Seminar 3 - Kabel (ca. 3,4 MB) - HAAG Elektronische Messgeräte ...

Strom ist nicht alles, aber ohne Strom ist nichts 

EUROPA 

bei 

Nacht 

Fachbibliothek von HAAG 

Die Firma HAAG Elektronische Messgeräte GmbH ist Hersteller 

hochpräziser Messgeräte zur Erfassung und Analyse aller 

qualitätsbeschreibenden Eigenschaften der Elektroenergie. 

Zu den HAAG-Kompetenzfeldern gehören u. a. 

► Netzqualitätsmessgeräte und -schreiber 

► Netzanalysatoren und Leistungsmessgeräte 

HAAG veröffentlicht regelmäßig eigene Fachbeiträge und und stellt 

Seminarunterlagen namhafter Fachspezialisten ins Netz. 

Zur Auswahl: www.haag-messgeraete.de -> Bibliothek 

Grundlagen der elektrischen Energieversorgung 

HAAG stellt anschaulich gestaltete Seminarunterlagen über die Grundlagen 

der elektrischen Energieversorgung zum Download bereit. 

Die Seminare werden regelmäßig von Dipl.-Ing. Walter Castor, Stadtwerke 

Erlangen, veranstaltet und unterliegen seinem Copyright. Die Vervielfältigung 

und der Druck dieser Unterlagen ist nur mit ausdrücklicher Genehmigung des 

Autors zulässig. 

Dem Leser wird umfassendes Wissen über Grundlagen, Basistechnologien, 

Fachausdrücke und Wirkungsprinzipien aus dem Fachgebiet der Energieversorgung 

vermittelt. 

Die Seminare richten sich hauptsächlich an Einsteiger in das Fachgebiet, aber 

auch Profis finden viele neue Informationen. Diese Unterlagen eignen sich 

hervorragend zur Auffrischung des Grundlagenwissens. 

Viele interessante Beispiele beleben den Blick in die Praxis. 

► Textband - Grundlagen und Theorie (ca. 120 Seiten - 1,2 MB) 

► Seminar 1 - Grundlagen (ca. 2.2 MB) 

► Seminar 1a - Kraftwerke (ca. 1,5 MB) 

► Seminar 2 - Netze (ca. 1,3 MB) 

► Seminar 3 - Kabel (ca. 3,4 MB) 

► Seminar 4 - Schaltgeräte (ca. 1,7 MB) 

► Seminar 5 - Trafo (ca. 2,2 MB) 

► Seminar 6 - Schaltanlagen (ca. 7,6 MB) 

► Seminar 7 - Fehler (ca. 1,3 MB) 

► Seminar 8 - Netzschutz (ca. 1 MB) 

► Seminar 9 - Arbeitssicherheit (ca. 1,8 MB) 

► Seminar 10 - Störungen, Schaltungen, Kundenanschluss (ca. 2 MB) 

► Seminar 11 - Zusammenfassungen (ca. 0,2 MB)

02 1 

02 2 

� bestimmen die elektrische Festigkeit 

� bestimmen Konstruktion und Form der Hochspannungsgeräte 

Bekannte Isoliermittel sind: 

Isoliermittel (Dielektrika) 

(insulation materials) 

Kunststoffe (PVC, PE, VPE) 

Porzellan Glas 

Mineralöle 

Luft 

Isolierpapier 

Vakuum 

Gase (Stickstoff, SF 6) 

Die elektrische Festigkeit wird durch die Durchschlagspannung beschrieben 

Einfluss haben: Luftfeuchtigkeit, Luftdichte und Temperatur 

Durchschlagfestigkeit der Luft: 1 kV/cm (norm. atm. Bedingung, 

Paschengesetz) 

Vollkommener Durchschlag: 

das isolierende Dielektrikum verliert seine Isolierfähigkeit 

Unvollkommener Durchschlag: 

örtlich und zeitlich begrenzte Überbeanspruchung des Dielektrikums 

Teilentladung 

Teilentladung (partial discharge) 

„ Elektrischer Rost“ 

hörbar ab 200 pC 

sichtbar ab 1000 pC 

© W. Castor, 2007 

Unvollkommene Durchschläge der nach 

kurzer oder längerer Zeit zum 

vollkommenen Durchschlag (Überschlag) 

führt. 

© W. Castor, 2007

02 3 

02 4 

Isolierstoffe 

Isolierpapier: ölimprägmierte Zellulose, hygroskopisch 

Mineralöle: Erdöldestillat aus gesättigten Kohlenwasserstoffen 

mit niedriger Viskosität, versetzt mit Inhibitoren zur 

Verbesserung der Oxidationsbeständigkeit 

Flammpunkt >100°C, hygroskopisch 

Trafoöle nach IEC 296 sind ohne Qualitätsverlust mischbar. 

Porzellan: Aluminiumsilikat (Kaolin, Feldspat und Quarz) 

gasdicht, licht- und korrosionsbeständig gegen Säuren 

temperaturbeständig, lichtbogenfest 

empfindlich gegen mech. Überbeanspruchung 

Durchschlagfeldstärke ca. 20 – 40 kV/mm 

(porcelain) 

ˆ ⎛P⎞ ≈ α = 0,7...0,8 

Vakuum: es gilt nicht mehr das Paschengesetz Ud⎜ ⎟ mit 

⎝T⎠ Entscheidend sind Vorgänge an den Elektroden: 

Mikrospitzen verdampfen explosionsartigartig und 

bilden Metalldampfwolken 

Grundstoff : Vinylchlorid, polymerisiert. 

Grundeigenschaft: Hart, spröde 

Polyvinylchlorid PVC 

(polyvinyl chloride) 

Struktur des PVC 

Durch Zusatzstoffe wird das PVC dem Verwendungszweck angepasst: 

Weichmacher: Durchmischung mit organischen Säuren und 

Umsetzungsprodukten des Alkohols. 

Stabilisatoren: Bleisalze für thermische und chemische Stabilität. 

Füllstoffe: Karbonat und Kaoline ( Mineral Tonerde ) für Abriebfestigkeit. 

Dadurch entsteht ein vielfältig nutzbares Produkt: mechanisch robust, 

unempfindlich gegen Wasser, flammwidrig, klebbar, billig. 

Hohe dielektrische Verluste, einsetzbar bis max. 6 kV 

Einsatz aus Kostengründern aber vielfach für Mantelisolationen 

Leitertemperatur max. 70°C, max. Kurzschlußtemperatur 150°C 

Bei Bränden entsteht Chlorwasserstoff (giftig und korrosionsfördernd 

Kurzbezeichnung bei Kabeln: Y 

α 

© W. Castor, 2007 

© W. Castor, 2007

02 5 

02 6 

PE- Isolationen 

(polyethylene) 

Betrieb mit Leitertemperaturen bis 70°C 

PE ist brennbar und verlöscht nicht selbstständig. Es ist aufgrund der 

reinen Struktur halogenfrei, d.h. es sind keine salz- und säurebildenden 

Substanzen vorhanden. 

Molekulare Struktur von Polyethylen 

In der Kabelbezeichnung wird es bei der Aderisolation mit X, 

beim Außenmantel mit 2Y bezeichnet. 

Für die Aderisolation ist das PE weitestgehend durch das vernetzte PE ( 

VPE ) abgelöst worden. 

PE wird überwiegend für Kabelmäntel eingesetzt. 

Beispiel einer Kabelbezeichnung : 

N A X 2Y 

X Aderisolation aus PE 

2Y Außenmantel aus PE 

PE hat geringe dielektrische Verluste, ist brennbar, wasserempfindlich 

unbeständig gegen UV-Bestrahlung und empfindlich gegen TE 

Water-Trees 

Bei der Fertigung von PE- Mittelspannungskabel zwischen 1970 bis 1980 gab 

es relativ viel Ausfälle durch Isolationsversagen. Ursache waren 

Verunreinigungen der Isolation, die in Verbindung mit Feuchtigkeit in dem 

elektrischen Spannungsfeld zwischen Leiter und der Abschirmung der Kabel 

zu kristallinen Veränderungen führten. Das feuchtigkeitsbedingte Wachstum 

der Gefügeveränderung in der PE- Isolation zeigt die Form von Bäumen, 

daher wurden die Veränderungen „water-trees“, Wasserbäumchen genannt. 

Im Verlaufe der Betriebszeit wuchsen die Bäume und führten zu einem 

elektrischen Durchschlag. Das Problem wird durch den Einsatz äußerst 

reiner Rohmaterialien und einer äußerst sauberen Fertigung inzwischen 

beherrscht. Die Gefahr der Bildung von water-trees besteht immer noch, 

sofern z. B. durch unsachgemäße Montage Feuchtigkeit in ein PE- oder VPE- 

Hoch- oder Mittelspannungskabel gelangen sollte. 

Water- trees in PE- Isolation 

© W. Castor, 2007 

© W. Castor, 2007

02 7 

(cross-linked-polyethylene XLPE) 

Zur Verbesserung des Temperaturverhaltens wird PE 

vernetzt. Hierbei werden die Faden- oder Makromoleküle 

durch eine chemische Reaktion oder 

durch energiereiche Bestrahlung mit Elektronenstrahlen 

räumlich verknüpft. 

Damit kommen zu den guten elektrischen Eigenschaften ein 

stabileres Temperaturverhalten. Der Isolierstoff VPE lässt 

Leitertemperaturen bis zu 90°C zu. Im Kurzschlussfall werden 

Leitertemperaturen bis 250°C zugelassen. 

Auch VPE ist teilentladungsempfindlich. 

Hohe el. Isolationsfähigkeit (in der Praxis Verarbeitung in 400-kV-Kabeln) 

geringer dielektrischer Verlustfaktor, 

temperaturstabil, 

keine Haftung mit anderen Stoffen, z.B. Gießharzen. 

Kurzbezeichnung: 2X 

Vernetztes Polyethylen VPE 

• Schwefelhexafluorid (SF6) ist ein synthetisches Gas, aus geschmolzenem 

Schwefel (S) und gasförmigen Fluor (F) bei einer Temperatur von ca. 300 - 450 °C 

hergestellt. 

• 5mal schwerer als Luft (Dichte bei +20°C und 1 bar: 6,08 g/l) 

• farblos 

• geruchlos 

02 8 

Eigenschaften von SF 6 I 

• nicht brennbar und nahezu wasserunlöslich 

(sulphur hexafluoride) 

• leicht verflüssigbar durch Verdichtung (kritische Temperatur 45,6 °C) 

• sehr gute Isoliereigenschaften (ca. 3mal so hoch wie Luft bei Normaldruck); die 

dielektrische Festigkeit ist bei gleichbleibender Dichte temperaturunabhängig 

• edelgasartiger Charakter (hexagonaler Molekülaufbau) 

chemisch sehr beständig (inert, reaktionsträge, inaktiv bis ca. 500 °C) 

F 

F 

F 

S 

F 

© W. Castor, 2007 

F 

F 

© W. Castor, 2007

02 9 

02 10 

• hervorragende Lichtbogen-Löscheigenschaften : 

große Dissoziationsenergie bei Temperaturen > 2000°C, d. h. weit unter der 

Ionisationstemperatur des Lichtbogens von ca. 7000°C. Der Lichtbogen brennt mit 

dünnem ionisierten Kern mit einem kleinen Gasvolumen und geringem 

Energieumsatz. Er kühlt beim Strom-Nulldurchgang schnell aus. In der äußeren, 

kühlen Lichtbogenzone, in die die Moleküle diffundieren, rekombinieren die 

Bestandteile wieder zu SF6 und setzen die aufgenommene Dissoziationsenergie 

wieder frei. 

hohe Elektronenaffinität (elektronegativ) unterhalb der Dissoziationstemperatur 

führt zu einem schnellen Übergang vom leitenden zum isolierenden Zustand, führt 

aber auch im Bereich der kritischen Feldstärke von 89 kV/cm x bar (vgl. Luft: 23 

kV/cm x bar) zu größerer Empfindlichkeit gegenüber Elektrodenrauhigkeit und 

Partikel. 

• ungiftig im reinen Zustand (MAK 35 Vol, % SF6 in Luft 

Konventionelle Löschmittel: 

Lineares Verhalten zwischen Abstand 

und Spannungsfestigkeit. 

kV 

Vakuum: 

Steiler Anfangsverlauf der Kennlinie: 

Mit nur wenigen mm Kontaktabstand wird 

eine hohe Blitzstoßfestigkeit erreicht. 

Eine Vergrößerung der Kontaktabstände 

bringt keinen Anstieg der dielektrischen 

Festigkeit. 

Durchschlagfestigkeit von Isolierstoffen 

Biltzstoßspannungsfestigkeit 

300 

200 

100 

0 

Vakuum 

Anwendungsgebiete: 

• Elektrotechnik 

Isoliermedium in Schaltanlagen, 

Transformatoren 

• Medizin 

z.B. bei Pneumothorax-OP 

• Leichtmetalltechnik 

z.B. Schutzgas im Fensterbau 

• Metereologie 

Untersuchung von 

Luftströmungen 

SF 6 

2,5 bar 

10 20 

Elektrodenabstand 

mm 

30 

© W. Castor, 2007 

Öl 

SF 6 

1 bar 

Luft 

1 bar 

© W. Castor, 2007

02 11 

02 12 

Erklärung in DIN VDE 0100 Abschnitt 200 : Begriffe und Begriffserklärungen 

Der wesentliche Unterschied liegt in den zulässigen Einsatzgebieten 

Kabel können bei „rauhen“ äußeren Einflüssen eingesetzt werden: 

– Schwerindustrie 

– Verlegung in Erde, Wasser und Beton 

Leitungen sind für „gemäßigte“ äußere Einflüsse vorgesehen : 

– leichte Industrie 

– Gewerbe, Wohnungen, Büros u.ä. 

Kupfer 

(copper) 

Unterschied Kabel - Leitung 

Leitungen dürfen nicht im Erdreich verlegt werden 

Aluminium 

(aluminium) 

Kabel sind zur Verlegung im Erdreich geeignet 

E-Cu 57 

Spez. Widerstand ρ: 0,01754 Ωmm 2 /m 

Spez. Gewicht: 8,9 kg/dm 3 

Zugfestigkeit 250 N/mm 2 

E-Al F10 

Reinheitsgehalt > 99,5 % 

Spez. Widerstand ρ: 0,02874 Ωmm 2 /m 

Spez. Gewicht: 2,7 kg/dm 3 

Zugfestigkeit 100 N/mm 2 

Leitermaterialien 

© W. Castor, 2007 

Bezogen auf Cu benötigt Al den 1,6-fachen Querschnitt, wiegt jedoch 

nur die Hälfte (bei gleicher Belastbarkeit) 

© W. Castor, 2007

02 13 

02 14 

Rundleiter 

massiver Rundleiter normal verseilt verdichtet 

re rm 

rmv 

verlustarmer Leiter 

für Ölkabel 

(Millikenleiter) 

rms 

eindrähtig 

se 

Leiterformen 

Sektorleiter 

mehrdrähtig 

smv 

mit ovalem Querschnitt 

om 

© W. Castor, 2007 

Aus der Typenbezeichnung eines Starkstromkabels kann der Aufbau, die 

Aderzahl, der Leiterquerschnitt, die Leiterform, die Nennspannung und die 

Farbe des Außenmantels entnommen werden. 

Für den Aufbau werden Kurzzeichen verwendet, die in radialer Folge - von 

innen beginnend - die einzelnen Elemente des Kabels beschreiben. 

Auf Grund der historischen Entwicklung der Kabelkennzeichnung hat bei 

die Kupferader und bei Massekabeln die Papierisolation keinen 

Kennbuchstaben 

Normkabel nach DIN VDE 

Typenbezeichnungen Kabel 

Leitermaterial (A = Aluminium) 

Isolierstoff (2X = VPE) 

Schirm aus Kupfer 

Mantel (2Y = PE) 

N A 2X S 2Y 1 x 150 rm /25 12/20 kV 

VDE 

Nennspannung U0/U Schirmquerschnitt (25 mm2 ) 

Leiterart (m = mehrdrähtig) 

Leiterform (r = rund) 

Nennquerschnitt des Leiters (150 mm2 ) 

Aderanzahl (1 = einadriges Kabel) 

© W. Castor, 2007

02 15 

PVC- 

Leitungen 

flex. Gummi 

schlauchleitungen 

02 16 

Harmonisierte Bestimmung 

H 07 V - K 

Nennspannung 

U 0/U (450/750 V) 

Kabel Kurzzeichen nach DIN VDE 0276 

International (Leitungen Niederspannung) 

Bekannte Leitungen: 

Bezeichnungen Leitungen 

Isolierwerkstoff (PVC) 

Leiterart (feindrähtig) 

VDE HAR 

H03VH-H in trockenen Räumen, sehr geringe mechanische Beanspruchung 

Tischleuchten, Rundfunkgeräte 

H03VH-F in trockenen Räumen, geringe mechanische Beanspruchung 

leichte Elektrogeräte; Haushaltsstaubsauger, Büromaschinen 

Keine Heiz- oder Kochgeräte 

© W. Castor, 2007 

H05VV-F in trockenen Räumen, mittlere mechanische Beanspruchung 

Waschmaschinen, Kühlschränke, Hausgeräte 

H05RR-F in trockenen Räumen, geringe mechanische Beanspruchung 

Elektrogeräte 

H05RN-F in trockenen, feuchten und nassen Räumen, geringe mechan. Beanspruchung 

Gartengeräte, Friteusen 

H07RN-F in trockenen, feuchten und nassen Räumen, mittlere mechan. Beanspruchung 

transportable Motoren, Elektrowerkzeuge, Kochkessel, Heizplatten 

© W. Castor, 2007

02 17 

02 18 

Typ- Kurzzeichenschlüssel für harmonisierte Leitungen 

Neue Aderkennzeichnung für Kabel und Leitungen bis 1 kV 

DIN VDE 0293 

alt 

flexible Leitungen 

ab Januar 2003 

blau nur noch für Neutralleiter, neue Farbe grau für Außenleiter 

Reihenfolge der Aderfarben festgelegt 

DIN VDE 0293 

alt 

Kabel und Leitungen 

für feste 

Verlegung 

mit gn/ge ohne gn/ge mit gn/ge ohne gn/ge 

mit gn/ge ohne gn/ge 

DIN VDE 0293-308 

neu 

Kabel und Leitungen 

Prüfung der richtigen 

Phasenfolge 

durch Prüfung ! 

© W. Castor, 2007 

© W. Castor, 2007

02 19 

02 20 

Grundsätzlich ist jedes Kabel aus den drei Grundelementen 

� Leiter 

� Isolierung 

� Schutzmantel 

aufgebaut. Die Werkstoffe und Ausführungen können jedoch 

recht unterschiedlich sein und gegebenenfalls durch spezielle 

Elemente ergänzt werden. 

Aufbauelemente: 

� innere Leiterschicht 

� äußere Leiterschicht 

� Metallmantel / Schirm 

� Bewehrung / Schutzhülle 

Kabelaufbau in der Energietechnik 

Aufbauelement: 

Leiter 

Aufgabe: Stromleitung 

Geometrische Regelquerschnitte: 

6 – 10 – 16 – 25 – 35 – 50 – 70 – 95 – 120 – 

150 – 185 – 240 – 300 – 400 – 630 -1000 

Vorzugsquerschnitte im Versorgungsbereich sind unter den Gesichtpunkten 

der wirtschaftlichen Lagerhaltung und einer preisgünstigen Beschaffung auf 

der Grundlage der Netzbelastung ausgewählt worden. Ein weiterer Vorteil ist 

die Vorhaltung von nur wenigen Endverschluss- und Muffentypen. 

Die Vorzugsquerschnitte können von Unternehmen zu Unternehmen 

variieren. Folgende Querschnitte sind bei den Versorgungsunternehmen 

gängig: 

Mittelspannungskabelnetz: 150, 240 mm², 

Niederspannungsnetz: 70, 150, 240 mm², 

Niederspannungs- Hausanschlüsse: 16, 25, 35, 50 mm². 

© W. Castor, 2007 

© W. Castor, 2007

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02 22 


Innere Leitschicht 

Die Isolierung des Leiters liegt elektrisch betrachtet als Dielektrikum zwischen 

zwei Polen, dem Leiter einerseits und dem Schirm andererseits. Diese 

Anordnung bildet einen Kondensator. 

Ader 

Bei hohen Spannungen kann eine zu 

hohe dielektrische Beanspruchung in 

der Isolation, d. h. in dem elektrischen 

Feld, zu einem Durchschlag der 

Isolierung führen. Ursache hierfür ist 

Isolation 

Schirm 

die starke Feldverdichtung an der Leiteroberfläche, die durch eine starke 

Rundung der Einzeldrähte oder Rauhigkeiten an der Drahtoberfläche zu 

unzulässig hohen örtlichen Feldstärken führt. Dadurch werden Elektronen 

freigesetzt und beschleunigt, die eine Glimmentladung (Korona) auslösen. 

Es bildet sich ein gasgefüllter Kanal, der sich bei genügender Intensität so 

weit ausbreitet, daß es zum Durchschlag kommt. Je nach 

Spannungsbeanspruchung und Isolierstoffdicke kann der Vorgang sehr 

schnell ablaufen oder aber erst nach längerer Zeit zum Durchschlag 

führen (elektrische Alterung). 


Innere Leitschicht 

Zur Vermeidung dieser Gefahr wird der Leiter geglättet. Über den 

Leiter von Mittel- und Hochspannungskabel wird im allgemeinen eine 

leitende Schicht aufgebracht, die bei einem mehrdrähtigen Leiter das 

elektrische Feld an der Leiteroberfläche homogenisiert. Diese 

Leitschicht besteht entweder aus leitfähigen Papierbändern 

(Papierkabeln) oder leitfähigem 

Kunststoff (bei Kunststoffkabeln). 

Mit dem Aufbringen der inneren 

Leitschicht wird eine glatte 

Oberfläche über dem Leiter erreicht. 

Im Entwurf der VDE 0273 wird gefordert, 

daß die innere Leitschicht bei der Montage leicht entfernbar sein und 

auch eine gewisse Wanddicke haben muss, die festgelegte 

Unregelmäßigkeiten nicht überschreiten darf. 

© W. Castor, 2007 

© W. Castor, 2007

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02 24 


Aderisolierung 

Dimensionierung im Bereich kleiner Nennspannungen 

durch mechanische Beanspruchung während Fertigung, Legung 

und Betrieb bestimmt. 

Mit steigender Spannung ist zunehmend die elektrische 

Beanspruchung maßgebend. 

Isolierungen können aus folgenden Materialien bestehen: 

� Öl- oder harzgetränktes Papier (1 – 110 kV) 

� PVC (1 – 6 kV) 

PE (bis 20 kV; nicht mehr in den VDE-Bestimmungen enthalten) 

� VPE ( 1- 400 kV ) 

Wesentliche historische Schritte: 

1850 Guttapercha für Telefonkabel 

1880 Guttapercha für Starkstromkabel 

1890 Papier-Öl-Isolierung (geschichtetes Dielektrikum) 

1940 Kunststoffisolierung (extrudiertes Dielektrikum) 

Verlustfaktor tan δ (gesprochen: Tangens Delta ) 

dissipation factor DP 

© W. Castor, 2007 

Ein Maß für die Qualität des Isoliermaterials (Dielektrikum) ist der 

Verlustfaktor tan δ. Wäre die Kapazität zwischen den Leitern und dem Mantel 

verlustlos, ergäbe sich im Leerlauf eine Phasenverschiebung zwischen 

Spannung und Strom von genau 90°. Trotz der geringen Leitfähigkeit der 

Isolation tritt ein zusätzlicher ohmscher Widerstand auf. 

Die Abweichung von der 90°-Phasenlage nennt man den Verlustwinkel δ. 

Je kleiner der tan δ ist, um so besser ist die Isolation. Ein großer tan δ steht 

für eine schlechte oder fehlerbehaftete Isolation. 

Der Wert des tan δ geht proportional in die Berechnung der dielektrischen 

Verluste ein. 

Der tan δ wird messtechnisch ermittelt. 

I 

Zeigerbild 

I bC 

δ 

I 

I V 


Aderisolierung, tan δ 

U 

U 

I bC 

C R V 

I V 

Ersatzschaltbild 

Isolationsverlust 

© W. Castor, 2007

02 25 

Öl- oder massegetränktes Papier 

Bei der Papier-Ölisolierung werden um den Leiter bzw. die Leiterglättung 

mehrere Lagen Papierstreifen, ca 20 mm breit, aufgewickelt. 

Die Nennspannung des Kabel bestimmt die Dicke der Isolierung. 

Obwohl das Papier trocken erscheint, ist es noch für die Isolierung zu „feucht“ 

(5-7% Wassergehalt) . Darum werden die mit dem Papier umwickelten Leiter in 

großen Kesseln getrocknet und anschließend wird die Kabelader mit Öl 

getränkt. 

Dieses Öl hat die Aufgabe, die kleinen Hohlräume zwischen den Papierlagen zu 

füllen, damit dort keine Lufteinschlüsse vorhanden sind. Lufteinschlüsse 

würden zu einem Glimmen in der Isolierung führen, aus dem ein elektrischer 

Durchschlag im Kabel entstehen könnte. 

Um eine Abwanderung des Öl zu verhindern, 

wird es mit Harz versetzt, um so die Viskosität 

zu erhöhen. Das Öl- Harzgemisch nennt man 

Kabelisoliermasse („Kabelblut“), die Kabel, die 

damit isoliert werden, Massekabel. 

02 26 


Aderisolierung Massekabel 

Durch die äußere leitfähige Schicht wird erreicht, dass 

die Isolierung der Kabeladern elektrisch gleichmäßig belastet wird. 

Es entsteht durch die innere und äußere Leitschicht ein homogenes, 

radiales elektrisches Feld mit einer geringen Beanspruchung der 

Aderisolation. 

Nicht radiales Feld 

in einem 

Gürtelkabel 


Äußere Leitschicht 

Feldlinien 

Ein weiterer Vorteil der äußeren Leitschicht ist, dass Zwickelräume 

in mehradrigen Kabeln, die elektrisch nicht so fest sind wie die 

Isolierung, feldfrei bleiben. 

Im Regelfall liegt die äußere Leitschicht auf Erdpotential. 

Radiales Feld durch 

innere und äußere 

Leitschicht 

Bei Gürtelkabel wird auf die äußere Leitschicht verzichtet. Die 

elektrische Feldverteilung ist ungesteuert und belastet die Isolation. 

© W. Castor, 2007 

© W. Castor, 2007

Die äußere Leitschicht sollte zur Vermeidung von Montagefehlern 

leicht zu entfernen sein. Mit rundlaufenden Schneidemessern wird ein 

vollständiges Abschälen ohne Nacharbeiten erreicht. 

Bei papierisolierten Kabeln ist die äußere Leitschicht bei Einleiter- und 

Mehrmantelkabeln ab 6 kV Betriebsspannung vorgeschrieben. 

Sektorförmige Gürtelkabel, d.h. Kabel mit einem gemeinsamen Bleimantel 

bis 10 kV Betriebsspannung benötigen keine leitfähige Schicht. 

Die leitfähige Schicht besteht meistens aus metallisiertem Papier, auch 

Höchstädter Folie ( nach dem Erfinder Höchstädter genannt ) genannt, 

gegebenenfalls kombiniert mit leitfähigem, grafitbeschichtetem Papier. 

Sie kann auch aus einer Kombination von Aluminiumbändern mit leitfähigen 

Papierbändern bestehen. Das metallisierte Papier bzw. das Aluminiumband ist 

perforiert, um den Trocken- und Tränkungsvorgang bei der Fertigung, sowie 

das Massefließen im Kabel während des Betriebes nicht zu verhindern. 

Die günstigen elektrischen Eigenschaften durch die Höchstädterfolie muss 

durch eine schlechte Biegsamkeit erkauft werden. Bei Biegung des Kabels 

kann die Höchstädterfolie leicht reißen. Das erfordert bei der Kabelverlegung 

große Biegeradien. 

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Äußere Leitschicht 


Mantel / Schirm 

Aufgabe: feuchtigkkeitsdichter Abschluß 

des Kabels nach außen 

Bei papierisolierten Kabeln wird fast ausschließlich Blei als Mantelwerkstoff 

benutzt. Der Aluminiummantel konnte sich gegenüber dem Bleimantel nicht 

durchsetzen, da Aluminium zu korrosionsanfällig ist. Bei der Kabelfertigung 

vom papierisolierten Kabeln wird schwach kupferlegiertes Blei nahtlos über 

die Isolierung aufgepresst. Reines Blei wäre zu anfällig gegen 

Schwingungen, das dann zu Rissen führen könnte. Je nach Bauart des 

Kabels wird ein Bleimantel gemeinsam über drei Adern gepresst 

(Gürtelkabel) oder jede Ader erhält einen eigenen Bleimantel 

(Dreibleimantelkabel). Blei bietet einen hervorragenden Schutz gegenüber 

dem Eindringen von Feuchtigkeit. Die Bearbeitung des Bleimantels bei der 

Herstellung von Muffen und Endabschlüssen erfordert handwerkliches 

Geschick. 

Im aggressiven Erdreich und bei 

Streuströmen (z. B. durch 

Straßenbahnen) besteht die 

Gefahr des Bleifraßes 

© W. Castor, 2007 

© W. Castor, 2007

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02 30 


Schirmung 

Bei Kunststoffkabeln wird im allgemeinen auf einen solchen 

Mantel verzichtet. Es wird lediglich ein Schirm über die äußere 

Leitschicht aufgebracht. Dieser besteht aus Kupferdrähten 

oder -bändern mit Querleitwendeln, die um die Kabeladern 

gelegt sind. 

Der Schirm dient als Berührungsschutz und zum Ableiten des 

Erdschlussstromes. Die Mindestquerschnitte sind in den 

entsprechenden VDE-Bestimmungen genormt. 

So muss z. B. der Schirmquerschnitt für ein Kabel mit 

Leiterquerschnitt 150 mm² mindestens 25 mm² betragen. Es 

gilt jedoch die Einschränkung, dass bei erdverlegten Kabeln 

auch ein Querschnitt von 16 mm² zulässig ist. 


Bewehrung / Schutzhülle 

© W. Castor, 2007 

Eine Bewehrung soll das Kabel gegen mechanische 

Schäden beim Transport oder Einbau schützen. Bei 

Papierbleikabeln ist im allgemeinen ein Stahlbandbewehrung, bestehend aus 

zwei überlappt gewickelten, mit bituminöser Masse überzogenen Stahlbändern 

ausreichend. Für größere Zugbeanspruchungen können aber auch Flach- oder 

Runddrähte als Bewehrung eingesetzt werden. Bei Kabeln mit 

Aluminiummantel wird wegen der größeren Festigkeit dieses Mantels auf eine 

Bewehrung im allgemeinen verzichtet. Ebenso werden Kunststoffkabel im 

allgemeinen ohne diese verwendet. 

Als zusätzlichen mechanischen Schutz und als Schutz gegen 

Korrosionsschäden und gegen das Eindringen von Feuchtigkeit erhalten die 

Kabel verschiedene Schutzhüllen. Diese bestehen beim Massekabel 

vorwiegend aus Faserstoffen, meist bituminöse Jute. 

Als Schutzhülle bei Kunststoffkabeln ist der rote PVC-Mantel bekannt. Im 

Entwurf der VDE 0273 wird jedoch in Zukunft ein Mantel aus PE verlangt. Der 

Vorteil dieses Mantels ist die größere Härte und damit ist er selbstverständlich 

widerstandsfähiger gegen äußere Beschädigungen. Der PE-Mantel hat aber den 

Nachteil, dass er steifer und damit schlechter zu biegen ist. 

© W. Castor, 2007

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Längswasserschutz 

Bedingt durch elektrischer Fehler an 

vorwiegend Kabeln mit PE-Isolierungen (aber auch VPE- 

Isolierungen) , bei denen Feuchtigkeit im Kabel einen gewissen 

Anteil für die Ursache des Durchschlags hatte, versucht man 

Feuchtigkeit im Kabel zu vermeiden. Der beste Schutz ist 

selbstverständlich ein intakter Außenmantel. Dies wird durch 

eine Mantelprüfung nach der Verlegung festgestellt. Es kann 

jedoch vorkommen, dass bei späteren Erdarbeiten der 

Außenmantel beschädigt wird, ohne dass eine Mitteilung 

gemacht wird. In diesen 

Fällen kann dann wieder Feuchtigkeit eindringen und sich 

unter dem Außenmantel ausbreiten. Dies wird verhindert, 

indem man das Kabel längswasserdicht macht, d.h. durch den 

Einbau bestimmter Stoffe wird der Wasserdurchfluss 

verhindert. Zur Zeit wird dies erreicht durch einen sogenannten 

Gummi-Innenmantel oder durch ein Vlies mit Quellpulver und 

Quellbänder. 

NAKLEY 

Aufbau Niederspannungskabel (low voltage cable) 

Der Aluminiummantel ist kostengünstiger als der Bleimantel. 

Nachteilig ist die hohe Korrosionsanfälligkeit des 

Aluminiummantels bei Eindringen von Feuchtigkeit im Falle 

einer Beschädigung des Mantels. Aus diesen Grunde wird der 

Aluminiummantel mit einem in Masse eingebettetem 

Kunststoffband geschützt. 

Die Fertigung von Verbindungs- und Abzweigmuffen und die 

darin herzustellende Verbindung des Aluminiummantels und 

gleichzeitig PEN durch einen speziellen Winkelschnitt ist 

handwerklich sehr aufwendig. Aus diesem und aus 

Korrosionsschutz- und Fertigungsgründen ist dieser 

Kabeltyp nur noch in wenigen Bereichen im Einsatz. 

© W. Castor, 2007 

© W. Castor, 2007

Bei den NYCWY ist der vierte Leiter, der PEN, in Form von Cu- Drähten 

konzentrisch und mit einem gegenläufigen Querleitwendel um die Adern 

angeordnet. Im Falle einer von außen entstehenden Beschädigung mit einem 

leitenden Arbeitsgerät wird erst der PEN und anschließend die 

spannungsführende Ader getroffen, sodass ein Kurzschluss entsteht und das 

Schutzorgan auslöst. Es entsteht keine zu hohe Berührungsspannung. 

Der konzentrische Leiter ist wellenförmig aufgebracht. Bei der Montage einer 

Abzweigmuffe kann der PEN von der Kabelseele abgehoben und geklemmt 

werden, ohne dass er aufgetrennt werden muss. 

Da der Cu- Schirm, also der PEN aus Kupfer besteht und meanderförmig 

aufgebracht ist, wird der Schirm Ceander und das Kabel Ceander- Kabel genannt. 

Auf Grund hoher Fertigungskosten wird es inzwischen wenig eingebaut. In vielen 

EVU- Netzen ist es umfangreich eingesetzt worden. 

02 33 

02 34 

NYCWY / NAYCWY 

NYY / NAYY 

Aufbau Niederspannungskabel 

Aufbau Niederspannungskabel (low voltage cable) 

NAYCWY 3 x 95 SE 95 

0,6 / 1 kV 

Kunststoffkabel mit Al-Leiter, 

PVC-Isolierung und 

konzentrischem Cu-Leiter 

PVC-Mantel 

© W. Castor, 2007 

Dieses Kabel ist einfach aufgebaut und preiswert. 

Es ist heute das Standardkabel in den Versorgungsnetzen und im 

industriellen Einsatz. 

Für Muffenmontagen haben sich die Muffen mit Gießharzverguss und die 

Schrumpfschlauchmuffen mit Leiterklemmverbindungen als die einfach zu 

montierende und kostengünstigste Bauweise entwickelt. 

Kunststoffkabel mit PE- und VPE- Isolierungen lassen sich thermisch höher 

belasten, sind aber teurer und daher besonderen Einsatzbereichen 

vorbehalten. 

Für Verbindungsmuffen werden unter Verwendung von Schraubverbindern in 

Einzel- oder Blockform fast ausschließlich Warmschrumpfmuffen eingesetzt. 

Sie sind preiswert und lassen sich einfach montieren. 

NAYY-J 4 x 120 SE 

0,6 / 1 kV 

Kunststoffkabel mit Al-Leiter 

und PVC-Isolierung 

PVC-Mantel 

gn-ge Schutzleiter 

© W. Castor, 2007

Kabel mit massegetränkter Papierisolierung 

Bei den Mittelspannungskabeln mit massegetränkter Papierisolierung wird über 

dem verdichteten Leiter und der Leiterglättung eine Papierisolierung aufgebracht. 

Diese Art der Isolierung wird seit Ende des vergangenen Jahrhunderts verwendet 

und hat sich bis heute gut bewährt. Kabel bis 400 kV werden u. a. mit 

Papierisolierung hergestellt. 

Die für die Nennspannung erforderliche Dicke der Isolierung ist in der VDE 0255 

festgelegt. 

02 35 

Aufbau Mittelspannungskabel (medium voltage cable) 

Die ein- oder mehradrige Kabelseele wird in einem Tränkgefäß getrocknet und mit 

einem auf den Verwendungszweck abgestimmten Öl- bzw. Ölharzgemisch 

(Tränkmasse) getränkt. Die Viskosität der Tränkmasse ist so gewählt, dass diese 

bei kleinen Höhenunterschieden nicht abwandert. Nach der Tränkungsart 

unterscheidet man die papierisolierten Kabel in Massekabel und Ölkabel. 

Steilhangkabel werden mit Spezialmassen (Haftmasse) getränkt, so dass ein 

Verlagern der Tränkmasse selbst bei größeren Höhenunterschieden nicht eintritt. 

Die Papierisolierung ist aber sehr anfällig gegen Feuchtigkeit. Aus diesem Grund 

wird über die Isolierung und die äußere Feldbegrenzung ein geschlossener 

Metallmantel aufgebracht. Hierfür hat sich ebenfalls seit Jahrzehnten der 

Bleimantel bewährt. 

02 36 

Aufbau Mittelspannungskabel 

© W. Castor, 2007 

Als Korrosionsschutz erhalten die Kabel über dem Bleimantel eine 

„innere Umhüllung“ aus mehreren Lagen bitumierten Faserstoffen mit 

Zwischenschichten aus Bitumen-Compound; sie dient gleichzeitig als 

Polster für die darüber liegende Bewehrung. Die Bewehrung schützt 

das Kabel gegen mechanische Einflüsse. Für Papierbleikabel ist eine 

Stahlbandbewehrung üblich, bei der zwei Stahlbänder mit geringer 

Steigung in offener Wendel so aufgewickelt sind, dass die obere 

Bandage die Lücken der unteren gleichmäßig überdeckt. Bei Kabeln, 

die erhöhten mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, ist 

stets eine Bewehrung aus verzinkten Stahldrähten erforderlich. 

Über der Bewehrung wird ein Korrosionsschutz aufgebracht, der aus 

einer in Bitumen-Compound 

gebetteten Jutelage besteht. Darüber folgt ein Kreideüberzug. 

Da die Fertigung der Papier- Blei- Kabel aufwendig und damit teuer ist, 

werden diese Kabel nicht mehr für Neuanlagen eingesetzt. Sie sind 

durch die VPE- Kabel abgelöst worden. 

© W. Castor, 2007

02 37 

02 38 

8 

1: Leiter (A) 

(paper-insulated mass-impregnated cable) 

7 

2: Isolierung 

getränktes Papier 

3: Beilauf 

4: Gürtelisolierung 

getränktes Papier 

5: Bleimantel (K) 

Aufbau Massekabel [ NAKBA ] 

6 

6: Faserstofflagen 

in Masse 

7: Stahlbandbewehrung (B) 

8: Jute-Außenmantel (A) 

Aufbau Mittelspannungskabel 

Massekabel 20/30 kV [ NAEKBA ] 

N 

5 

4 

3 

2 

1 

© W. Castor, 2007 

A mehrdrähtiger Leiter aus Aluminium 

innere Leitschicht (Rußpapierlage) 

massegetränkte Papierisolation 

äußere Leitschicht 

EK Bleimantel über der Einzelader 

Korrosionsschutz 

E Schutzhülle je Ader 

innere Schutzhüllen 

B Stahlbandbewehrung 

A äußere Schutzhülle aus Faserstoffen 

( Teerjute ) 

© W. Castor, 2007

02 39 

Aufbau Mittelspannungskabel aus Kunststoff 

Die Kunststoffisolierung hat die Masse- Papier- Isolierung ersetzt. 

Der erste Schritt war eine PVC-Isolierung (Polyvinylchlorid) bis 6 kV. 

PE- (Polyäthylen) und VPE-Isolierungen (vernetztes Polyäthylen) sind im 

Mittelspannungs- Kabelsektor vorherrschend. 

Die Schichtdicke der Isolierung wird von der Nennspannung bestimmt. 

Als Polster zwischen der äußeren Leitschicht und den Schirmdrähten werden 

Bänder aus Textil oder Papier aufgebracht. Den gleichen Zweck erfüllt die 

Zwischenlage zwischen den Schirmdrähten und dem Außenmantel. 

Auf Grund der Feuchtigkeitsempfindlichkeit sind längs- und querwasserdichte 

VPE- Kabel auf dem Markt. Sie besitzen zwischen den Schirm und dem 

Außenmantel ein Quellband. Im Falle einer Mantelbeschädigung und 

eindringender Feuchtigkeit quillt die Füllmischung auf und verhindert weiteres 

Eindringen der Feuchtigkeit. Diese Kabel erhalten als Kennzeichnung zwischen 

dem Schirm und dem Mantel den Kennbuchstaben mit Klammer ( F ) . 

Als äußerer Mantel konnte früher ein roter PVC- Mantel eingesetzt werden. Mit 

Einführung der neuen VDE 0273 ist aber der PE-Mantel als „Normmantel“ 

festgelegt worden. 

Der PVC-Mantel ist in Ausnahmefällen möglich. 

Das VPE- Kabel NA2XS(F)2Y ist das zur Zeit gebräuchlichste 

Mittelspannungskabel für den Netzbau. 

02 40 

1 

2 

1: Leiter (A) 

3 

2: innere Leitschicht 

3: VPE-Isolierung (2X) 

4: äußere Leitschicht 

5: leitendes Kreppapier 

Aufbau VPE-Kabel [ NA2XS(F)2Y ] 

(cross-linked polyethylene cable XLPE) 

4 

5 

7 

8 

( 6: Quellband (F)) 

7: Cu-Drahtschirm (S) 

8: Querleitwendel 

9: Gummi-Innenmantel 

10: PE-Außenmantel (2Y) 

9 

Feldlinienverteilung 

dreiadrig 

10 

einadrig 

© W. Castor, 2007 

© W. Castor, 2007

02 41 

02 42 

4 

1: Cu-Leiter 

2: PVC-Isolierhülle (Y) 

3: Füllmischung 

Beispiel einer Leitung: NYM - J 3 x 1,5 mm 2 

4: PVC-Mantel 

5: gn-ge Schutzleiter (- J) 

5 

3 

(Mantelleitung) 

Spannungsbereich bis 500 V 

Verwendung: in trockenen, feuchten und nassen Räumen 

auf, in und unter Putz, in Beton 

nicht in Schütt- Rüttel- oder Stampfbeton 

übliche Querschnitte: 1,5 – 16 mm 2 

Stegleitung NYIF 

Spannungsbereich 230 / 400 V 

Querschnitte: 1,5 - 4 mm 2 

Verwendung: in trockenen Räumen in und unter Putz 

nicht zulässig in Holzhäusern, in feuchten Räumen, im Freien, in Ex-Bereichen 

Belastbarkeit von Kabeln 

2 

1 

© W. Castor, 2007 

Entscheidend für die Belastung und Lebensdauer eines Kabels ist die thermische 

Belastung. 

Die thermische Belastung eines Kabels ist nicht nur von der Bauart, sondern von 

vielen Umgebungsbedingungen abhängig. Sie ist in der Praxis ist abhängig von: 

� Umgebungstemperatur, 

� Umgebungsmedium Erde oder Luft 

� Belastungsgrad, 

� Umgebungsbedingungen, d.h. Wärmeabführung, 

� Verlegebedingungen, 

� Kabelhäufung. 

Belastete Kabel erwärmen sich durch Verluste, die durch den Leiterstrom, das 

elektrische Wechselfeld in der Isolation und durch Induktion im Kabelmantel 

entstehen. 

P V = R L xI² 

Die elektrische Isolation ist auch zugleich eine gute Wärmeisolation, sodass die 

größte Verlustenergie, verursacht durch den Leiterstrom, nur schwerlich an die 

Umgebung abgeführt werden kann. 

Bei Überschreiten der zulässigen Leitertemperatur droht die Zerstörung des 

Kabels, da höhere Leitertemperaturen höhere Leiterwiderstände ergeben, die 

wiederum höhere Verlustwärme erzeugt. 

© W. Castor, 2007

02 43 

02 44 

Quelle: F&G Taschenbuch 

Belastbarkeit von Kabeln / Häufung 

U N = 6/10 kV, Verlegung in Erde 

Typ Querschnitt Cu Al 

(mm 2 ) Gewicht I Gewicht I 

(kg/km) (A) (kg/km) (A) 

N(A)2XS2Y 1x120 1750 364 1000 283 

1x185 2450 457 1300 358 

1x240 3000 528 1500 416 

1x400 4500 665 2000 532 

1x500 5550 739 2500 599 

N(A)KBA 3x120 8100 293 5900 229 

3x185 11000 377 7650 295 

3x240 13300 437 8850 343 

max. Leitertemp: 90°C 

max. Leitertemp: 65°C 

Liegen mehr als zwei Kabel beieinander, erwärmen sie sich gegenseitig und die 

Wärmeabfuhr ist ungenügend. Die Belastung ist daher zu reduzieren. 

Die Reduktionsfaktoren der Kabelhäufung- Tabellen beinhalten die Parameter 

- Verlegung in der Erde oder in Luft, - Anzahl der Kabel, 

- Zwischenräume von Kabel zu Kabel, - Anordnung, ob senkrecht oder 

waagerecht. 

Belastbarkeit von Kabeln: 

Zulässige Leitertemperaturen 

Die maximal zulässigen Leitertemperaturen sind festgelegt. 

Sie sind hauptsächlich von dem verwendeten Isolierstoff 

abhängig. 

Für Ölpapier- und PVC und PE- isolierte Kabel wird eine 

Leitertemperatur von max. 70°C zugelassen, 

bei VPE- isolierten Kabeln max. 90°C. 

© W. Castor, 2007 

In der DIN VDE 0298 sind die maximalen Strombelastungen 

für Mittelspannungskabel bei 20°C ( Erdreich ) und 30°C (Luft) 

aufgelistet. 

In den Tabellen sind die Strombelastungswerte in A in 

Abhängigkeit von den Leiterquerschnitten angegeben. 

© W. Castor, 2007

02 45 

02 46 

Die Belastungsgrade geben das 

Verhältnis zwischen dem 

Lastwechsel innerhalb von 24 

Stunden zur Dauerlast an. 

Die sogenannte EVU- Last liegt 

bei dem Belastungsgrad 0,7 

Die Belastungswerte in den 

Tabellen sind bei Legung in 

Erde mit dem Belastungsgrad 

0,7 aufgeführt 


Belastungsgrad 

Last/Höchstlast 

100 

% 

80 

60 

40 

20 


Umgebungsbedingungen 

0 

0,8 

0,73 

0,6 

0,4 

0,2 

0 

0 8 12 

Zeit 

16 20 

h 

24 

In einer Verlegetiefe von 0,8 m ist mit keiner höheren 

Temperatur als 20°C in den wärmsten Monaten zu rechnen. 

Dies wurde auch in den Belastungstabellen berücksichtigt. 

Unter befestigten Oberflächen (z. B. Straße), die starken 

Sonnenstrahlen ausgesetzt sind, ist bei 

einer geringeren Verlegetiefe eine Temperatur von 25°C 

möglich. 

Im Normalfall geht man aber davon aus, dass die Kabel in Sand 

gebettet sind (Erdbodenwärmewiderstand 1 bis 2 K · m/W). Für 

diese Fälle gelten die in den Tabellen angegebenen Werte. 

1 

Belastungsgrad 

© W. Castor, 2007 

© W. Castor, 2007

02 47 

02 48 


Umgebungsbedingungen 

Ebenfalls zu berücksichtigen sind Abweichungen in der 

Beschaffenheit des Erdreiches. 

Im Erdboden mit einem größeren Erdbodenwärmewiderstand 

kann die auftretende Stromwärme nicht so gut abgeleitet 

werden. Das kann zu einem Wärmestau und Austrocknung 

führen. Daher sind in solchen Böden die maximalen 

Belastungen zu reduzieren. Dies ist besonders bei Böden, die 

mit Schutt, Schlacke, Asche oder Müll durchsetzt sind, zu 

beachten. 

Hier sind gegebenenfalls Messungen des 

Erdbodenwärmewiderstandes durchzuführen oder es ist ein 

Austausch des Bodens in der Umgebung der Kabel 

erforderlich. 

Durch spezielle Betonmaterialien (z. B. Magerbeton) kann man 

allerdings auch einen geringeren Erdbodenwärmewiderstand 

erreichen und damit eine höhere Belastung zulassen. 

Kabelanordnung bei Häufung z. B. auf Pritschen 

Ziel: gleichmäßige Stromverteilung in den Kabeln 

d 2d 

L1 L2 L3 L3 L2 L1 L1 L2 L3 

L1 

L2 

L3 

L3 

L2 

L1 

L2 

L1 L3 

Bei der Bündelung keine Kabelbinder verwenden, 

glasfaserverstärkte Isolierbänder einsetzen (ggf. mit UV-Schutz). 

Auftretende Kurzschlußkräfte beachten ! 

© W. Castor, 2007 

flat formation 

trefoil formation 

© W. Castor, 2007

02 49 

02 50 

Belastbarkeit von Kabeln bei Kurzschluss 

Thermische Kurzschlussfestigkeit 

Bei der Dimensionierung eines Kabels ist die thermische 

Kurzschlussfestigkeit zu überprüfen. Hierfür muss der maximale 

Kurzschlussstrom in dem Netzknoten, in dem das Kabel 

eingebunden wird, bekannt sein. Im Mittelspannungsnetz wird 

dieser Wert rechnerisch ermittelt oder in Netzmodellen 

gemessen. Weiterhin muss die Abschaltzeit des Kurzschlusses 

durch das Schutzorgan festliegen. 

Aus Kurvenblättern der Kabelhersteller kann die 

kurzschlussfeste Dimensionierung des Mittelspannungskabels 

erfolgen. 

Materialeigenschaften beachten ! 

Cu: unproblematisch 

Leiterverbindungen I 

Al: Bildung einer nichtleitenden Oxidschicht an der Oberfläche 

Nachgeben bei Kontaktdruck (Kaltfließen) 

hohe Wärmeausdehnung 

unmittelbar vor Verarbeitung mechan. Reinigung erforderlich 

Cu- und Al-Leiter wegen Elementbildung nicht unmittelbar verbinden. 

Cupal-Zwischenstücke verwenden ! 

a. Thermische Leiterverbindungen 

Weichlöten: Verbindung bei Kupferleitern 

Schweissen: Verbindung bei Aluminiumleitern 

Kabelaufbau thermisch nicht beschädigen ! 

© W. Castor, 2007 

© W. Castor, 2007

02 51 

02 52 

b. Mechanische Leiterverbindungen 

1. Lösbare Schraubverbindungen 

Abzweigklemmen mit Kontaktzähnen oder Frässchrauben (Kontaktierung 

mittels Schraube durch die Isolierung hindurch 

Direktanschlussklemme („V-Direktklemme“) (Kontaktierung auf abgesetzen 

Leiter) 

2. Nicht lösbare Verbindungen 

Pressverbindungen (Sechskanntpressung) mit vorgeschriebener 

Pressreihenfolge 

Bei Alu-Verbindungen muss die Presshülse 

kontaktverbessernde Zusätze enthalten ! 

- Fett mit hohem Tropfpunkt auf Lithium-Basis 

(korrosionshemmend) 

- feinkörnige Korundpartikel 

Herstellerkennzeichen 

Leiterquerschnitt 

Leiterform 

Leitermaterial 

150 mm 2 rm / sm Al 25 

Leiterverbindungen II 

Werkzeugkennzahl 

Pressmarkierung für 

schmale Verpressung 

Pressmarkierung für 

breite Verpressung 

Leiterverbindungen III 

Schraubverbindungen (nicht lösbar) (screw terminal) 

Anzug nur mit Drehmomentschlüssel 

oder besser mit Abrissschrauben (ballig) 

3. Steckverbindungen in Garnituren 

(plug-in-connector) 

Kontaktierung durch federnde Elemente 

© W. Castor, 2007 

© W. Castor, 2007

02 53 

02 54 

Garniturentechnik I 

1. Wickeltechnik 

massegetränkte Papierbänder (bei Massekabeln) oder Kunststoffbänder mit 

selbstschweißenden Eigenschaften 

Funktion: Isolierung, Feldsteuerung, Kurzschlussbandage, 

Schutzhülle 

2. Heißvergusstechnik 

hauptsächlich als Verbindungsmuffe bei papierisolierten Kabeln, 

Metallgehäuse erforderlich, häufig mit Innenmuffe 

Schrumpfung der Vergussmasse beim Erkalten beachten ! 

Funktion: Feuchtigkeitsschutz, Isolierung; Gehäuse: mechanischer 

Schutz 

Garniturentechnik II 

3. Kaltvergusstechnik 

Ein- oder Zweikomponentenmasse, stabiles 

Gehäuse nötig, keine 

Schrumpfung 

Funktion: Feuchtigkeitsschutz und 

Isolierung 

4. Gießharztechnik 

zwei Komponenten, nur Gießform 

erforderlich, begrenzte Lagerzeit, begrenzte 

Verarbeitungszeit 

Funktion: Feuchtigkeitsschutz, Isolierung 

5. Warmschrumpftechnik 

aufgeweitete Formteile aus vernetztem Kunststoff, 

ggf. innen mit Kleber als Feuchtigkeitsschutz und 

Feldsteuerung 

weiche, gelbe Flamme verwenden 

Brenner stetig bewegen 

Flamme in Schrumpfrichtung halten (Vorwärmung) 

Kabelschuhe und Metallmäntel vorwärmen 

vor mechan. Belastung abkühlen lassen 

© W. Castor, 2007 

© W. Castor, 2007

02 55 

Garniturentechnik III 

6. Kaltschrumpftechnik 

Aufgeweitete, mechanisch vorgespannte Formteile mit 

Stützwendel; integrierte Feldsteuerung 

8. Aufschiebetechnik (bei Endverschlüssen) 

elastische Fertigteile aus Kunststoff; Dichtung durch 

Preßsitz; Feldsteuerung integriert 

9. Stecktechnik 

bestehend aus zwei Teilen: Geräteanschlußteil und 

Steckteil, jeweils mit integrierten feldsteuernden 

Elementen; im gesteckten Zustand gegen 

zufälliges Berühren sicher. Nach Lage des 

konusförmigen Isolierkörpers im Geräteanschlußteil 

zwei Systeme: Innenkonus 

(meist bei Hochstromverbindungen) 

und Außenkonus 

© W. Castor, 2007 

(joints) 

Bodenfeuchtigkeit darf auch lastabhängigen Temperaturschwankungen nicht eindringen 

Korrosionsbeständig 

Das Metallgehäuse muss mit dem Neutralleiter, dem metallenem Kabelmantel 

oder dem Schirm verbunden sein ! 

Muffen gerade verlegen ! 

02 56 

1. Verbindungsmuffen 

2. Übergangsmuffen (Verbindung von Kabeln 

verschiedener Bauart) 

3. Abzweigmuffen (in der Regel nur im NSpg.-Netz, T-Muffen) 

4. Endmuffen (NSpg., spannungsfest) 

1 

4 

Muffen 

2 

3 

© W. Castor, 2007

02 57 

02 58 

1 

2 

3 

- zugentlastet montieren 

Montage einer Niederspannungsmuffe 

Massekabel-EV 

- nur mit spez. Kabelschellen befestigen 

(keine Kabelbinder !) 

- erf. Montagelängen beachten 

Endverschlüsse 

Warmschrumpf-EV 

Massekabel-EV 

in SF 6 -Anlage 

7 

8 

(cable termination) 

EV eines 

Öldruckkabels 110 kV 

4 

5 

6 

© W. Castor, 2007 

© W. Castor, 2007

02 59 

02 60 

Montagefehler 

� Entfernen von Preßfett aus Verbindern und Kabelschuhen 

� Verwendung falscher Preßeinsätze 

� Verwendung falscher Verbinder oder Kabelschuhe 

� Falsche Preßreihenfolge 

Kunststoffisolierte Kabel 

� Schälen der Leitschicht ohne Anschlag (Spanabriss) 

� Einschnitt in die Isolation 

� Einschnitt in die Schirm- oder Leiterdrähte 

� Falsche Handhabung des Schälwerkzeuges 

Klebeband im Muffenrohr 

Papierisolierte Kabel 

� Zu starkes Ausbiegen der Kabel bzw. der Adern (Bruch der Isolation) 

� Einsägen des Bleimantels beim Absetzen der Bewehrung 

� Überhitzen des Bleimantels 

� Abwischen der Papierisolation 

Außenkonus- 

Geräteanschlußteil 

Berührungsschutzgehäuse 

Erdverbindungen 

Steck- Endverschluß 630 A, 36 kV 

(plug-in termination) 

Gewindereduzierstück 

Glättungselektrode 

Pressbolzen 

Isolierkörper 

Steuerelektrode 

Leitfähige Beschichtung 

Isolierwickel 

VPE-Kabel 

Prüfanschluß 

© W. Castor, 2007 

© W. Castor, 2007

Ab 1,25 m Grabentiefe: 

Verbau erforderlich 

Betreten und Verlassen 

nur durch Leitern ! 

02 61 

02 62 

0,6 – 0,8 m 

0,2 m 

Kabellegung 

(cable arrangements) 

Kabelgraben (trench) 

Oberfläche 

Rückfüllmaterial 

0,3 m 

Sand 

bedding 

material 

Grabensohle plan, 

keine Steine oder scharfkantige Gegenstände 

Füllmaterial lagenweise einbringen 

masch. Verdichtung erst ab 30 cm Überdeckung 

auf Unterfütterung bei Rohreinführungen achten 

• in Bereichen, die nicht für die Dauer der Kabellegung gesperrt 

werden können, z. B. Fahrbahnen, 

• in Bereichen, die bei eventuellen späteren Kabelarbeiten nicht 

wieder aufgebrochen werden sollen, z. B. Einfahrten, 

• bei Aufbrüchen, in denen zu einem späteren Zeitpunkt weitere 

Kabel verlegt werden sollen (Reserverohre), 

• in Bauwerken, Brücken und Gebäuden, 

• in Dükern zur Kreuzung von Wasserläufen, 

• bei Kreuzung von Bahnanlagen. 

Einleiterkabel gemeinsam 

im Stahlrohr oder einzeln 

im PVC- Rohren, wenn 

keine Stahlbewehrung 

Stahlrohre 

Kabelschutzrohre 

PVC- Rohre 

Stahbetonbewehrung 

ungestörtes Erdreich 

Abdeckplatte / 

Trassenwarnband 

(warning tape) 

Trassenprofil 

Die Abdichtung belegter und unbelegter Rohre lässt sich mit 

Verschlussstopfen erreichen. Sollen belegte Rohre gas- und wasserdicht 

verschlossen werden, können Abdichtringe aus zwei längsgeteilten 

Dichtungshälften, die über Spannschrauben auf den glatt vorbereiteten 

Kabelmantel gepresst werden, zum Einsatz kommen. 

© W. Castor, 2007 

Keine geschlossenen 

Stahlringe um Einleiterkabel ! 

© W. Castor, 2007

02 63 

02 64 

Kabelschutzrohre 

Bei Verlegung von Kabeln in Rohren ( Nieder- und Mittelspannungskabel ) ist 

insbesondere der Einfluss der wärmedämmenden Luftschicht zwischen Kabeln 

und Rohrinnenwand zu berücksichtigen. Die Innendurchmesser der Schutzrohre 

müssen mindestens das 1,5fache des Kabelaußendurchmessers betragen. 

Bei Verlegung in Rohren mit einem Durchmesser bis 125 mm wird eine 

Reduzierung der Belastbarkeit mit dem Faktor 0,85 empfohlen, falls eine 

eingehende Berechnung als zu aufwendig erscheint. 

Bei Rohrdurchmessern ab einen Durchmesser von 250 mm ist die Reduzierung 

auf Grund der Konvektion im Rohrraum vernachlässigbar. 

< 125 mm 

> 250 mm 

In Rohrblöcken sollten Energiekabel an den Außenbereichen oder in der 

oberen Rohrlage eingezogen werden, da in diesen Bereichen die 

Wärmeabgabe am größten ist. 

In Netzen mit stellenweiser Rohrverlegung (bei Straßenkreuzungen usw.) 

kann auf eine Reduzierung verzichtet werden, wenn die Kabel z. B. in 

ungestörtem Betrieb nicht voll ausgelastet werden und eine 

Wärmeverteilung in Kabellängsrichtung vorhanden ist. 

Kabelverlegung in Gebäuden 

Kabel in und an Gebäuden werden in Kanäle mit geeigneter Abdeckung oder auf Pritschen 

gelegt. Zwischen den einzelnen Kabelpritschen kann, z. B. durch schräg gestellte z. B. Fiber- 

Silikat-Platten, ein Lichtbogenschutz montiert werden, ohne die Belüftung wesentlich zu 

beeinflussen. 

Kabel verschiedener Spannungsebenen sollen möglichst auf getrennten Pritschen oder in 

verschiedenen Kanälen gelegt werden. 

© W. Castor, 2007 

Sie können auch mit Schellen, Kabelschnellverlegern oder ähnlichen Konstruktionen an Wänden 

und Decken befestigt werden. Zum Befestigen von einadrigen Kabeln eines Drehstromsystems 

dürfen keine geschlossenen Stahlschellen verwendet werden (Transformatorprinzip). 

Kabelschellen sind, um Druckschäden zu vermeiden, mit Gegenwannen auszurüsten. Die 

Abstände der Befestigungsschellen sind so wählen, dass die Kabel durch die Kraftwirkung eines 

Stosskurzschlussstromes nicht beschädigt werden können. 

Richtwerte für die Schellenabstände bei waagrechtem Kabelverlauf: 

unbewehrte Kabel 20 x D 

bewehrte Kabel (30 bis 35) x D 

maximaler Abstand 80 cm. 

Auf senkrecht verlaufenden Trassen können die Schellenabstände vergrößert werden, sie sollten 

jedoch 1,5 m nicht überschreiten. 

© W. Castor, 2007

Anlagen Abstand in cm 

Bei Kabel, Anlagen oder Bauteile der Dt. Post, Feuerwehr, 

Näherungen Gas- und Wasserwerke, Entwässerungswerke, Wasser- und 

Schiffahrtsverwaltung 30 

Bauteile der Straßenbahn, 20 

Fernheizungsanlagen 30 

Bei Kabel der Dt. Post oder Feuerwehr 30 

Kreuzungen Kabel der Bahn AG oder Wasser- und Schiffahrtsverwaltung 

(es ist ein feuerneständiger Schutz vorzusehen, der auf beiden 

Seiten 50 cm übersteht), 

Straßen und Bundeshauptbahnen (Abstand von Schienen- 

50 

unterkante bis Schutzrohroberkante), 

Wasserstraßen (die Kabel sind unter der Sohle der Wasserstraße 

100 

in einer Baggerrinne zu verlegen) 100 

02 65 

02 66 

Mindestabstände bei der Verlegung von Erdkabeln 

Abstände zu Erdgasleitungen im NSpg.-Kabelnetz : 

- parallele Verlegung : 0,2 m 

- Kreuzung : 0,1 m 

Abstände zu Erdgasleitungen im MSpg.-Kabelnetz 

- parallele Verlegung : 0,4 m 

- Kreuzung : 0,2 m 

© W. Castor, 2007 

Im Mittelspannungskabelnetz sind Fremdeinwirkungen durch Baumaschinen, 

meist Bagger, eine der meisten Störungsursachen. Sie sind mit bis zu 60% an 

der Gesamtzahl der Störungen beteiligt. Der Prozentsatz ist allerdings mit 

den jeweiligen Bauaktivitäten schwankend. 

Sicherheitsabstand bei 

Maschinenarbeit in der 

Nähe von Leitungen 

Beschädigungen durch Fremdeinwirkung 

In den Leitungsschutzverordnungen der 

Versorgungsunternehmen wird die Lageerkundigung 

der Kabel mit Handschachtung gefordert (Querschläge, 

Suchschlitze). 

Außerdem soll bei maschinellen Bodenaushub der 

Einsatz eines Baggers nur in einem Abstand von 0,5 m 

erfolgen. In der Praxis fehlt in vielen Fällen die 

Kenntnis der Leitungen auf Grund nicht 

wahrgenommener Erkundigungspflicht oder der 

Abstand der Baumaschine zur Leitung ist zu gering, 

sodass Richtungsversprünge der Leitung zu 

Beschädigungen und damit zum Versorgungsausfall 

führen. 

© W. Castor, 2007

02 67 

02 68 

Kabeltrommel 

(cable drum) 

Montageregeln 

Schädliche Umgebungseinflüsse ausschalten 

- Mindestverlegetemperatur nicht unterschreiten 

(kunststoffisolierte Kabel – 5°C 

papierisolierte Kabel + 5°C) 

- Fernhalten von Feuchtigkeit und Staub 

(Zelt, Heizung) 

Transport 

- Spulen mit Kabeln dürfen nur über kürzere 

Strecken und auf festem Untergrund gerollt 

werden (Richtung beachten !) 

- Kabelenden während 

Transport, Lagerung 

und Verlegung wasserdicht 

verschließen 

- Kabel von oben abrollen 

- Kabelenden befestigen 

Kabelbefestigung auf Trommeln 

© W. Castor, 2007 

© W. Castor, 2007

02 69 

02 70 

Kabeleckrolle 

(pivotted cable roller) 

Montageregeln 

Mechanische Überbeanspruchung vermeiden 

- min. Biegeradien beachten 

- max. Zugkräfte beachten 

(Zugprotokoll !) 

- unnötiges Hin- und Herbiegen vermeiden 

Ziehmaschine 

(cable winch) 

Zulässige Biegeradien: 

Mehrleiterkabel 20 x D 

Einleiterkabel 10 ... 15 x D Zugprotokoll 

Kabelverlegung 

© W. Castor, 2007 

© W. Castor, 2007

02 71 

02 72 

Ziehstrumpf 

(cable grip) 

Ziehkopf 

für größere Zugkräfte 

(pulling eye) 

P = σ × 

Zugkraftübertragung 

über Kabelmantel und -seele 

Cu : σ = 50 N / mm 

Al : σ = 30 N / mm 

Kabelverlegung 

Vorsicht beim Abtrommeln ! 

A 

2 

2 

Montageregeln 

Zugkraftübertragung nur 

über Kabelmantel 

Ziehstrumpf an einem 

110-kV-GASA-Kabel 

P = K × 

Drahtbewehrtes Kabel: 9 

Einmantelkabel: 3 

Dreimantelkabel: 1 

2 

D 

© W. Castor, 2007 

Kunststoffkabel ohne Metallmantel und ohne Bewehrung: 

P = σ × 

A 

© W. Castor, 2007

02 73 

02 74 

Montageregeln 

Montage 

- Muffenloch ausreichend groß ausschachten, 

(„Parkposition“), auf Sauberkeit achten 

- Prüfen auf Feuchtigkeitsgehalt 

(bei papierisolierten Kabeln „Spratzprobe“) 

- Vorsicht beim Einschneiden der einzelnen 

Schichten 

- Kabel- und Materialreste vor dem Verfüllen 

aus dem Muffenloch entfernen 

Vorhandene Kabel und Muffen 

- freigelegte Kabel grundsätzlich nicht bewegen 

(in Ausnahmefällen nur nach Rücksprache !) 

- zum Hochbinden Schalen verwenden 

oder Kabel auf Bretter liegend aufhängen 

- Muffen zugentlastet aufhängen 

- Muffenhälse besonders vorsichtig behandeln 

- Kabel nicht als Standplatz oder 

Aufstieghilfe verwenden 

Spaten 

Kabellegung mit Kabelpflug 

(cable laying using cabling mole-ploughs) 

Einpflügetiefe variabel 0,6 m ... 1,20 m 

Energiekabel, Steuerkabel und 

Trassenwarnband gleichzeitig 

eingepflügt 

© W. Castor, 2007 

© W. Castor, 2007

02 75 

02 76 

Kabelfehlerortung 

(cable fault location) 

? 

1. Messen des Isolationswiderstandes 

Alle Adern einzeln gegen Erde 

Alle Adern miteinander 

Systematisches Vorgehen in 6 Schritten 

Systematik der Fehlerortung I 

L1 – E 

L2 – E 

L3 – E 

L1 – L2 

L2 – L3 

L3 – L1 

Liegt der Isolationwiderstand 

aller Adern unter 200 Ω muss 

kontrolliert werden, ob alle 

Hausanschlußsicherungen 

entfernt worden sind ! 

© W. Castor, 2007 

© W. Castor, 2007

02 77 

02 78 

2. Impuls-Vorortung 

durch Rexflexionsmessung 

a. niederohmige Fehler (< 50 Ω) 

oder Unterbrechung 

Impuls-Echo-Verfahren 

(„Teleflex“) 

b. hochohmige Fehler 

Teleflex + Ankoppeleinheit + ETF 

+ Lichtbogenstoßverfahren 

Genauigkeit: ca. 3 ... 5 % 

Systematik der Fehlerortung II 

U 

U 

Leitungsunterbrechung 

Erd- oder Kurzschluß 

Früher wurden hochohmige Fehler niederohmig gebrannt, 

d. h. es wurde ein LiBo gezündet, der nach einiger Zeit eine 

niederohmige Kohlebrücke bildet (Gefahr der weiteren Beschädigung) 

Systematik der Fehlerortung V 

Reflexionsbilder an einer Meßstrecke 

L1, L2: Phasen unterbrochen 

L3 : Kurzschluss 

t 

t 

© W. Castor, 2007 

© W. Castor, 2007

02 79 

02 80 

45° 

3. Trassenortung 

Systematik der Fehlerortung VI 

Suchspule 

Reflexionsbilder realer Fehler 

Unterbrechung 

von 2 Phasen 

Bestimmung der Legungstiefe 

Kurzschluß 

Systematik der Fehlerortung VII 

a a 

Verlauf der Anzeige quer zur Trasse 

45° 

Tiefe 

t X 

5 

1 

6 

4 

2 

a a 

a + a 

= 

2 

Kabel 

© W. Castor, 2007 

ca. 3 m 

Suchreihenfolge 

7 

3 

© W. Castor, 2007

02 81 

02 82 

4. punktgenaue Nachortung 

C 

Systematik der Fehlerortung VIII 

a. akkustische Nachortung durch Stoßgenerator 

Die Entladung des Kondensators C erzeugt 

an der Fehlerstelle hörbare Durchschlaggeräusche 

Eine zusätzlich angebrachte Induktionsspule nimmt das vom Stoßimpuls erzeugte Magnetfeld auf. 

Der Laufzeitunterschied zw. unverzögerter Magnetwelle und Schallwelle ist ein Maß für die 

Entfernung zur Fehlerstelle (minimale Zeit ist maßgebend) 

Vorsicht bei Kabelschutzrohren: Abschirmwirkung, Schalltrichter 

Nicht anwendbar bei metallisch festen Verbindungen an der Fehlerstelle 

In Fußgängerzonen und an Fahrbahnrändern durch Fremdgeräusche schwierig zu orten 

Vorsicht bei in der Nähe liegenden Gasleitungen ! Gasfreiheit feststellen ! 

5. Kabelauslese (cable identifying unit) 

Die Pfeilrichtung auf der 

Anlegezange muß mit der 

Sendestromrichtung 

übereinstimmen ! 

Ausgelesenes Kabel 

sofort 

kennzeichnen ! 

Systematik der Fehlerortung 

4 

richtig 

0 

4 

Sender 

4 

f ≈ 1 kHz 

0 

falsch 

4 

4 

0 

falsch 

4 

© W. Castor, 2007 

© W. Castor, 2007

02 83 

02 84 

G= 

Prüfung an kunststoffisolierten Kabeln nach der Legung 

VPE-, EPR- und HEPR-isolierte Kabel 

(DIN VDE 0276-261) 

Vor der Prüfung Spannungswandler und Transformatoren abklemmen ! 

Spannungsprüfung an der Isolierung: 

Prüfwechselspannung 45 bis 65 Hz 

Prüfpegel (eff): 2 x U 0 

Prüfdauer: 60 min 

Prüfwechselspannung 0,1 Hz (VLF-Prüfung) 

Prüfpegel (eff): 

Prüfdauer: 

3 x U0 60 min 

kein Durchschlag 

Spannungsprüfung am Mantel (Mantelprüfung) 

PE-Mantel: Gleichspannung ≤ 5 kV 

PVC-Mantel: Gleichspannung ≤ 3kV 




Prüfgleichspannung so anlegen, dass das negative Potential am Schirm und das 

negative Potential an der Betriebserde liegt. 

Praxiswert für den Ableitstrom: PVC: 0,8 mA pro 1000 m Kabel ( ≈ 2,5 MΩ) 

PE : 0,02 mA pro 1000 m Kabel 

Spannungsprüfung an der Isolierung 

L1 L2 L3 

L2 

L3 

G= 

G= 

Prüfung an papierisolierten Kabeln nach der Legung 

© W. Castor, 2007 

Prüfgleichspannung für U 0 /U 6/10 kV 34 ... 48 kV 

12/20 kV 67 ... 96 kV 

18/30 kV 76 ... 108 kV 

Prüfdauer: jeweils 15 ... 30 min kein Durchschlag 

Prüfwechselspannung 45 bis 65 Hz 

Prüfpegel (eff): 2 x U 0 


Prüfwechselspannung 0,1 Hz (VLF-Prüfung) 

Prüfpegel (eff): 

Prüfdauer: 

3 x U0 30 min 


Achtung: Spannungswandler abklemmen 

Bei betriebsgealterten Kabeln Prüfgleichspannung reduzieren ! 


Bei Mischstrecken mit gealterten PE/VPE Kabeln kann eine 

Schädigung durch zu hohe Gleichspannung auftreten 

(Raumladung). Die Entladung nach der Prüfung hat stets über 

geeignete Widerstände zu erfolgen; das Kabel ist danach eine 

angemessene Zeit kurzzuschließen und zu erden. 

© W. Castor, 2007

02 85 

ΔU 

U N 

U Test 

Kabelprüfung 

Wird während des Betriebs einer Anlage 

eine Kabelprüfung durchgeführt ohne das 

Kabel von der Anlage zu trennen, so wird 

die Trennstrecke zur Sammelschiene mit 

der Summe aus Prüfspannung am Kabel 

und Betriebsspannung an der Sammelschiene 

beaufschlagt. 

Mitunter enthält die Spannungsbeanspruchung 

einen Gleichspannungsanteil. 

Keine Bezugsnorm getroffen ! 

Verantwortung trägt der Anlagenbetreiber, ggf Rücksprache mit Anlagenhersteller 

02 86 

Standard-Ausstattung 

Für Fehlerortung: 

•Stromaggregat 230 V, 10 kVA 

• Impuls-Echo-Gerat 

• (Brenngerät) 

• Stoßgenerator 

• Suchempfänger 

• Sender zur Kabeltrassenermittlung 

• Teleflexgerät mit Anschaltung 

• Fernmelde-Messbrücke 

• Sprechfunkgeräte 

Für Qualitätsmessungen: 

• VLF-Gerät 

• TE-Meßgerät 

Kabelmesswagen 

Kabelmesswagen 

(cable test van) 

© W. Castor, 2007 

© W. Castor, 2007

02 87 

02 88 

Eine Freileitung besteht aus: 

• Masten mit Querträger 

• Leitungen 

• Isolatoren 

• Erdungen 

Freileitungen 

(overhead power transmission line) 

Forderung an die Trasse: 

• geradlinige Leitungsführung 

• wenig Kreuzungen (Freileitung, Gebäude, Flüsse) 

• geeignete Bodenverhältnisse (Mastgründung) 

• Vermeidung bestimmter Gebiete (Flughäfen) 

• geringer Eingriff in die Natur 

Anforderung an die Bauelemente: 

• mechanische Beanspruchung 

• Betriebsspannung 

• Überspannung 

• Betriebs- und Kurzschlußströme 

© W. Castor, 2007 

Angreifende Last: geometrische Summe aus lotrechter und waagerechter Kraft 

F waagerecht 

F resultierend 

Freileitungen: Lasten I 

Wind 

F senkrecht 

Eigengewicht 

© W. Castor, 2007

02 89 

02 90 

Freileitungen: Materialien I 

Holzmaste: hochelastisch, reversibles Biegeverhalten 

Imprägnierung gegen Fäulnis und Insektenbefall erforderlich 

(Umweltauflagen), preiswert 

max. Mastlänge: 16m, Nutzungsgrenze 3.000 N 

Gründung 1/6 der Mastlänge, mindestens jedoch 1,6 m 

Einbetonieren nicht zulässig 

Kein Einsatz in Mittelspannung bei Kreuzungen von Autobahnen, 

Wasserstrassen, Schienenwege und Seilbahnanlagen 

Betonmaste: für alle Arten von Stützpunkten geeignet 

große Feldlängen, hohe Zugspannungen 

max. Mastlänge ca. 20 m (Gewicht !) 

Stahl: Zugkräfte, Beton: Druckkräfte 

Das Besteigen von Betonmasten ist aufwendig. 

Rüttelbetonmaste: Vollquerschnitt 

sehr schwer, daher meist nur für Querträger 

Schleuderbetonmaste: konischer Verlauf, innen hohl 

Durch Zentrifugalkraft beim Schleudern entsteht 

ein dichtes Gefüge, das den Bewehrungsstahl 

umschließt und ihn vor Korrosion schützt. 

Stahlmaste: 

Freileitungen: Materialien II 

Gittermaste: konischer Verlauf mit quadratischen Schaftquerschnitt 

aufgebaut aus 4 fachwerkartig verstrebten Mastwänden 

hohe Belastbarkeit: Winkel, Abspann- und Endmast 

Stahlwandvollmaste: sowohl konischer als auch zylindrischer Verlauf 

(auch mit stufenweise abgesetztem Durchmesser) 

hohe Tragfähigkeit, schlanke Bauweise 

Abfangen von zusätzlichen Zugkräften (Erhöhung des Nutzzuges) durch 

• Maststreben 

An der Mastseite, an der die Kraft wirkt, wird ein Zusatzmast als Strebe mit einer 

mind. Länge von 1/5 der Mastlänge angebracht 

• Masten mit Ankern 

Ankerklotz aus Beton. Eingrabanker mit Holzschwelle oder Schraubanker 

Stahlseil mit Klemmen 

© W. Castor, 2007 

© W. Castor, 2007

02 91 

≈ 0,8 m 

1/6 l 

mind. 1,6 m 

02 92 

F 

mind. 1/5 l 

Querholz, 

Bolzen M20 

Freileitungen: Mastformen 

> 0,7 m 

Holzbohle, 

Mastenholz 

Holzschraube 16 mm x 100 mm 

Drahtseilklemme 

Kausche 

mind. 3,5 m 

Freileitungen: Masttypen 

Doppelmast: zwei Einzelmaste, mit 

Dübel verbunden 

Erhöhung des Nutzzuges 

A-Mast: Winkel- und Abspannpunkte 

Festpunkt gegen kaskadenartige 

Mastschäden 

Erhöhung des Nutzzuges 

F 

Spannschloß 

Ankerstab 

Mittelriegel 

(Königsholz) 

Holzmaste, die älter als zwei Jahre oder länger 

als drei Monate eingebaut sind, müssen bei Arbeiten 

gegen Umstürzen gesichert werden, wenn eine 

Veränderung der Querkraft an der Mastspitze 

anzunehmen ist. 

(Folgestangen, Gabelstützen, Abspannen) 

Sicherheitsgeschirre einsetzen ! 

Wenn möglich, Hubsteiger verwenden ! 

Isolierei 

Ankerschutzholz 

Ankerklotz 

aus Beton 

Schwellenfuß 

1,2 m 

© W. Castor, 2007 

© W. Castor, 2007

02 93 

02 94 

Tragmaste (T-Mast) 

Aufnahme von vertikalen Kräften 

gerade Leiterführung 

Endmaste (WE-Mast) 

Übergang von Freileitung auf Kabel 

Aufnahme einseitig horizontaler Kräfte 

Winkeltragmast (WT-Mast) Winkelabzweigmast (WAZ-Mast) 

Abspann- u. Winkelmast 

(WA-Mast) 

Maste: Verwendungszweck 

Winkelmast 

(W-Mast) 

Abspannmaste bilden Festpunkte und nehmen horizontale Kräfte auf 

Bei Richtungsänderungen werden Winkelabspannmaste eingesetzt 

Leiter: 

Al- bzw. Cu-Seil 

drei Lagen 

37 Drähte 

150 mm 2 

Freileitungen: Leiter 

mind. aus sieben Einzeldrähten bestehend 

(mind. 25 mm 2 Alu) 

keine Verwendung einzelner Massivleiter 

In der Regel Verbundleiter aus Alu (oder Aldrey als Legierung 

aus Alu, Magnesium und Silizium AlMgSi) und Stahl (verzinkt) 

Aus Korrosionschutzgründen werden Stahlseele und 

Aluleiter gefettet 

Verbundseile neigen weniger zu Schwingen und Seiltanzen 

Erdseil 165/35 

AlMgSi/St (Aldrey) 

mit LWL 

Al/St 680 / 85 

54 Drähte Al 

19 Drähte St 

© W. Castor, 2007 

© W. Castor, 2007

02 95 

02 96 

≥ 2,5 m 

Freileitungen: Abstände NSpg. 

Obstbaum seitlich 

neben der Leitung 

3 m 

Straße 

7 m 

3 m 

2,5 m 

Baum wird 

nicht bestiegen 

Zu Gebäuden und Verkehrswegen 

(Bedingungen für die Abstandsermittlung und die Leitungsausführung s. DIN VDE 0210) 

0,5 m 

keine Abstände wie bei blanker Freileitung erforderlich, Kennzeichnung 

der Adern im Bündel durch längslaufende Noppen, Aufhängung mit Auslösehaken 

ISO-Trenner 

(Schaltzustand durch 

Farbsignale erkennbar) 

Allpolige Abschaltung 

Isolierte Freileitungen 

Überspannungsableiter 

5 m 

Leitungsabzweig 

NFA2X 4x70 rm 0,6/1 kV 

© W. Castor, 2007 

© W. Castor, 2007

02 97 

02 98 

Isolierte Freileitungen: 

Typenbezeichnung 

Normbezeichnung von isolierten Freileitungen 

Beispiel: N F A 2X 4x70 RM 0,6/1kV 

N Normtyp 

F Freileitungsseil 

A Leiter aus Aluminium 

2 X Isolierung aus vernetztem Polyethylen 

4 x 70 Nennquerschnitt der Leiter Anzahl der Leiter 

RM mehrdrähtig, Rundleiter 

0,6/ Spannung Uo zwischen Leiter und metallener 

Umhüllung oder Erde 

1kV Spannung U zwischen den Außenleitern eines 

Drehstromsystems 

Strombelastbarkeit von isolierten Freileitungen: 

Querschnitt in mm² 4 x 25 4 x 35 4 x 50 4 x 70 

Dauerstrom in A 107 132 165 205 

Dachständer 

Stützpunkte im 

Niederspannungsfreileitungsnetz : 

- Holzmaste, Betonmaste,Stahlmaste 

- Dachständer 

© W. Castor, 2007 

Dachständer bestehen aus feuerverzinkten 

Stahlrohren. Die Befestigung der Dachständer 

erfolgt am Dachgebälk mit einem Fußwinkel und 

zwei Befestigungsschellen. 

An der Austrittsstelle ins Freie müssen die Dachständerrohre 

gegen das Eindringen von Wasser 

einen Dachschutz (Dachverwahrung) erhalten. 

Als Träger für die Isolatoren dienen gerade 

Isolatorstützen auf U-Profilstahl-Querträgern. Am 

oberen Ende wird der Dachständer entweder 

durch eine Haube oder bei Leitungseinführung 

durch einen Dachständereinführungskopf 

abgeschlossen. 

Dachständer dürfen wegen Brandgefahr 

durch Erdschluss weder geerdet, noch 

in eine systemabhängige Schutz- 

maßnahme einbezogen werden 

© W. Castor, 2007

02 99 

02 100 

Isolatorkette 

110 kV 

obere 

Schutzarmatur 

Zwischenarmaturen 

Hoch- und Höchstspannungsfreileitungen 

Schutzring 

Trag-/Abspann 

klemme 

Zweierbündel 

Abstand: 50 … 70m 

Stabisolator 

Vollkernisolator 

Stützenisolator 

Bei Überschreiten der Randfeldstärke 

16 kV/m kommt es zu Glimm- 

Entladungen (Korona-Entladungen) 

- hörbare Geräusche 

- zus. Übertragungsverluste 

(ca. 0,5 kW/km bei 110 kV, ca. 3 kW/km bei 380 kV 

Viererbündel 

400 mm 

220 kV 380 kV 

Bündelleiter 

Beispiel 380-kV-Leitung: 

Querschnitt: 680/85 mm 2 

Seildurchmesser: 35 mm 

Strombelastbarkeit: 1100 A 

Leitertemperatur: 40 °C 

Zugspannung: 5,7 daN/mm 2 

Erdseil 

Traverse 

Stromkreis 

380 kV 

Stromkreis 

220 kV 

Stromkreis 

110 kV 

© W. Castor, 2007 

Bei Spannweite 330 m und 40°C: 

Seildurchhang: 12,5 m 

Bei Temp.-diff. von 50°C (Sommer/Winter) 

Durchhangschwankung: 1,8 m 

© W. Castor, 2007

02 101 

Hubschraubermontage 

Bau von Hochspannungsfreileitungen 

Seilmontage 

Kranmontage 

© W. Castor, 2007

Seminar 3 - Kabel (ca. 3,4 MB) - HAAG Elektronische Messgeräte ...

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