifikation definiert.
• Typ C ist in der HDMI 1.3-Spezifikation definiert.
• Typ D/E ist in der HDMI 1.4-Spezifikation definiert.

Lautsprecherkabel

Sie werden verwendet, um elektrische Verbindungen zwischen Lautsprechern und Audioverstärkern herzustellen. Ein Reißverschlusskabel, bei dem zwei oder mehr elektrische Leiter einzeln mit Kunststoff oder Gummi isoliert sind und leicht auseinandergezogen werden können.

Kabel der Kategorie 5e

Sie werden oft als Ethernet-Kabel bezeichnet, entsprechen dem Industriestandard für ungeschirmte Twisted Pair-Kabel (UTP) und werden zum Verbinden von Telefonen, Computern, Heimautomatisierungs- und A/V-Netzwerken verwendet. Kupferkabel bestehen in der Regel aus vier Adernpaaren (insgesamt acht Leitern), die mit einem Mantel umhüllt sind.

Doppeladerkabel

Dabei handelt es sich um ein flaches, zweiadriges Kabel zur Übertragung zwischen Antenne und Empfänger, zB für TV und Radio.

Doppelspulenkabel

Diese Koaxialkabelvariante verfügt über zwei Innenleiter statt einem und wird für Hochgeschwindigkeitssignale über sehr kurze Distanzen verwendet.

Gepaarte Kabel

Dieses Kabel wird typischerweise für Gleichstrom- oder Niederfrequenz-Wechselstromanwendungen mit zwei getrennten isolierten Leitern verwendet. 

Twisted Pair-Kabel

Dieses Kabel ähnelt Paarleitungen, allerdings sind die isolierten Adern verdrillt oder verflochten.

Tipp: Sowohl nichtmetallische als auch metallisch ummantelte Kabel erfordern spezielle Schneidwerkzeuge, um den Mantel, nicht jedoch die inneren Drähte, zu durchtrennen. Außerdem müssen an beiden Enden Hülsen eingesetzt werden, um zu verhindern, dass scharfe Metallkanten die Kabel sowie spezielle Schaltkästen und Steckverbinder beschädigen.

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Ein Elektrokabel ist eine Anordnung aus einem oder mehreren nebeneinander oder gebündelt verlaufenden Drähten, die zum Leiten von elektrischem Strom verwendet wird.

Ein oder mehrere elektrische Kabel und die dazugehörigen Steckverbinder können zu einer Kabelbaugruppe zusammengefasst werden. Diese ist nicht zwingend für die Verbindung zweier Geräte geeignet, sondern kann auch ein Teilprodukt sein (z. B. auf eine Leiterplatte gelötet und mit einem am Gehäuse montierten Steckverbinder). Kabelbaugruppen können auch die Form eines Kabelbaums oder Kabelstrangs haben, um mehrere Anschlüsse zu verbinden.

Elektrische Kabel verbinden zwei oder mehr Geräte und ermöglichen die Übertragung elektrischer Signale oder Energie von einem Gerät zum anderen. Die Fernkommunikation erfolgt über Unterseekabel. Stromkabel dienen der Massenübertragung von Wechsel- und Gleichstrom, insbesondere von Hochspannungsleitungen. Sie werden häufig in der Gebäudeverkabelung für Beleuchtungs-, Strom- und Steuerkreise verwendet, die fest in Gebäuden installiert sind. Da alle benötigten Leiter gleichzeitig in einem Kabel verlegt werden können, wird im Vergleich zu anderen Verkabelungsmethoden der Installationsaufwand reduziert.

Diese Kabel transportieren elektrischen Strom zu unseren Häusern, Büros, Industrieanlagen usw. Sie werden in Häusern, Gebäuden usw. installiert und überall dort verlegt, wo es Menschen gibt und Bedarf an Elektrizität besteht.