Aus dem Facharchiv: Elektropraxis
Starkstromkabel, EMV und der Stand der Technik
In einem modernen Starkstromkabel steckt weit mehr als nur blankes Kupfer mit etwas Isolation, ganz besonders gilt dies für Drehstromkabel mit Leiterquerschnitt ab 25 mm2 bzw. mit Stromstärken über 100 A. Es ist deshalb nicht nachvollziehbar, dass in der heutigen Zeit der Kabelpreis primär durch den Tageskurs der Kupfernotierung bestimmt wird.
In jüngerer Zeit hat man nun doch erkannt, dass die EMVU (Elektro-Magnetische Umweltverträglichkeit) bei der Starkstromübertragung maßgebend durch die Konstruktion des Starkstromkabels beeinflusst wird und somit verbunden mit dem entsprechenden Know-how die Elektrosicherheit insbesondere hinsichtlich der EMV gewährleistet und ein eklatant höherer Mehrwert geschaffen werden kann.
Neue Anforderungen und überholte Ansätze
Kürzlich wurde in einer auflagenstarken Fachzeitschrift über ein Starkstromverkabelungsproblem berichtet, es ging dabei um die Verlegung von Einleiterkabeln in je 4-facher Ausführung pro Aussenleiter.
Der Experte gab dem Fragesteller zwei Empfehlungen ab, wobei in der Darstellung die zunächst zulässige Querschnittsverringerung des PE (hier durch Verzicht auf drei PE-Einzelleiter) laut Ausgangsfragestellung berücksichtigt wurde.
Gemäss DIN VDE 0100-540 [1] existiert die EMV-Anforderung, dass bei normalen Betriebsbedingungen keine AC-Ströme auf Schutzleiter, Erdleiter und Potentialausgleichsleiter fliessen sollten. Diese Forderung wird in der Praxis leider immer noch massiv verletzt.
Des Weiteren darf es bei der Verlegung von Starkstromkabeln im Normalfall keine Rolle spielen, wie die Kabel verlegt werden, ob in Trassen, unterhalb von Decken, im Doppelboden oder in Kabelkavernen. Starkstromverbindungen müssen so ausgelegt sein, dass die magnetischen Streufelder sowie Erd-schlaufenströme keine Grenzwerte verletzen, weder gesetzliche noch technische.
Zunächst werden folgend die zwei EMV-Merkmale näher betrachtet, welche die NF-Qualität von Starkstromleitungen bestimmen.
Das magnetische Streufeld
Jeder stromdurchflossene Leiter erzeugt ein magnetisches Streufeld. Die Höhe dieses Streufeldes ist abhängig von der Stromstärke sowie der Anordnung der stromführenden Leiter. Das Bild zeigt schematisch den Streufeldverlauf eines stromführenden Leiters.
Um das resultierende, magnetische Streufeld zu minimieren werden bei Starkstromverbindungen Hin- und Rückleiter möglichst nahe zusammengelegt. Noch viel effizienter lässt sich das Streufeld reduzieren, indem man die stromführenden Leiter zusätzlich verseilt. Dabei sollte die Schlaglänge aber optimal auf den Kabeldurchmesser abgestimmt sein. Je kleiner das Streufeld, um so höher der Wirkungsgrad und um so geringer werden ganz nebenbei auch die Übertragungsverluste.
Autor: C. Fischbacher
Literatur
[1] DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540):2012-06 Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 5-54: Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel – Erdungsanlagen und Schutzleiter, Abschnitt 543.6 „Ströme in Schutzleitern“.