Kabel

AlsKabelwird in der Elektro- und Informationstechnik ein mitIsolierstoffenummantelter ein- oder mehradriger Verbund vonEinzelleitungenbezeichnet, welcher der Übertragung vonEnergieoderInformationdient. Als Isolierstoffe kommen üblicherweise unterschiedlicheKunststoffezur Anwendung, welche die alsLeitergenutzten Adern umgeben und gegeneinander isolieren.Elektrische Leiterbestehen meist ausKupfer,seltener auch ausAluminiumoder geeignetenMetalllegierungen.Lichtwellenleiterbestehen aus Kunststoff- oder Quarzglasfasern, weshalb in diesem Zusammenhang auch von Glasfaserkabeln gesprochen wird. Dreidimensional betrachtet folgt das Kabel einer meistzylindrischenoder ähnlichenGeometrieund kann im Gesamtaufbau noch weitere Mantellagen aus isolierendem Material oder metallischeFolienbzw.Geflechtezum Zweck der elektromagnetischenAbschirmungoder als mechanischen Schutz enthalten.

Unterscheidungsmerkmale

Für den Begriff Kabel gibt es je nach Anwendungsfeld unterschiedliche Definitionen.

• Für elektrische Energieleiter als Untermenge derelektrischen Leitungexistiert mit demIEV-Eintrag 826-15-01 lediglich der globale BegriffKabel- und Leitungsanlagen.Im Detail wird zwischen Installationsleitungen und Kabeln in den jeweiligen Produktnormen in der VDE-Gruppe 0200 (für Kabel insbesondere VDE 0266, VDE 0271 und VDE 0276-603 bis -632) unterschieden. Allgemein gilt für Kabel als Energieleiter aber die Festlegung, dass diese „im Vergleich mit Leitungen höheren mechanischen Beanspruchungen standhalten und in der Erde “(→Erdkabel) verlegt werden,und zwar unabhängig davon, ob es sich um einadrige oder mehradrige Energieleiter handelt.

• BeimLuftkabel,einem in der leitungsgebundenen Telekommunikation gängigen Begriff, handelt es sich um einen selbsttragenden Kabelaufbau mit ausreichenden Stützelementen, der für die Aufhängung an Masten und ähnlichen Einrichtungen ohne Zuhilfenahme anderer stützender Drähte oder Leiter vorgesehen ist.

• Die ähnlich den Luftkabeln aufgebauten YMT-Leitungen für die Verwendung als selbsttragende Leitung in Freileitungsnetzen zur Energieversorgung und für den Hausanschluss im ländlichen Raum werden alsIsolierte StarkstromleitungoderPVC-Mantelleitung mit Tragseilbezeichnet und nicht den Kabeln zugerechnet. Sie sind nicht geeignet zur freien Verlegung in Erde; die Verlegung im Wasser ist zulässig.

• In der Daten-, Netzwerk-, Signal- und Audiotechnikund ähnlichen Fachbereichen wird allgemein die Zusammenfassung mehrerer, voneinander isolierter Leiter (Adern) zu einer fest verbundenen Einheit als Kabel betrachtet; hier wird dieser Begriff aus dem englischen Sprachraum übernommen, der begrifflich nicht zwischen den Bauarten Kabel und Leitung unterscheidet (alles derartige istcable). Die einzelnen Adern sind meistelektrische Leiter,können aber zum Beispiel auchoptische Leitersein.

• Freileitungensind elektrische Leiter ohne Isolierung – die umgebende Luft dient als Isolator. Die einemDrahtseilähnlichen Leiter werden nicht als Kabel bezeichnet, obwohl dicke Seile seemännisch als Kabel bezeichnet werden.

Mehradrige Installationsleitung in derElektroinstallation

Aufbau

KonfektioniertesDatenkabel

Der Kabelaufbau muss mehreren Erfordernissen entsprechen:

• Kostengünstige Herstellung
• Beanspruchungen bei der Installation (Zugfestigkeit, Biegeradius usw.)
• Umwelt- und Betriebsbedingungen (Korrosion, Temperatur, Verkehrslasten usw.)
• Investitionszweck (Energie- oder Informationsübertragung also Aderzahl, Leiterquerschnitt usw.)

Leiteranzahl

Die Zahl der Strom führenden bzw. optischen Leiter (auchAderngenannt) im Kabel ist die Leiteranzahl oder Aderzahl. Bei mehradrigen Kabeln ist immer jede einzelne Ader von einem eigenen Isolator, der Aderisolierung, umhüllt, während eine äußere Umhüllung, der Kabelmantel, alle Adern umgibt.

• Bei zweiadrigen Kabeln fürGleichstromsind die Farben der Adernisolation oft rot für Plus (+) und schwarz für Minus (−).
• InNetzkabelnwird ein schwarzer oder braunerAußenleiterund ein blauerNeutralleiterverwendet. Bei Geräteanschlussleitungen sind die Farben braun und schwarz ebenfalls gebräuchlich, obwohl die Zuordnung zu Neutral- und Außenleiter nicht gegeben ist. Bei Netzkabeln derSchutzklasseI kommt ein grün-gelberSchutzleiterhinzu. Dieser führt Erdpotential und dient dazu, im Fehlerfall gefährlicheBerührungsspannungenan leitfähigen Gehäuse- oder Bedienteilen zu verhindern, indem diese gegen Erde abgeleitet werden.
• BeiDrehstromwerden nach alter Norm zwei schwarze und ein brauner, nach neuer Norm ein brauner, ein schwarzer und ein grauer Außenleiter verwendet. Der Neutralleiter kann bei symmetrischer Last oder bei Verwendung einesPEN-Leitersgegebenenfalls entfallen. In diesem Fall ist einer der Außenleiter häufig blau, sofern die Anlage vor 2004 errichtet wurde.
• In Altbauten findet man gelegentlich noch die für Neuinstallationen nicht mehr zulässigen Aderfarben nach alter Norm (bestehende Installationen stehen in Deutschland unterBestandsschutz). Nach alter deutscher Norm war bis 1965: Schwarz der Außenleiter, Grau konnte ein Neutralleiter oder PEN (früher als Null-Leiter bezeichnet) sein, Rot war der Schutzleiter (PE), konnte aber auch ein geschalteter Außenleiter sein. Blau konnte im Dreileiter-Wechselstromnetz ein Außenleiter sein (L1: Schwarz; L2: Rot; L3: Blau; PEN: Grau). In Installationen und Industrieanlagen mit Netzspannung dürfen die Aderfarben Gelb und Grün nur dann verwendet werden, wenn keine Verwechslungsgefahr mit dem Schutzleiter (grün-gelb) besteht. Rot isolierte Drähte sind nur für Steuersignale zulässig, die vom Netz galvanisch getrennt sind.
• Hochspannungskabelsind oft einadrig. Es gibt jedoch auch zweipolige Hochspannungskabel für Gleichspannung. Dreiadrige Hochspannungskabel fürDreiphasenwechselstromwerden auch alsH-Kabelbezeichnet. Mitunter werden auch zweipolige Kabel einpolig betrieben, indem sie an ihren Enden parallelgeschaltet werden.
• Kabel fürEDV,Signalübertragung undNachrichtentechnikkönnen je nach Einsatzzweck zwei bis mehrere tausend Adern haben. Außerdem wird nach der Art derAdernverseilungunterschieden (zum Beispiel lagenverseilt, paarverseilt,Sternvierer). Signalkabel-Adern sind oft paarweise oder insgesamt von einem Schirm umgeben.
• Kabel fürnieder-undhochfrequenteSignale sind oftKoaxialkabel.
• Lichtleitkabelbestehen aus einer Glas- oder Kunststofffaser sowie einem relativ dicken Mantel, der mechanischen Schutz und (besonders bei Leistungsanwendungen derLaser-Materialbearbeitung) eine Begrenzung des Biegeradius bewirkt.

Leitermaterial

Am häufigsten wirdKupferwegen seiner sehr guten elektrischen Leitfähigkeit verwendet, gefolgt vonAluminium.

Aluminium weist zwar nur rund 2/3 derelektrischen Leitfähigkeitvon Kupfer auf, allerdings beträgt dasspezifische Gewichtvon Aluminium nur rund 1/3 von Kupfer und es ist billiger. In Anwendungen, in denen der Platzbedarf für die (bei gleicher Stromtragfähigkeit um den Faktor 1,5) dickeren Aluminiumleiter keine, aber das Gewicht und die Kosten eine wesentliche Rolle spielen, wird oft Aluminium statt Kupfer genommen. BeiFreileitungenbestehen die Leiterseile aus Aluminium. Leiterseile und auchFeldkabelfürFeldtelefonehaben zur Verbesserung der Zugfestigkeit einen Stahlanteil. Aluminiumleiter werden auch in Elektro-Kfz eingesetzt, um Masse einzusparen.

Nachteilig bei Aluminium sind dieKontaktkorrosion,spontaneOxidschichtenund damit steigendeÜbergangswiderständean Klemmstellen, die schlechte Lötbarkeit sowie die geringereWechselbiegefestigkeit.Peugeot-Fahrräder um 1970 waren mit Litzen aus Alu gefertigt, die an den Übergängen zu den geklemmten Bronze-Kontakten bei Nässe stark korrodierten. In der DDR waren trotz dieser Probleme Aluminiumkabel für dieHausinstallationüblich; man versuchte, durch sogenanntesAlcu(kupferplattierte Aluminiumleiter) eine Verbesserung zu erreichen. Heute sind Aluminiumkabel in der Hausinstallation nicht mehr gebräuchlich, wohl aber als Erdkabel mit größeren Querschnitten im Nieder- und Mittelspannungsbereich. Aluminium bildet an Luft eine durch Hitze geförderte Oxidschicht aus und ist daher nur mit speziellenFlussmittelnund Lotenlötbar.Das zuverlässigste Anschlussverfahren ist Pressen und großflächiges Verschrauben nach Bürsten und Fetten.

Silberist noch etwas leitfähiger als Kupfer und damit von den Metallen am leitfähigsten. Es wird allerdings aus Kostengründen nur in Sonderfällen verwendet, z. B. fürHochfrequenz(Skineffekt) oder bei thermischer Belastung, meist nur als Beschichtung.

In Sonderfällen verwendet manSupraleiter,die unter ihreSprungtemperaturabgekühlt werden müssen, indemKühlmitteldurch separate Kanäle im Kabel gepumpt wird. Solche Kabelverbindungen sind jedoch selten.Die ständige Kühlung ist sicherheitsrelevant, da das Kabel bei Zusammenbrechen der Supraleitung sofort durchStromwärmezerstört würde.

InKommunikationsnetzenkommen neben Kupferadern auch optische Leiter (Glasfaserkabel,Lichtleitkabel) zum Einsatz.
Bei Kopfhörerkabeln und anderen hochbeanspruchten Signalkabeln werden feindrähtige Kupferlitzen mit Kunstfasern von hoher Zugfestigkeit (z. B.Aramiden) gemischt, um die Reißfestigkeit des Kabels zu erhöhen. Seit etwa den 1930er Jahren gibt es Kabel für Telefone, die durch Umwickeln von Textilfasern mit Kupferband hergestellt werden. Sie sind für hohe Biegewechselbeanspruchung, Zugfestigkeit, jedoch geringe Ströme geeignet. Für ähnliche Zwecke ist auch ein Kabelaufbau mitKupferlackdrähtenüblich. Kupferlackdraht kann lötbar sein, indem sich der Lack bei Löttemperatur zersetzt.

Für Hochfrequenz wirdHochfrequenzlitzeverwendet, deren einzelne Litzendrähte mit Lack isoliert sind. Für Kabel wird sie eher nicht verwendet.

Kupferleiter (insbesondere Litzen) können zum Korrosionsschutzverzinntsein.

Die Adern von Kabeln bestehen bei flexiblen Anwendungen und im Kfz- und Anlagenbau ausLitzenleitungen.Bei besonders hoher mechanischer Beanspruchung auf wiederholtes Biegen (Handgeräte,Energieführungsketten,Veranstaltungs- und Bühnentechnik) werden sogenannte feinstdrähtige Litzen und eine geflochtene Verseilung verwendet.

Metall	Relative Leitfähigkeit (Kupfer = 100)	Elektrischer Widerstand bei 20 °C (in Ω 10−8)	Widerstands- Temperaturkoeffizient (in α 10−1)
Silber	106	01,626	0,0041
Kupfer HC (geglüht)	100	01,724	0,0039
Kupfer HC (hartgezogen)	097	01,777	0,0039
verzinntes Kupfer	095-99	01,741–1,814	0,0039
Aluminium EC (weich)	061	02,803	0,0040
Aluminium EC (½H–H)	061	02,826	0,0040
Natrium	035	04,926	0,0054
Baustahl (englischmild steel)	012	13,8	0,0045
Blei	008	21,4	0,0040

Kennzeichnung vieladriger Leitungen

Es gibt mehrere Arten, die Adern zu kennzeichnen. Flexible Steuerleitungen mit Querschnitten ab 0,75 mm²tragen oft Nummern. Dünnere Steuerleitungen und Fernmeldekabel sind durch Farben gekennzeichnet. Bei vieladrigen Kabeln besteht die Möglichkeit, eine mehrfarbige Codierung längs- oder quergestreift auf der jeweiligen Ader aufzubringen, wobei eine quergestreifte Codierung auch im Abstand variieren kann, um unterschiedliche Adern zu bezeichnen.

Die Aderkennzeichnung für Fernmeldekabel ist in derDIN 47100zu finden.

Siehe auch:25-paariger Farbcode

Isolierstoffe

Aufbringen der Aderisolation in einemExtruder

Prinzip der Kabelextrusion

Für Kabel verwendbareIsolierstoffemüssen in der Regel plastisch oder elastisch sein. Ausnahmen sind das Tränköl für Ölkabel und altertümliche, mit Porzellanperlen isolierte Koaxialkabel. Die Isolierstoffe müssen einen hohen spezifischen elektrischen Widerstand und eine hohe Durchschlagsfestigkeit haben. Weitere Parameter für Signalkabel sind ein möglichst geringerVerlustfaktorund eine geringeDispersion.

Früher verwendete man zur Adernisolation oft Papier. Um die Feuchteempfindlichkeit zu verringern und die Durchschlagsfestigkeit zu erhöhen, tränkte man das Papier mitÖloder Wachs.Öl-Papierkabel(auch Massekabel genannt) sind noch heute im Einsatz und im Hoch- und Mittelspannungsbereich den mit PVC isolierten Kabeln im Hinblick auf ihre Lebensdauer und Durchschlagsfestigkeit überlegen. Allerdings sind die Montagekosten enorm hoch, daher werden sie durch Kunststoffkabel mit einer Isolation aus vernetztem Polyethylen (VPE) ersetzt.

Gebräuchlichster Isolierwerkstoff heutiger Energie- und Signalkabel istPolyvinylchlorid(PVC), gefolgt vonPolyethylen(PE), Gummi undPolyurethan(PUR).

Eine Möglichkeit, die Einsatztemperatur PVC-isolierter Kabel zu erhöhen, ist die Elektronenstrahl-Vernetzung. PVC hat jedoch einen hohen dielektrischen Verlustfaktor, weshalb es als Isolation für Signalkabel insbesondere bei hoher Frequenz oder großer Länge oft ungeeignet ist. Breitband-Signalkabel, Hochfrequenzkabel und auch Telefonleitungen sind daher oft mit PE isoliert.

Für flexible, thermisch und mechanisch hoch beanspruchte Kabel wirdGummials Isolation verwendet, trittfest auf Baustellen und im Garten.

Bei hohen, aber auch besonders niedrigen Temperaturen und hohen Spannungen werdenSilikonleitungeneingesetzt. Da diese wenig schnitt- und druckfest sind, wird Silikon mitunter mit einer Glasfaserumspinnung verbunden, etwa bei den Zuleitungen für Küchenherdplatten.

Polytetrafluorethylen(PTFE) widersteht von den Kunststoffen den höchsten und auch tiefsten Temperaturen, widersteht auch fast allen chemischen Angriffen, doch ist mechanisch eher verletzlich. (Z. B. im Triebwerksbereich von Flugzeugen).

Leitungen in Elektro-Wärmegeräten werden heute nur mehr selten mit aufgefädelten Keramikperlen (Zylinder mit axialer Bohrung und kugelkalottenförmigen Deckflächen, einekonkav,eine konvex oder Keramikröhrchen) umhüllt.

Längenelastische Spiralkabel für Telefonhörer, Mikrofone, E-Gitarren etc. werden auf Maß mit geraden Endabschnitten gefertigt.

Material der Ummantelung

Maschine zum Verseilen von Kabeln

Aufbringen des Mantels in einem Extruder

Der Kabelmantel schützt das Kabel vor äußeren Einflüssen und enthält gegebenenfalls eine Abschirmung.Bleiwar lange Zeit ein häufig verwendeter Werkstoff für die Ummantelung papierisolierter Kabel. Es findet heute noch Verwendung in bleigemantelten Kabeln (z. B. NYKY-J für Niederspannung oder N2XS(F)K2Y in der Mittelspannung) inRaffinerien,um die Kabel vor Beschädigungen durchAromatenundKohlenwasserstoffezu schützen. Zum Teil verwendet man mittlerweile Kabel mit einem Zwischenmantel ausPolyamidbzw. Nylon. Meistens sind diese Kabel noch einmal mit dem schwerentflammbarenPVCummantelt, um eine flammhemmende Wirkung zu erhalten. (Typen z. B. 2XS(L)2Y4YY für Mittelspannung bzw. 2X(L)2Y4YY für Niederspannung).

Heute kommen neben PVC auchKunststoffewie Polyurethan oderPolyethylenzum Einsatz. Polyethylen ist sehr kostengünstig, aber brennbar. PVC erzeugt bei Brandeinwirkung giftige Gase, wieChlorwasserstoffundDioxine.Deshalb kommen in modernen Gebäuden mit großen Personenansammlungen, wie zum Beispiel in Bahnhöfen, Flughäfen, Museen, Kongreßhallen und Kaufhäusern,halogenfreie,flammwidrige Kabel und Leitungen zum Einsatz. Für flexible, hoch beanspruchte Kabel wird Gummi als Mantel verwendet. Zur Signalübertragung (Netzwerkkabelfür die EDV, Steuerungs- und Audiokabel) werden die Kabelmäntel vielfach mit einerSchirmungaus Metallfolie oder Kupferdrahtgeflecht versehen, um dieelektromagnetische Verträglichkeitdes Kabels zu verbessern.

Auch die vonFrequenzumrichternzu den Motoren führenden Energieleitungen müssen oft abgeschirmt werden, um Störabstrahlungen zu vermeiden (sieheElektromagnetische Verträglichkeit).

Erd- und Seekabel sowie Freileitungen sind mitArmierungen(Stahldrahtgeflecht, Stahlblech) als Schutz und zur Erhöhung ihrer mechanischen Stabilität versehen.

Um Beschädigungen des Mantels frühzeitig zu erkennen, werden in der Nachrichtentechnik vieladrige Kabel mit Druckluft gefüllt und der Kabelinnendruck überwacht. Bei Energiekabeln wird hier stattdessen ein isolierendes Schutzgas (z. B.Schwefelhexafluorid) verwendet.

Lichtleitkabel für Hochleistungslaser sind mit einer Faserbruchüberwachung versehen, welche die Leitfähigkeit eines mitgeführten Drahtes oder einer Metallbeschichtung der Faser überwacht.

Für die meisten Einsatzzwecke werden Kabel nachinternationalen Normenhergestellt, die vielfach auch Kürzel für bestimmte Kabelklassen definieren. Siehe dazuHarmonisierte Typenkurzzeichen von Leitungen.

Beanspruchungsbedingungen

Es gibt fest verlegte Kabel in Kabelgräben, im Putz, in Kanälen, auf Kabelpritschen und flexible Kabel für bewegliche Geräte oder Anlagen. Weitere Beanspruchungsbedingungen eines Kabels bestimmen wesentlich seine Konstruktion:

• Verlegung auf dem MeeresgrundSeekabel:starke Bewehrung, zugfest, längs- und querwasserdicht
• Unterirdische Verlegung (Erdkabel): sichere Ummantelung, evtl. Bewehrung, ggf. längs- und querwasserdicht
• Oberirdisch im Außenbereich:UV-Strahlungs-stabiler Mantel, zugfest
• Für bewegliche Geräte: fein- oder feinstdrähtige Adern, ggf. Gummi- oder Silikonisolation
• Mechanische Beanspruchung durch Kanten: Gewebe, Lackgewebe, Lackglasfasergewebe
• In brandgefährdeten Räumen: halogenfreie, schwer entflammbare Isolation
• Einfluss von Kohlenwasserstoffen: Ölfeste Werkstoffe
• Hohe elektrische oder magnetische Störeinflüsse oder Störempfindlichkeit: verdrillte Adernpaare, einfache oder doppelte Abschirmung
• Hohe Temperaturen oder Erwärmung: Gummi, Silikongummi, PTFE

Die Temperaturbeständigkeit von Kabeln wird inWärmeklassen(nach IEC 60085) angegeben:

Wärme- klasse	Grenz- temperatur in °C	Isolierstoffe	Anwendungsbeispiele
Y	> 090	PVC; PET; Naturgummi; Baumwolle; Papierprodukte; Kunstseide	Leitungen und Abdeckungen
A	>105	Synthetischer Kautschuk; Isolieröle;	Leitungen, Wicklungen, Isolierschlauch
E	>120	Mit Kunstharzlacken getränkte Papierschichtstoffe	Wicklungen
B	>130	Ungetränkte und getränkte Glasfaserprodukte; Pressteile mit mineralischen Füllstoffen	Wicklungen und Pressteile
F	>155	Mit geeigneten Harzen (z. B. Epoxidharz) getränkte Glasfaserprodukte; Polyester-Lacke	Wicklungen
H	>180	Mit Silikonharzen getränkte Glasfaser- und Glimmerprodukte; synthetischer Kautschuk	hitzefeste Leitungen und Wicklungen, Abdeckungen, Isolierschläuche
C	> 180	Glimmer; Glas, Porzellan und andere keramische Werkstoffe; mit Silikonharzen getränkte Glasfaser- und Glimmerprodukte;	Hitzefeste Wicklungen

Einsatzzweck

Kabelbaum

EinKabelbaumist einegeräte-, erzeugnis- oder anlagenspezifische Zusammenfassung von einzelnen Leitungen und Kabeln zu einem vorgefertigten Verbund, der oft bereits mit Steckverbindern versehen ist. In Automobilen befinden sich Kabelbäume mit etwa 50 kg Masse. Kabelbäume übertragen sowohl elektrische Leistung als auch Signale.

Energiekabel

Ölkabel mit 150 mm Durchmesser im Inneren derGrand-Coulee-Talsperre

Die für ein Kabel zulässigeStromstärkehängt von folgenden Kriterien ab:

• Temperaturbeständigkeit der Isolierung
• Querschnittsfläche der Leiter
• Anzahl der Leiter
• Umgebungstemperatur
• Verlegeart
• Anzahl von Kabeln im gleichen Kanal
• Betriebsspannung (wegen der Dicke der Isolierung, die die Wärmeabgabe behindert)

Entsprechende Angaben findet man zum Beispiel inEN 60204-1:2007-06 „Elektrische Ausrüstung von Maschinen – Allgemeine Anforderungen “.

Hochfrequenz-, Signal- und Steuerkabel

Bei HF- und Signalkabeln spielt auch dieImpedanzbzw. dieWellenimpedanzsowie die dielektrische Güte bzw. derdielektrische Verlustfaktordes Isolationswerkstoffes eine Rolle.

Bei NF-Kabeln ist neben dem Wirkwiderstand R' (Ohm/km) auch die Kapazität C' (µF/km) von wesentlicher Bedeutung. DieKabelkapazitätvon Steuerkabeln hat einen Wert von ca. 0,3 µF/km.

Für Hochfrequenz und Breitband-Signalübertragung werden (auch für hohe Übertragungsleistungen) meistensKoaxialkabelverwendet. Diese haben prinzipiell kein nach außen dringendes elektrisches und magnetisches Feld, wenn der Mantelleiter geschlossen ist und die Seele in der Mitte ist. Koaxialkabel für Hochfrequenzanwendung haben daher ein Dielektrikum, das bei möglichst geringer Dichte den Innenleiter optimal stützt. Die zur Verlustarmut erforderliche geringe Dichte wird oft durch Luftanteile oder Schaumstoff erreicht. Außen ist oft eine doppelte Schirmung, bestehend aus Geflecht und Metallfolie, aufgebracht. Solche Koaxialkabel sind sehr störsicher. Sie haben meistens eine Wellenimpedanz von Z = 50… 75 Ohm.

Früher verwendete man fürAntennenleitungenauch sog.Bandleitungen(Z = 240 Ohm). Sie bestehen aus zwei symmetrisch angeordneten, mit einem Isolierstoffsteg verbundenen Adern. Diese Kabel sind aufgrund der nach außen dringenden Felder störempfindlicher, weisen jedoch eine geringereDämpfungals Koaxialkabel auf, wenn sie auf Abstand zu Gebäudeteilen verlegt werden.

Computertastatur mit Spiralkabel

Als Signalleitungen oder Steuerleitungen werden oft mehradrige, geschirmte oder ungeschirmte Kabel mit Querschnitten von 0,14 bis 0,5 mm² verwendet, die, wenn die Länge des Kabels (z. B. beiTelefonhörern,Tastaturen,Kopfhörernu. dgl.) variabel sein soll, auch als sogen. „Spiralkabel“ausgeführt sein können.

Zur Übertragung hoher Datenraten, z. B. beiUSB-Kabeln, werden sog.Twisted-Pair-Kabelverwendet: Ein oder mehrere Adernpaare sind dabei jeweils miteinander verdrillt und ggf. außerdem in separaten Abschirmungen geführt.

Flachbandkabel(„Hosenträgerkabel “) bestehen aus einer Vielzahl parallel nebeneinander liegender Adern und werden besonders innerhalb von Computern und elektronischen Geräten als Signalleitungen verwendet. Sie können kostengünstig und zuverlässig mit der Schneidklemmtechnik angeschlossen werden.

Es gibt auch gefaltet in runden Abschirmmänteln geführte Bandkabel, um gleichfalls die Schneidklemmtechnik nutzen zu können.

Beispiele

• Telefonkabel

Solche Kabel sind vieladrig. Die Adern sind paarig oder in Vierergruppen als„Sternvierer “verdrillt. Beim Sternvierer werden die diagonal gegenüberliegenden Adern als Paar genutzt. Meist sind Telefonkabel auf öffentlichen Grundstücken (Straßen) erdverlegt. Das Bild zeigt die aufgefächerte „Prüfblume “.

• Flachbandkabel

Häufig in Computern zu finden. Der Anschluss erfolgt überSchneidklemmtechnikfür alle Adern gleichzeitig.

• AbgeschirmteLeitungen

Eine oder mehrere isolierte Adern sind umgeben mit einer leitenden Abschirmung; nach jeweiliger Isolation können noch ein oder (selten) zwei weitere Schirmungsleiter darüber gewendelt oder geflochten werden. DasÜbersprechen(unerwünschte gegenseitige Beeinflussung eigentlich unabhängiger Signalkanäle) und die Abhörbarkeit werden dadurch stark reduziert. Messleitungen mit geerdetem Schirm fangen weniger Störsignale aus der Umgebung ein. Im Wohnungsbau werden auch gelegentlich abgeschirmte Installationskabel / Mantelleitungen (NYM(ST)-J) zur Verringerung desElektrosmogin Wohnräumen eingesetzt.

• Koaxialkabel

Kabel mitkonzentrischemAufbau und einem durch Geometrie und Isolationswerkstoff eingestelltenWellenwiderstandwerden für die Übertragung hochfrequenter Signale wie beispielsweise von der Antenne zu UKW-Radios und Fernsehern verwendet, wobei der äußere Leiter zugleich die Schirmung für den inneren Leiter darstellt.

• Twisted-Pair-Kabel

Besteht aus verdrillten Aderpaaren. Die Verdrillung erlaubt eine ähnlich störungsfreie Signalübertragung wie Koaxialkabel. Zudem sind Twisted-Pair-Kabel meist noch zusätzlich geschirmt.

• 
  Telefonkabel aufgefächert
• 
  Flachbandkabel
• 
  Koaxialkabel
• 
  Twisted-Pair-Kabel

Sicherheitsrelevante Installationen

Bei sicherheitsrelevanten Systemen, wie Sicherheitsbeleuchtungsanlagen,Brandmeldeanlagenoder Alarmierungsanlagen fordern einschlägige Vorgaben für den Brandfall in bestimmten Bereichen bei Kabeln und Leitungen einen integrierten Funktionserhalt für eine festgelegte Zeitspanne. Unter Alarmierungsanlagen sind hier keine Alarmanlagen im Sinne von Einbruchmeldetechnik gemeint, für solche Systeme ist in der Regel kein Funktionserhalt notwendig. Vielmehr handelt es sich um Anlagen gem. DIN VDE 0828 oderDIN VDE 0833-4, die durch akustische Signalisierung anwesende Personen bei Gefahren warnen und zur Gebäuderäumung veranlassen.

In Deutschland ist dieser Sachverhalt in derDIN4102 Teil 12 und der bundeslandspezifischen Umsetzung der „Muster-Leitungsanlagen-Richtlinie “MLARgeregelt. Das bedeutet, dass die Verkabelung (Befestigungsmaterial und Kabel) bei Brandeinwirkung für eine festgelegte Zeit funktionsfähig bleiben muss. In dieser Zeit darf weder der Isolationswiderstand so klein werden, dass es zu einem Stromfluss zwischen den Leitern kommt, noch darf der Widerstand des Leiters so ansteigen, dass der Stromfluss behindert würde. Mit anderen Worten dürfen weder Kurzschluss noch Unterbrechung auftreten. Diese Eigenschaften werden durch einen speziellen Aufbau der Leitung sowie besondere Materialien für die Isolierung erreicht. Die Leitungen sind von außen durch ihren orangefarbenen Mantel (roter Mantel bei Brandmeldekabeln) sowie durch einen kennzeichnenden wiederholten Aufdruck zu erkennen. Gebräuchliche Zeiten für den erforderlichen Funktionserhalt sind 30 Minuten, 60 Minuten oder 90 Minuten (E30, E60, E90). Geraten diese Leitungen nach Ablauf des Zeitraumes in Brand, weisen sie überdies eine höhere Brandlast als normale Leitungen, wieNYModer J-Y(St)Y auf.

Um einen wirksamen Funktionserhalt zu erzielen, ist neben der Leitung auch das Leitungsführungssystem und die Umgebung zu betrachten. Die verschiedenen Formen der Leitungsführungssysteme (Kabelrinne,Stahlpanzerrohr,Einzelbefestigung) haben gemein, dass sie ebenfalls für die entsprechende Dauer einem Feuer standhalten müssen.

Gemeinsam mit der Leitung ergeben sie eine sogenannte „geprüfte Leitungsanlage “. Entsprechend geprüfte Kombinationen werden durch die Hersteller in Prüfzertifikaten benannt. Die Installationsumgebung ist so zu gestalten, dass die Kabel und Leitungen während der Brandeinwirkung nicht durch berstende oder herabfallende Teile beeinträchtigt oder zerstört werden.

Bleikabel

Beispiel eines Bleikabels auf einem Inserat derKabelwerke Bruggvon 1927

Früher wurden Kabel häufig mitBleiummantelt. Bei Erdkabeln wurde der Bleimantel zusätzlich mitgeteerterJuteund teilweise auch einer Stahlspirale geschützt. Als Isolationsmaterial um die Leiter kam ebenfalls Jute oder auch Papier zum Einsatz, welche zumeist durchWachsimprägniert wurden. Zur Bearbeitung solcher Adern musste diese Isolierung erst geschmeidig gemacht werden, was durch ein Bad in einer Wanne aus flüssigem Wachs erfolgte und viel Erfahrung erforderte.

Siehe auch

• Baueinsatzkabel
• Drehstromleitung
• Kabelbruch
• Strukturierte Verkabelung
• Pigtail
• Abkürzungen in der Kabeltechnik
• Typenkurzzeichen von Leitungen
• Kabelbrücke
• Neutralleiter

Literatur

• Hans Schultke:ABC der Elektroinstallation.14. Auflage. EW Medien und Kongress, Frankfurt 2009,ISBN 978-3-8022-0969-7.
• Wilhelm Rudolph:VDE Schriftenreihe 39; „Einführung in DIN VDE 0100 “, Elektrische Anlagen von Gebäuden.2. Auflage. VDE Verlag GmbH, Berlin/ Offenbach 1999,ISBN 3-8007-1928-2.
• Daniel Gethmann, Florian Sprenger:Die Enden des Kabels. Kleine Mediengeschichte der Übertragung.1. Auflage. Kadmos, Berlin 2015,ISBN 978-3-86599-205-5.

Weblinks

Wiktionary: Kabel– Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Commons:Kabel– Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Kabelquerschnitte bei Hausinstallationen.(PDF; 3,8 MB) Archiviert vomOriginal;abgerufen am 10. März 2022.
• „Das Kabelbuch “- Informationsmedium der Kabel- und Elektrobranche,kabelbranche.de

• IT-Verkabelung,bei lanline.de

• Rund um den Kabelquerschnitt,bei sengpielaudio
• Kabelquerschnitte nach DIN 57100(PDF; 14 kB), bei njumaen.de
• Einfluss der Kabelkapazität von langen Steuerleitungen auf die Betätigung von Schützen,bei eaton /moellerproducts, 2005 (PDF, 319 KiB)

Optische Leiter:

• Spezifikationen und Bilder verschiedener LWL-Kabel(Mementovom 7. November 2013 imInternet Archive), bei ftth.ccm.ch
• Steckertypen für Glasfaserkabel(Mementovom 2. April 2015 imInternet Archive), bei lwl-kabel.ch
• Kabel und Leitungen für digitale Steuersignale der Lichttechnik,bei hbernstaedt.de