Ultimativer Leitfaden für unterirdische Stromkabel: Typen, Standards und Schutz

Warum unterirdische Stromkabel anders sind

Die meisten Menschen sehen Stromleitungen an Masten und vergessen dabei, dass ein Großteil der Elektrizität unbemerkt unter der Erde fließt. Unterirdische Stromkabel sind nicht einfach nur „vergrabene Leitungen“. Sie sind Bodendruck, Wassereintritt, chemischen Einflüssen und der Gefahr von Schäden durch nahegelegene Bauarbeiten ausgesetzt. Deshalb sind ihre Konstruktion, Installation und Wartung anspruchsvoller als die von Freileitungen.

Arten von unterirdischen Stromkabeln

Erdkabel werden nach der Spannung kategorisiert, die sie führen.

• Niederspannung (LV) – Normalerweise werden damit Straßenbeleuchtung, kleine Unternehmen und Wohnhäuser versorgt. Sie werden meist in Wohngebieten installiert und funktionieren unter 1 kV.
• Mittelspannung (MV) – Diese Kabel, deren Spannung zwischen 1 kV und 33 kV liegt, versorgen regionale Verteilungsnetze, Geschäftskomplexe und Industriegebiete.
• Hochspannung (HV) – Bei der landesweiten Übertragung, in Umspannwerken und Kraftwerken werden Spannungen von über 33 kV verwendet. Hierfür sind strengere Anforderungen, eine stärkere Abschirmung und eine dickere Isolierung erforderlich.

Stellen Sie es sich wie eine Wasserleitung vor: ein Gartenschlauch (LV), eine städtische Wasserleitung (MV) und eine Staudammleitung (HV). Jede Leitung hat unterschiedliche Druck- und Designanforderungen.

Installationsnormen für unterirdische Stromkabel

Standards sind wichtig, da ein schlecht verlegtes Erdkabel lange vor seiner angegebenen Lebensdauer versagen kann. Drei Faktoren sind dabei besonders wichtig:

Grabentiefe und Anforderungen an die Hinterfüllung

Kabel müssen tief genug vergraben werden, um unbeabsichtigte Schäden durch Frost, Grabungen, Fahrzeuge usw. zu vermeiden. In vielen Ländern werden Niederspannungskabel in einer Tiefe von 600 mm verlegt, während Hochspannungskabel bis zu 1,2 Meter tief verlegt werden können. Zum Schutz der Isolierung ist eine Hinterfüllung mit feinem Sand oder gesiebter Erde unerlässlich.

Minimaler Biegeradius

Ein Kabel ist kein Seil – es lässt sich nicht einfach so stark biegen. Hersteller geben einen Mindestbiegeradius an (oft das 12- bis 15-fache des Kabeldurchmessers). Wird dieser überschritten, kann die Isolierung beschädigt und die Lebensdauer verkürzt werden. Installateure verwenden manchmal Holzrollen, um ein Knicken des Kabels beim Verlegen zu vermeiden.

Spielraum

Zwischen Kabeln, Wasser- und Gasleitungen sollte ein ausreichender Abstand eingehalten werden. Dadurch werden schädliche Wechselwirkungen vermieden und die Wärmeableitung gewährleistet. Beispielsweise sollte gemäß bestimmten Normen ein Abstand von 300 mm zwischen Ihnen und anderen Versorgungseinrichtungen eingehalten werden.

Schutzmethoden für unterirdische Stromkabel

Erdkabel sind ständig mit Problemen konfrontiert. Um ihre Lebensdauer zu verlängern, wenden Ingenieure verschiedene Techniken an, wie zum Beispiel:

1. Feuchtigkeitsbarrieren aus Metall- oder Kunststoffummantelungen verhindern das Eindringen von Wasser. Schon geringe Mengen Feuchtigkeit können zu einer Verschlechterung oder teilweisen Entladung der Leiter führen.
2. Kabel mit Stahldrahtpanzerung sind vor einer Vielzahl von Problemen geschützt, darunter mechanische Belastung, Nagetiere und versehentliches Graben.
3. Chemikalienbeständige Ummantelungen schützen Kabel vor Säuren, Ölen und anderen ätzenden Substanzen, wenn sich die Kabel in Bereichen mit kontaminiertem Boden oder Industrieabfällen befinden.

Um potenzielle Baggerfahrer zu warnen, bevor sie die Leitung erreichen, werden bei manchen Projekten sogar Warnbänder über dem Kabelgraben angebracht.

Häufige Probleme mit Erdkabeln

Trotz sorgfältiger Planung treten immer wieder Probleme auf. Zu den häufigsten gehören:

• Alterung der Isolierung – Wärmezyklen, Feuchtigkeit und Belastung verursachen im Laufe der Jahrzehnte Risse oder Sprödigkeit.
• Wasserbäumchenbildung – Mikroskopische Feuchtigkeitspfade zerstören langsam die Isolierung, was zu einer Hauptursache für Ausfälle bei Mittelspannungen führen kann.
• Mechanische Beschädigung – Baumaschinen oder auch Nagetiere können die Kabelmäntel beschädigen.
• Überhitzung – Eine schlechte Wärmeleitfähigkeit des Bodens oder überlastete Schaltkreise, die Wärme einschließen, können die Lebensdauer von Kabeln verkürzen.

Wartungs- und Inspektionstipps

Erdkabel sind versteckt und nicht direkt sichtbar. Einige vorbeugende Maßnahmen können jedoch helfen:

• Wärmebildgebung – Identifiziert Hotspots, bevor es zu Ausfällen kommt.
• Mantelprüfung – Erkennt Schwachstellen in der Isolierung.
• Bodenprüfungen – Stellen Sie sicher, dass sich in der Nähe der Kabelwege keine Staunässe oder chemische Verunreinigungen befinden.
• Regelmäßige Lastüberprüfung – Verhindert, dass Kabel mehr Strom führen, als für sie ausgelegt ist.

So wählen Sie den richtigen Erdkabellieferanten

• Halten Sie die IEC- und nationalen Anforderungen ein.
• Prüfzertifikate zum Brandverhalten, zur Biegefestigkeit und zum Isolationswiderstand sollten vorgelegt werden.
• Bieten Sie einen umfassenden Kundendienst, insbesondere bei großen Installationen.
• Bereitstellung maßgeschneiderter Designs für Industriegebiete, schwierige Böden und Meeresumgebungen.

Es ist besser, im Voraus etwas mehr zu bezahlen, als teure Ausfallzeiten aufgrund von Kabelausfällen in Kauf nehmen zu müssen.

Fazit und Handlungsaufforderung

Erdkabel sind der wichtigste Bestandteil moderner Energienetze. Ihre Planung, Installation und ihr Schutz erfordern weitaus mehr Aufmerksamkeit als das Verlegen von Leitungen über Kopf. Von der Grabentiefe bis zur Feuchtigkeitssperre – jeder Faktor trägt zur Langlebigkeit bei.

Wenn Sie ein Projekt planen, sei es ein Wohnungsbauprojekt oder die Modernisierung von Versorgungseinrichtungen, müssen Sie Kabel und Lieferanten wählen, die den entsprechenden Standards entsprechen. Die Kosten für die Prävention sind deutlich geringer als die Kosten für den Austausch defekter Erdleitungen.