Abgeschirmtes 3-Leiter-Kabel: Aufbau, Abschirmungstypen und Auswahlhilfe

Wenn Sie schon einmal einen Schaltschrank geöffnet haben und ein Kabel mit drei isolierten Adern, einer dünnen Metallummantelung und einem blanken Erdungsdraht vorgefunden haben, dann haben Sie es mit einem abgeschirmten Kabel mit drei Leitern zu tun. Es ist eines der praktischsten Designs für industrielle Elektroarbeiten, da es zwei Aufgaben gleichzeitig erfüllt: Es trägt drei Stromkreise in einem einzigen Mantel und verhindert, dass elektrisches Rauschen in diese Stromkreise hinein- oder aus ihnen heraus gelangt.

Bei Jiangsu Dongfeng Cable stellen wir seit 1988 Drähte und Kabel her, und in fast jedem Gespräch, das wir mit Schaltanlagenbauern, Systemintegratoren und Wartungsingenieuren führen, kommen dreiadrige, abgeschirmte Konstruktionen zur Sprache. In diesem Leitfaden erfahren Sie, wie das Kabel aufgebaut ist, welcher Abschirmungsstil für welche Aufgabe geeignet ist und was Sie vor der Bestellung bestätigen müssen.

Was ist ein abgeschirmtes 3-Leiter-Kabel?

Ein dreiadriges, abgeschirmtes Kabel enthält drei separat isolierte Leiter, eine Metallabschirmung, die alle drei umgibt, und einen Außenmantel. Die Adern können miteinander verdrillt oder parallel angeordnet sein, der Schirm umhüllt jedoch immer die Gruppe als Ganzes. Das ist der Unterschied zu einem gewöhnlichen dreiadrigen Stromkabel, dessen Adern überhaupt keine leitfähige Barriere aufweisen.

Von innen nach außen betrachtet sieht eine typische Konstruktion so aus:

• Dirigenten – Kupferlitze, normalerweise Klasse 2 für feste Verkabelung oder Klasse 5, wenn das Kabel flexibel sein muss. Steuerungs- und Instrumentierungsversionen reichen üblicherweise von 0,5 mm² bis 2,5 mm², während Leistungsversionen bei etwa 4 mm² beginnen und viel größer werden.
• Isolierung — PVC für den allgemeinen Betrieb bei 70 °C, XLPE für den Betrieb bei 90 °C und bessere Durchschlagsfestigkeit und PE, Silikon oder FEP, wenn es auf geringe Verluste oder hohe Temperaturen ankommt.
• Füllmaterial und Klebeband — Nicht hygroskopische Füllstoffe halten die Baugruppe rund, sodass die Abschirmung gleichmäßig sitzt und das Kabel stabil in einer Kabelverschraubung bleibt.
• Schild – Aluminium-/Polyesterfolie, Kupfergeflecht oder eine Kombination aus beidem, häufig mit einem Beilaufdraht aus verzinntem Kupfer, der in ständigem Kontakt mit der Folie verläuft.
• Außenjacke — PVC, PUR oder eine raucharme, halogenfreie Verbindung mit zusätzlicher Stahlband- oder Stahldrahtarmierung, wenn mechanischer Schutz erforderlich ist.

Das Wort „abgeschirmt“ leistet hier echte Arbeit. Ein dreiadriges Kabel ohne Abschirmung ist für einen Motorabgang in einer sauberen Umgebung vollkommen in Ordnung, bietet jedoch keinen Schutz gegen elektromagnetische Störungen und kann selbst Schaltgeräusche abstrahlen. Fügen Sie die Abschirmung hinzu, und die gleichen drei Kerne eignen sich für Arbeiten auf Signalebene, Antriebe und alle Installationen, bei denen ein Prüfer oder eine Kundenspezifikation eine abgeschirmte Konstruktion erfordert.

Schildtypen und wofür sie gut sind

Auf dem Schild werden die meisten technischen Entscheidungen getroffen. Folie ist dünn und billig und bedeckt den gesamten Umfang, ist jedoch zerbrechlich und für die Übertragung des induzierten Stroms auf den Erdungsdraht angewiesen. Geflecht ist robust, verträgt Biegungen und funktioniert besser bei höheren Frequenzen, kostet aber mehr und erreicht selten die volle Abdeckung. Viele Antriebs- und Instrumentierungskabel verwenden beides, und der Grund für diese Schichtung ist es wert, verstanden zu werden, wenn Sie unsere Hinweise dazu lesen möchten wie die Abschirmung bei Stromkabeln gestaltet ist .

Die Abdeckungszahlen sind nur ein Teil des Bildes. In der Praxis kommt es darauf an, wie der Schirm an beiden Enden der Leitung aufgelegt wird und wie viel vom Störfeld tatsächlich die Leiter erreicht. Eine 100-Prozent-Folie mit einem schlecht abgeschlossenen Erdungsdraht ist schlechter als ein 85-Prozent-Geflecht, das ordnungsgemäß an der Verschraubung festgeklemmt ist.

Warum drei Leiter statt einem oder zwei

Drei Adern in einem Mantel sind eine sehr effiziente Anordnung, nicht nur weil sie Platz spart. In einem symmetrischen Dreiphasenstromkreis addieren sich die Ströme zu Null, sodass sich die Magnetfelder weitgehend aufheben und das Kabel weit weniger externe Störungen erzeugt als drei separate einadrige Kabel. Bei der Signalverarbeitung verhält sich eine verdrillte Triade ähnlich wie ein verdrilltes Paar mit einem zusätzlichen Referenzleiter, und wenn die gesamte Gruppe innerhalb einer Abschirmung sitzt, verbessert sich die Gleichtaktunterdrückung erneut.

Es gibt auch praktische Vorteile. Ein Kabel bedeutet eine Verschraubung, eine Kabelführung, eine Abschlussübung und eine geringere Wahrscheinlichkeit eines Verdrahtungsfehlers bei der Inbetriebnahme. Für Schaltanlagenbauer, die einen engen Zeitplan einhalten müssen, summiert sich das schnell.

Wo ein abgeschirmtes 3-Leiter-Kabel verwendet wird

Sie finden diese Konstruktion in einer Vielzahl von Installationen. Die folgende Liste spiegelt die Aufträge wider, mit denen unsere Kunden uns am häufigsten beauftragen:

• Industrielle Schalttafeln und Automatisierungssysteme, bei denen analoge und digitale Signale einen gemeinsamen Weg mit Schaltgeräten haben.
• Instrumentierungsschleifen wie 4–20-mA-Transmitter, Druck- und Temperatursensoren und Durchflussmesser.
• Motorspeisung mit variabler Frequenz, bei der die Abschirmung sowohl abgestrahlte Geräusche als auch Lagerströme begrenzt, die die Lebensdauer des Motors verkürzen.
• Feueralarm- und Lebenssicherheitsschaltkreise, die weiterhin funktionieren müssen, während andere Dienste beeinträchtigt sind.
• Schienentransport-, Schiffs- und Offshore-Projekte, bei denen Vibrationen, Feuchtigkeit und salzhaltige Luft eine robuste abgeschirmte Konstruktion erfordern.
• Anlagen für erneuerbare Energien, einschließlich Wechselrichteranschlüssen und Überwachungsschaltungen in Solarparks.

Unser kunststoffisoliertes Steuerkabelsortiment ist genau für diese Art von Aufgabe konzipiert und verfügt über die Adernanzahl, Abschirmungsoptionen und Mantelmaterialien, die für Steuerungs- und Instrumentierungsarbeiten erforderlich sind.

Kunststoffisoliertes Steuerkabel für 450/750-V-Steuerung und Instrumentierung Deckt PVC- oder XLPE-isolierte Steuerkabeloptionen mit Abschirmungs- und Bewehrungsoptionen für Steuer-, Signal-, Schutz- und Messkreise bei 450/750 V ab. Produkt anzeigen →

So bestimmen Sie das richtige Kabel

Eine Spezifikation, die nur „dreiadrig geschirmt“ sagt, lässt viel zu viel offen. Gehen Sie diese Punkte durch, bevor Sie ein Angebot anfordern:

1. Nennspannung. Bestätigen Sie die Systemspannung und ob das Kabel für Steuerungs-, Instrumentierungs- oder Stromversorgungszwecke bestimmt ist. Ein 300/500-V-Steuerkabel und ein 0,6/1-kV-Stromkabel sind nicht austauschbar.
2. Leitergröße und Strom. Überprüfen Sie den tatsächlichen Laststrom, die Derating-Faktoren für Umgebungstemperatur und Gruppierung sowie den Spannungsabfall über die Lauflänge.
3. Isolierung and temperature. PVC ist für die meisten Innenpaneele ausreichend; In der Nähe von Öfen, Motoren und Prozessanlagen wird XLPE oder eine Hochtemperaturverbindung benötigt.
4. Schild type and coverage. Passen Sie die Abschirmung an die Störumgebung an, anstatt standardmäßig die teuerste Option zu wählen.
5. Jacke und Umgebung. Berücksichtigen Sie Öl, Wasser, UV-Strahlung, Nagetiere, Brandverhalten und ob raucharmes und halogenfreies Verhalten obligatorisch ist.
6. Normen und Zulassungen. Geben Sie die Norm an, die das Kabel erfüllen muss, da Leiterklassen, Wandstärken und Prüfverfahren je nach Region unterschiedlich sind.
7. Flexibilität und Routing. Flexible Leiter der Klasse 5 und ein entsprechend ausgelegter Mantel sind für Schleppketten, bewegliche Portale und enge Kabelrinnen unerlässlich.
8. Schild termination. Entscheiden Sie im Voraus, wie der Erdungsdraht oder das Geflecht an jedem Ende befestigt werden soll, da dies Auswirkungen auf die Auswahl der Kabelverschraubung und die Schalttafelanordnung hat.

Wenn die Signale besonders schwach sind oder die Umgebungsgeräusche stark sind, ist eine Konstruktion in Instrumentenqualität mit einer kombinierten Abschirmung aus Folie und Geflecht normalerweise die sicherere Wahl, und unsere Kabel für Computer, elektrische Geräte und Instrumente sind auf diese Anforderung ausgelegt.

Drähte und Kabel für Computer, Instrumente und elektrische Geräte Verbindungskabel in Instrumentierungsqualität für Computer, Apparate und Verteilungsgeräte mit einer Nennspannung von bis zu 300/500 V Wechselstrom oder 1000 V Gleichstrom, relevant, wenn schwache Signale eine Folien- und Geflechtabschirmung erfordern. Produkt anzeigen →

Installation und Schirmerdung in der Praxis

Der häufigste Fehler, den wir sehen, ist eine Abschirmung, die der Einfachheit halber an einem Ende geerdet ist und am anderen Ende frei bleibt, ohne dass irgendjemand darüber entschieden hat, ob das angemessen ist. Die Faustregel ist einfach. Bei Signalkreisen, bei denen Sie verhindern möchten, dass Erdschleifenströme durch die Abschirmung fließen, schließen Sie diese nur am Quellenende an. Verbinden Sie Antriebskabel und alle Installationen, bei denen es darum geht, hochfrequente Geräusche einzudämmen, an beiden Enden, idealerweise mit einer 360-Grad-Klemme und nicht mit einem baumelnden Pigtail.

Ein paar andere Gewohnheiten zahlen sich aus:

• Halten Sie das Erdungskabel so kurz wie möglich und schließen Sie es an der Kabelverschraubung oder einer speziellen Erdungsschiene ab.
• Halten Sie den vom Hersteller angegebenen Mindestbiegeradius ein, damit die Folie nicht knittert oder reißt.
• Trennen Sie abgeschirmte Signalkabel von Stromkabeln und kreuzen Sie die Leitungen an den Stellen, an denen sie sich kreuzen müssen, im rechten Winkel.
• Stützen Sie das Kabel im empfohlenen Abstand, um mechanische Belastungen an den Anschlüssen zu vermeiden.
• Notieren Sie Entscheidungen zur Abschirmungsverbindung in den Bestandszeichnungen, damit diese durch zukünftige Wartungsarbeiten nicht rückgängig gemacht werden.

Arbeiten mit Dongfeng-Kabel

Wir fertigen das gesamte Spektrum, das in diesem Artikel behandelt wird, von Niederspannungs-Steuer- und Instrumentierungskabeln bis hin zu Mittel- und Hochspannungs-XLPE-Stromkabeln, und unser Qualitätssystem deckt alles ab, vom eingehenden Kupfer und Verbundmaterial bis zur endgültigen Versandkontrolle. Wenn es bei Ihrem Projekt um erhöhte Temperaturen, feuersichere Wege oder eine schwierige Installationsumgebung geht, ist unser hochtemperaturbeständiges Steuerkabel ebenfalls einen Blick wert.

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Ein abgeschirmtes 3-Leiter-Kabel ist eine kleine Komponente in einem großen Projekt, aber es ist der Teil, der darüber entscheidet, ob ein Signal sauber ankommt oder ein Antrieb zeitweise auslöst. Den Aufbau, die Abschirmung und den Abschluss schon in der Spezifikationsphase richtig zu gestalten, kostet nichts extra und spart später viel Zeit. Wenn Sie eine zweite Meinung zu einem Kabelplan wünschen, senden Sie uns diese zu. Unsere Techniker werden sie dann mit Ihnen prüfen – das ist möglich Kontaktieren Sie unser technisches Team jederzeit.