Читать книгу Theorie und Praxis der Bordelektrik - Jens Feddern - Страница 9

Bei der Bordinstallation wird zwischen Kabel und Leitungen unterschieden: Leitungen sind grundsätzlich Einzeladern, in einem Kabel sind mehrere Einzeladern zusammengefasst und von einem Mantel umgeben.

Die Leitung oder Ader besteht aus einem festen Draht oder aus vielen Einzeladern (Litzen), die die Leitung flexibel machen.

Starre Leitungen oder Kabel sind nur für feste Verlegung vorgesehen und können daher an Bord nicht verwendet werden. Die dort herrschenden ständigen Bewegungen, Schwingungen und Erschütterungen können zu einem Kabelbruch führen.

Das Kabel wird durch folgende Eigenschaften charakterisiert:

• Anzahl der Leiter (Adern)

• Querschnittsfläche der Leiter

• Material des Leiters

• Einzeldrähte eines Leiters

• Farbe der Leiter

• Material und Art der Ummantelung des Kabels

• Spannungsfestigkeit des Leiters

• Temperaturbeständigkeit des Kabels

In den internationalen Normen für elektrische Gleichstromsysteme (DIN EN ISO 10133) und Wechselstromsysteme (DIN EN ISO 13297) an Bord wird die Auswahl der Leiter an Bord eingeschränkt, denn nach ihr dürfen nur isolierte Litzenleiter aus Kupfer verwendet werden. Zusätzlich muss die Isolierung aus feuerhemmendem Werkstoff sein. Die Mindestquerschnittsfläche beträgt 1 mm², nur für die Verdrahtung innerhalb einer Verteilertafel dürfen auch 0,75 mm² verwendet werden.

Abbildung 1–8: Gummischlauchleitung. (SVB)

Beim Refit älterer Installationen hat der ein oder andere Skipper bereits festgestellt, dass das Kupfer in seinen Leitungen nicht mehr rötlich, sondern schwarz ist. Durch Sauerstoffeinfluss hat sich auf den Einzeladern Kupferoxid gebildet. Dieses ist wasserunlöslich, elektrisch leitend und braun bzw. schwarz. Möchte man diesen Effekt umgehen, so bietet sich der Einsatz von verzinnten Kupferleitungen an, die deutlich korrosionsbeständiger sind.

Abbildung 1–9: Verzinnte Einzelader. (SVB)

Kabel, die fest (durch Kabelkanäle geschützt) installiert werden, können mit zweipoligen, einfach isolierten Kabeln durchgeführt werden. Werden die Kabel anderen Einflüssen wie UV-Licht oder mechanischer Beanspruchung ausgesetzt, so müssen diese zusätzlich ummantelt sein. Bei geschützter Installation unter Deck bietet sich PVC-Ummantelung an, für Leitungen an Deck sollte es PUR-Ummantelung sein. PUR-Kabel sind für höhere mechanische und UV-Licht-Beanspruchung ausgelegt und haben eine gute Öl- und Chemikalienbeständigkeit. Bei PUR-Leitungen kommt der Kunststoff Polyurethan zum Einsatz, womit sich eine deutliche Abgrenzung von klassischen PVC-Kabeln ergibt. PUR-Kabel zählen zu den halogenfreien Kabeln, zeichnen sich durch eine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber UV-Strahlen, Chemikalien sowie mineralischen Ölen aus und sind aufgrund ihrer gummiähnlichen Eigenschaften überaus dehnbar. Die Verkabelung der Maschinenanlage bedarf besonderer Aufmerksamkeit. Die elektrische Installation muss für Umgebungstemperaturen von 70 °C dimensioniert werden, und es ist davon auszugehen, dass die Kabel mit Öl, Fett und Lösungsmitteln in Verbindung kommen. Zusätzlich sind die Leitungen, die direkt an die Maschine führen, ständiger mechanischer Beanspruchung und Vibrationen ausgesetzt.

Abbildung 1–10: Ummanteles Kabel mit Abschirmung schützt auch vor mechanischer Beanspruchung. (LAPP Kabel)

PVC als Kabelmantel wird mit der Zeit hart und bruchgefährdet, und die oben genannten Einflüsse beschleunigen den Prozess. Außerdem ist PVC brennbar und sollte daher im Maschinenraum nicht installiert werden.

Für die Verkabelung der Maschine empfiehlt sich feindrahtige, verzinnte Kupferlitze mit Silikonmantel.

Abbildung 1–11: Silikonkabel für die Maschinenverkabelung. (kabeltronik)

Ab einer Querschnittsfläche von 6 mm² werden die Adern meistens als Einzelleiter ausgeführt, da mehradrige Kabel aufgrund der Dicke an Bord schwer zu verlegen sind.

Abbildung 1–12: Große Querschnitte sind meistens Einzelleiter. (Vetus)

In den oben genannten Beispielrechnungen wurden teilweise erforderliche Kabelquerschnitte von bis zu 100 mm² ermittelt. Hierbei ist zu beachten, dass man der Versuchung widerstehen muss, den erforderlichen Querschnitt durch das Parallelschalten mehrerer dünnerer Leitungen zu erreichen. Nur bei einer korrekten Absicherung jeder einzelnen Leitung ist dieser Ansatz denkbar, sonst besteht die große Gefahr, dass die gesamte Elektrik samt Boot in Rauch aufgeht.

Für viele Geräte kommen konfektionierte Steuerleitungen zum Einsatz. Hierbei handelt es sich um Kabel, die bis zu 100 Einzelleiter in einem Mantel vereinen. Je nach Anwendungszweck werden diese Kabel häufig geschirmt ausgeführt, um vor äußeren elektromagnetischen Einflüssen geschützt zu sein. Ist an den Enden bereits ein Stecker befestigt, so erleichtert dies den Anschluss enorm. Bei der Verlegung kann dieser jedoch hinderlich sein. Sollte das konfektionierte Kabel zu lang sein, so muss es nicht zwangsläufig gekürzt werden, sondern kann in großen Buchten mit Kabelbindern zusammengebunden werden. Dies ist besonders hilfreich, wenn man das Gerät zur Überprüfung auch im ausgebauten Zustand anschließen möchte.

Reicht die Kabellänge nicht aus, so lohnt es sich, beim Hersteller nach geeignetem, ebenfalls konfektioniertem, Verlängerungskabel zu fragen. Dort erfährt man auch, welche maximale Länge zulässig ist und mit welchem Kabeltyp ggf. eine Verlängerung durchzuführen ist.

Abbildung 1–13: Koaxkabel. (SVB)

Kabel für die Übertragung von hochfrequenten Signalen (z. B. Antennen) unterscheiden sich grundlegend in Aufbau und den elektrischen Eigenschaften. Der Mittelleiter wird von einem äußeren Drahtgeflecht abgeschirmt. Neben dem bereits bekannten ohmschen Widerstand sind bei diesen Kabeln der Wellenwiderstand, die Dämpfung und die Kapazität von Bedeutung. Diese Größen bezieht der Gerätehersteller in die Berechnungen seiner Schaltungen ein, sodass jedes Gerät mit dem passenden Kabel angeschlossen werden muss. Zusätzlich entnimmt man den Herstellerunterlagen auch die maximale Länge der Kabel und welche Maßnahmen ggf. erforderlich sind, wenn diese an Bord überschritten werden.

Für die Verkabelung der 230-V-Anlage dürfen nur Kabel mit einer Nennspannung von 300/500 V bzw. 300/300 V bei flexiblen Leitungen eingesetzt werden. Grundsätzlich sollten die Leiter an der Farbe ihrer Isolierung erkennbar sein.

Bei den nach DIN EN ISO 10133 und DIN EN ISO 13297 zulässigen Farben für die einzelnen Leiter gelten folgende Regeln:

Die Schutzleiterisolierung der 230-V-Verkabelung muss grün oder grün mit gelben Streifen sein. Keine der beiden Farben darf für stromführende Leiter verwendet werden.

Das gleiche gilt auch für alle Potenzialausgleichsleiter der Gleichstromverkabelung. Hierbei ist aber zu beachten, dass dies nicht die stromführenden Minusleitungen sind!

Weiter gelten für die Verkabelung des Wechselstromnetzes folgende Zuordnungen:

grün/grün-gelb	= Erdung
schwarz	= Phase
braun	= Phase
blau oder weiß	= Nullleiter

Bei der Gleichstromverkabelung wird es gemäß DIN EN ISO 10133 mit den Farben etwas schwieriger:

Tabelle 1–3: Beispiel einer Leistungsbilanz.

Alle negativen Leiter müssen durch schwarze oder gelbe Isolierung gekennzeichnet sein. Wird die Farbe Schwarz bereits für das Wechselstromnetz verwendet, so muss für den negativen Leiter die Farbe Gelb verwendet werden. Schwarze oder gelbe Isolierung darf nicht für positive Leiter eines Gleichstromsystems verwendet werden. In Wasserfahrzeugen mit Gleich- und Wechselspannungs-Systemen sollte der Gebrauch von braunen, weißen oder hellblauen Leiterisolationen in den Gleichstromsystemen vermieden werden […]

Andere Mittel der Kennzeichnung als Farben für positive DC-Leiter sind er- laubt, wenn diese im elektrischen Schaltplan für das Wasserfahrzeug ge- nau beschrieben sind […] Die Leiterisolation (für den negativen Leiter) darf zusätzlich mit einem Farbstreifen ge- kennzeichnet sein, um den Leiter im System identifizieren zu können.

Eine annehmbare Alternative könnte somit in der zusätzlichen Kennzeichnung des Leiters an ausgewählten Orten mit einer entsprechenden Notiz in den Schaltplänen bestehen.