Was man an einem Energiekabel (0.6/1 kV) prüft.
Die beiden Zahlen beschreiben die Bemessungsspannung des Kabels: 0.6 kV zwischen einem Leiter und Erde, 1 kV zwischen zwei Leitern — die Standard-Niederspannungsklasse, die den Großteil der Stromverteilung an Bord abdeckt, also die Zuleitungen von der Schalttafel zu Motoren, Pumpen, Beleuchtungs-Unterverteilungen und allgemeinen Verbrauchern. Sie liegt unter dem Mittelspannungskabel, das mit mehreren Kilovolt bemessen ist und nur dort eingesetzt wird, wo Erzeugung und Verteilung des Schiffs mit höherer Spannung laufen, und über dem leichteren Steuer- und Instrumentierungskabel, das Signale statt Laststrom führt. Wer diese Klasse in eine der beiden Richtungen…
Was die Bemessung 0.6/1 kV bedeutet
Die beiden Zahlen beschreiben die Bemessungsspannung des Kabels: 0.6 kV zwischen einem Leiter und Erde, 1 kV zwischen zwei Leitern — die Standard-Niederspannungsklasse, die den Großteil der Stromverteilung an Bord abdeckt, also die Zuleitungen von der Schalttafel zu Motoren, Pumpen, Beleuchtungs-Unterverteilungen und allgemeinen Verbrauchern. Sie liegt unter dem Mittelspannungskabel, das mit mehreren Kilovolt bemessen ist und nur dort eingesetzt wird, wo Erzeugung und Verteilung des Schiffs mit höherer Spannung laufen, und über dem leichteren Steuer- und Instrumentierungskabel, das Signale statt Laststrom führt. Wer diese Klasse in eine der beiden Richtungen falsch wählt, verschwendet entweder Kupfer an ein überdimensioniertes Kabel — oder steckt, schlimmer, ein unterdimensioniertes Kabel in einen Stromkreis, den es nicht sicher tragen kann.
Hauptkomponenten
Leiter
Verseiltes Kupfer, nach Querschnitt auf den Bemessungsstrom des Stromkreises ausgelegt; Verseilung statt massivem Leiter ist Standard — für die Flexibilität, die die Kabelwege eines Schiffs verlangen.
Isolierung
Vernetztes Polyethylen, XLPE, oder Ethylen-Propylen-Kautschuk, EPR, ist typisch — gewählt nach Temperaturklasse und Beständigkeit gegen die Feuchte und das Öl, denen die Kabeltrassen eines Schiffs ausgesetzt sind.
Bettung und Armierung
Eine innere Bettungsschicht trennt die isolierten Adern von einem Stahldrahtgeflecht oder einer Bandarmierung, die dem Kabel mechanischen Schutz gibt und — richtig geerdet — einen Rückweg für den Fehlerstrom.
Außenmantel
Schiffskabelmäntel werden auf raucharmes, halogenfreies Verhalten spezifiziert, damit sie im Brandfall keinen giftigen oder korrosiven Rauch in Räume tragen, die ohnehin schwer zu räumen sein können.
Auswahl und Auslegung
Die Strombelastbarkeit — abgemindert für die Zahl der gemeinsam im Bündel verlegten Kabel und für die Umgebungstemperatur der durchquerten Räume — setzt den Mindestquerschnitt. Der Spannungsfall über die Streckenlänge wird separat geprüft, denn ein Kabel, das für den Strom reicht, kann trotzdem zu klein sein, wenn die Strecke lang genug ist, um die Spannung unter das zu drücken, was der Verbraucher beim Anlauf braucht.
- Querschnitt nach abgeminderter Strombelastbarkeit bemessen, nicht allein nach dem Nennwert
- Aderzahl und die Frage, ob eine eigene Erdader oder die Armierung selbst den Erdrückweg stellt
- Armierungsart passend zur Trasse, denn offene Decksstrecken brauchen mehr mechanischen Schutz als ein geschützter Schacht
- Brandverhaltensklasse passend zum Raum: flammwidrig als Standard, feuerbeständig, wo der Stromkreis im Brand weiterarbeiten muss — etwa Notbeleuchtung oder Feuerlöschpumpen
Vorschriften und Klasse
Aufbau und Prüfung von Schiffsenergiekabeln folgen der Reihe IEC 60092, die Leiterbemessung, Isolier- und Mantelwerkstoffe und das Brandverhalten für den Bordeinsatz abdeckt. SOLAS Kapitel II-2 verlangt, dass Kabel, die durch Maschinenräume und andere Brandrisikobereiche laufen, mindestens flammwidrig sind, mit feuerbeständigem Kabel für Stromkreise, die im Brand unter Spannung bleiben müssen — etwa Notstrom, Feuerlöschpumpen und Notbeleuchtung. Die Klassifikationsgesellschaften prüfen Trassenführung und Trennung im Rahmen der elektrischen Besichtigung, denn die Haupt- und Notzuleitung desselben Systems durch einen Schacht zu führen hebt genau die Redundanz auf, die die Regeln schaffen sollen.
Typische Fehler
| Ursache | Folge |
|---|---|
| Isolationsalterung durch Wärme oder Ölkontakt über die Jahre | Fallender Isolationswiderstand, schließlich Erdschluss |
| Armierungsschaden durch Schamfilen an der Struktur | Verlust des mechanischen Schutzes und möglicher Fehler der Erddurchgängigkeit |
| Überlastung einer mit zu vielen anderen gebündelten Kabelstrecke | Überhitzung durch nicht berücksichtigte Abminderung, beschleunigte Isolationsalterung |
| Schlechter Verschraubungsabschluss an Schottdurchführungen | Feuchteeintritt an der Verschraubung, Kriechströme und Isolationsversagen |
Worauf es beim Lieferanten ankommt
- Baumusterzulassung nach IEC 60092 mit Prüfzertifikaten für die konkret bestellte Brandverhaltensklasse
- Einheitliche Aderfarbcodierung und Kennzeichnung, die zum bestehenden Kabelverzeichnis des Schiffs passt
- Chargenrückverfolgbarkeit, denn eine Kabelfehler-Untersuchung muss bis zum konkreten Fertigungslos zurückführen
- Lagerbestand der konkreten Armierungs-Mantel-Kombination, die der Verlegestandard des Schiffs verlangt, nicht nur des nächstliegenden Äquivalents
Vor der Annahme, ein Kabel sei auf dem Papier überdimensioniert, die Abminderung für gebündelte Strecken prüfen — ein für sich bequem bemessenes Kabel kann heiß laufen, sobald es eines von einem Dutzend in derselben Trasse ist.