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Grundlagen
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3. Kabel
möglich ist, sehr lange Stücke der Aderhülle von bis zu 2 m in einem
Stück von der Faser abzusetzen. Deshalb wird diese Konstruktion
üblicherweise für die Herstellung von einseitig konfektionierten Pigtails
verwendet, die an der anderen Faserseite auf andere Streckenkabel
aufgespleist und dazu in Spleiskassetten abgelegt werden. Ein weiterer
Vorteil ist die einfache Handhabung bei der manuellen Konfektion.
Weil die Faser – bedingt durch den geringen Außendurchmesser
der Volladern – keine oder nur eine sehr geringe Längenreserve im
Vergleich zur Länge der Aderhülle hat, reagieren Volladern sehr
empfindlich mit Dämpfungserhöhungen bei Zugbeanspruchungen
und temperaturbedingten Kontraktionen.
D. Neben den bisher beschriebenen runden Aderkonstruktionen gibt
es noch die Bändchentechnik. Dabei werden 2 bis 12 Fasern parallel
nebeneinander in einer flachen, gemeinsamen Hülle miteinander
verbunden. Für diese Technik, die überwiegend im amerikanischen
und asiatischen Raum angewendet wird, setzt man üblicherweise
UV-aushärtende Acrylate als Hüllenwerkstoff ein. Die Bändchen können
durch ihre relative hohe Steifigkeit in Querrichtung zu Problemen beim
Verlegen in engen Installationsgehäusen führen. Ausserdem besteht
beim Vereinzeln der Fasern die Gefahr der Beschädigung des Coatings.
Übliche Durchmesser von Adern sind:
Bündeladern für verseilte Kabelaufbauten mit 2 Fasern 2,0 mm
Bündeladern für verseilte Kabelaufbauten mit 4 bis 12 Fasern 2,4 mm
Bündeladern für zentrale Konstruktionen mit 2 bis 12 Fasern 3,5 mm
Bündeladern für zentrale Konstruktionen mit 16 bis 24 Fasern 4,0 mm
Hohladern 1,4 mm
Volladern 0,9 mm
Minivolladern für Small-Form-Factor-Stecker 0,6 bzw. 0,5 mm
3.2. Kabelaufbau
Die oben beschriebenen Adern stellen die Grundbausteine der Kabelkonstruktionen
dar. Das Design des Kabels muss den individuellen
Anforderungen des Einsatzbereiches des Kabels Rechnung tragen.
Das heißt, es muss den Schutz der Fasern vor Zugkräften und anderen
mechanischen Belastungen, chemischen Medien in der Umgebung
und thermischen Beanspruchungen sicherstellen.
Zunächst unterscheidet man das Design von runden Kabeln in
Zentraladerkabel und verseilte Kabel. Bei zentralen Kabeln liegt nur
eine Ader direkt im Zentrum des Kabels. Bei verseilten Kabeln werden
mehrere Adern und ggf. Füll- oder Blindelemente zur Erzielung einer
besseren Flexibilität des Kabels in Lagen um ein Mittenelement verseilt.
Die Verseilung verhindert weiterhin, dass sich die Adern bzw. die Fasern
beim Biegen des Kabels nur auf einer Seite der biegeneutralen Achse
befinden und nur gestaucht oder gedehnt werden würden. Vielmehr
können die Adern auf der schraubenförmigen Linie der Verseilung, der
Helix, geringfügig relativ in Längsrichtung zueinander im Verseilverbund
abgleiten bzw. sich bewegen und damit die durch die Biegung
des Kabels hervorgerufene Zug- und Stauchbelastung minimieren bzw.
ganz ausgleichen. Der Dimensionierung der Schlaglänge der Verseilung
– also der Länge, die genau einer Windung von 360° der Verseilelemente
entspricht – kommt große Bedeutung zu. Die Wahl einer zu großen
Schlaglänge lässt nur sehr große Biegeradien für das Kabel zu. Wird
die Schlaglänge zu klein gewählt, werden die Krümmungsradien der
Verseilelemente in der Schraubenlinie zu klein und generieren Dämpfungsverluste.
Zwischen diesen beiden Effekten muss ein geeigneter
Kompromiss gefunden werden.
Bei der Art der Verseilung unterscheidet man kontinuierliche Verseilungen,
bei denen sich die Verseilrichtung der Adern nicht ändert und
SZ-Verseilungen, bei denen sich die Richtung der Verseilung in kurzen
Abständen ändert. SZ-Verseilungen werden als kräfteschonender und
kostengünstiger Prozess für fest verlegte Kabel verwendet und kontinuierliche
Verseilungen für dauernd bewegte Kabel bevorzugt.
Als Mittenelement für die Verseilung wird in der Regel ein GFK-Element
(glasfaserverstärkter Kunststoff) eingesetzt. Das GFK-Element fungiert
als Zug- und Stützelement und verhindert bei tiefen Umgebungstemperaturen
eine zu starke Kontraktion des Kabels und damit eine
Dämpfungserhöhung bei den Fasern.
Um die zentrale Ader oder den Verseilverbund können Bandierungen
aus Folien oder Vliesen zur Fixierung des Aufbaus oder zum besseren
Trennen des Mantels sowie Zugentlastungselemente aufgebracht werden.
Die Gesamtheit dieses Aufbaus ohne den Mantel nennt man die
Kabelseele. Die Kabelseele enthält in der Regel auch einen Firmenkennfaden
zur Identifikation des Herstellers des Kabels und ein Längenmaßband
zur genauen Bestimmung der Länge des Kabels.
Nach dem Einsatzort bzw. der Bauart der Kabel unterscheidet man
Innenkabel, die speziell für die Anforderungen der Verlegung in Gebäuden
ausgelegt sind, Außenkabeln, die speziell für die Anwendung im
Freien konstruiert sind, und Universalkabel, die sowohl den Anforderungen
in Gebäuden und im Freien gerecht werden. Die Kabelseele der
Kabel für den Außenbereich werden oftmals mit einer Seelenfüllung
der Hohlräume oder mit quellenden Garnen oder Bandierungen
längswasserdicht gemacht. Das heißt, wenn der Kabelmantel eine
Beschädigung bekommt, wird eintretendes Wasser an der Ausbreitung
auf der gesamten Längsrichtung des Kabels gehindert.
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