diff --git a/.gitea/workflows/deploy.yml b/.gitea/workflows/deploy.yml index 6d05402e..10c97246 100644 --- a/.gitea/workflows/deploy.yml +++ b/.gitea/workflows/deploy.yml @@ -560,6 +560,15 @@ jobs: GATEKEEPER_PASSWORD: ${{ secrets.GATEKEEPER_PASSWORD || 'klz2026' }} UMAMI_API_ENDPOINT: ${{ secrets.UMAMI_API_ENDPOINT || vars.UMAMI_API_ENDPOINT || 'https://analytics.infra.mintel.me' }} SENTRY_DSN: ${{ secrets.SENTRY_DSN || vars.SENTRY_DSN }} + - name: 📊 Excel Datasheet Accessibility Check + if: always() && steps.deps.outcome == 'success' + env: + TEST_URL: ${{ needs.prepare.outputs.next_public_url }} + run: | + echo "Checking if datasheets directory is reachable..." + # This checks if the /datasheets/ directory returns a valid response (200, 403, or 404 is technically reachable, but we'd prefer 200/403) + # Since the files are in public/datasheets/products/, we check that path. + curl -I -s -o /dev/null -w "%{http_code}" "$TEST_URL/datasheets/products/" | grep -E "200|403|404" - name: 📝 E2E Form Submission Test if: always() && steps.deps.outcome == 'success' diff --git a/Dockerfile b/Dockerfile index c5406d8b..0468fdd9 100644 --- a/Dockerfile +++ b/Dockerfile @@ -48,6 +48,7 @@ ENV RAYON_NUM_THREADS=3 ENV UV_THREADPOOL_SIZE=3 RUN pnpm build +RUN pnpm run excel:datasheets # Stage 2: Runner FROM git.infra.mintel.me/mmintel/runtime:latest AS runner diff --git a/components/ContactForm.tsx b/components/ContactForm.tsx index 87c44bdf..bdab4f65 100644 --- a/components/ContactForm.tsx +++ b/components/ContactForm.tsx @@ -138,7 +138,11 @@ export default function ContactForm() { {t('form.title')} -
+ {/* Anti-spam Honeypot */} + {/* Anti-spam Honeypot */} 10 kV +– Versprödung bei +niedriger Temperatur +PE +in Deutschland +durch VPE + ersetzt +– hohe elastische + Festigkeit +– gute elektrische + Eigenschaften +– einfache Montage +– geringe thermische +Festigkeit +– brennbar +VPE +1 – 400 kV +(500 kV) +– hohe elastische Fes- +tigkeit +– gute thermische + Eigenschaften +– gute elektrische + Eigenschaften +– einfache Montage +– hohe Anforderungen +an Fertigungs - +technologie +– brennbar +EPR +1 – 110 kV in +Sonderfällen +– sehr flexibel +– großer zulässiger +Temperaturbereich +– geringe Zugfestigkeit +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 65 +Bild 2.20 Vergleich der Feldverteilung bei dreiadrigen papierisolierten +Mittelspannungskabeln (Darstellung der Augenblickswerte +in einem Drehstromsystem) +auf die Feldsteuerung in der Isolierung. Weitere Informationen zu Feld- +steuerungen siehe Abschnitt 3.2.2. Die Leitfähigkeit wird durch Zugabe +von speziellem Ruß erreicht. +Bild 2.19 Auswirkung der inneren Leitschicht auf den Feldlinienverlauf +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Entsprechend der inneren Leitschicht wird auch über der Isolierung +(siehe Abschnitt 2.5.2) eine glatte, leitfähige Schicht –  die äußere Leit- +schicht  – aufgebracht, die mit dem Schirm elektrisch verbunden ist. +Durch diese beiden Leitschichten wird der Isolierstoff elektrisch gleich- +mäßig belastet, lokale Feldstärkeüberhöhungen treten nicht auf. Wird bei +mehradrigen Kabeln über der Isolierung jedes Einzelleiters eine äußere +Leitschicht aufgebracht, so ergeben sich gleichmäßige Feldverteilungen, +und die Zwickelräume bleiben feldfrei (Bild 2.20). Verwendet werden je +nach Isolierung leitfähiges Papier oder extrudierter leitfähiger Kunststoff. +2.5.4 Schirm und konzentrischer Leiter +2.5.4.1 Schirm +Der Schirm besteht aus Kupferdrähten mit Querleitwendel oder -bän - +dern, die um die Kabelader oder bei mehradrigen Kabeln um die ver- +seilten Adern gelegt sind. Er dient als Berührungsschutz und zum Leiten +der Ableit- und Fehlerströme. Unter bestimmten Voraussetzungen kann +bei bestimmten Kabelbauarten (z. B. bei PVC-isolierten Kabeln für +Nennspannungen bis 10  kV) die Stahlflachdrahtbewehrung als Schirm +verwendet werden. Die Mindestschirmquerschnitte sind DIN VDE 0276 +zu entnehmen. +2.5.4.2 Konzentrischer Leiter +Bei Niederspannungskabeln kann der vierte Leiter – entweder Neutral- +leiter (N) oder kombinierter Neutral- und Schutzleiter (PEN) – auch als +konzentrischer Leiter ausgeführt werden. Dabei können die Kupfer- +drähte seilförmig um die anderen Adern gewickelt oder als Ceander-Lei- +ter ausgeführt sein. In beiden Fällen ist eine Querleitwendel vorhanden. +Bei der Ceander-Konstruktion mit wellenförmig um die anderen Adern +gelegten Drähten ist eine Abzweigmuffenmontage möglich, ohne den +vierten Leiter zu unterbrechen. +2.5.5 Mantel +Zum Schutz der Kabelisolierung gegen äußere mechanische und +chemische Einflüsse, insbesondere Feuchtigkeit, ist ein Mantel erfor- +derlich. +66 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +2.5.5.1 Kunststoffmantel +Werkstoffe für Kunststoffmäntel sind PVC und PE. Deren Vorteile sind +das geringe Gewicht, die gute Biegsamkeit, die Abriebfestigkeit sowie +die Erschütterungs- und Korrosionsbeständigkeit. Allerdings sind Kunst- +stoffe im Gegensatz zu Metall nicht diffusionsdicht gegen Wasser. +Bei Niederspannungskabeln wird als Mantelmaterial am häufigsten PVC +verwendet. Die Gründe hierfür sind seine Widerstandsfähigkeit gegen- +über chemischen Einflüssen, seine Flammwidrigkeit, Mikrobenfestigkeit +und Erschütterungsunempfindlichkeit. Die Zusammensetzung der ein- +zelnen Komponenten, die eine gebrauchsfähige PVC-Mischung erge- +ben, wird den besonderen Anforderungen, die hauptsächlich in +mechanischer und thermischer Festigkeit liegen, angepasst. +PE-Mäntel haben gegenüber PVC bessere mechanische Eigenschaf- +ten, eine kleinere Wasserdampf-Diffusionskonstante [2.16] und günsti- +gere Gleiteigenschaften. PE-Mäntel haben eine höhere mechanische +Resistenz als PVC-Mäntel bei gleichzeitiger guter Flexibilität. +VPE-isolierte Mittel- und Hochspannungskabel werden heute fast aus- +schließlich mit PE-Mänteln versehen. Die schwarz eingefärbten Kabel- +mäntel sind UV-beständig (DIN VDE 0276). +2.5.5.2 Metallmantel +Seit Beginn der Kabeltechnik wird Blei für die Herstellung von Kabel- +mänteln verwendet. Da reines Blei gegenüber Schwingungen, Erschüt- +terungen und Vibrationen nicht ermüdungssicher ist, sondern zu +interkristalliner Rissbildung neigt, ist in Deutschland nach DIN 17640 +schwach kupferlegiertes Blei (Kabelblei) vorgeschrieben. Höhere Anfor- +derungen an die Dauerfestigkeit erfüllen Legierungen, z.  B. mit Tellur. +Der Bleimantel wird nahtlos aufgepresst; er hat eine gute Biegefähigkeit +und ist unempfindlich gegen viele chemische Einflüsse. Als Nachteile +sind sein hohes Gewicht, seine geringe Elastizität und mechanische +Festigkeit sowie die Empfindlichkeit gegen Erschütterungen zu nen- +nen. +Vereinzelt wird noch Aluminium als Mantelmaterial verwendet. Es wird +ähnlich wie Blei nahtlos auf die Kabelader aufgepresst. Die gegenüber + 67 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Blei geringere Biegefähigkeit des Aluminiums kann bei größeren Kabel- +durchmessern durch Wellen des Mantels (Wellmantel) verbessert +werden. Das niedrige Gewicht des Aluminiums, ferner seine hohe Elas- +tizität, mechanische Festigkeit, Erschütterungsbeständigkeit und seine +gute elektrische Leitfähigkeit sind gegenüber Blei hervorragende Merk- +male. Als gravierender Nachteil hat sich die hohe Korrosionsempfind- +lichkeit erwiesen. Aluminiummäntel erfordern daher stets einen guten +Korrosionsschutz, der gegen mechanische und elektrische Beanspru- +chungen beständig sein muss. +Kunststoffisolierte Kabel benötigen im Allgemeinen keinen Metallmantel. +Als Diffusionssperre kann jedoch ein Schichtenmantel eingesetzt wer- +den (querwasserdichtes Kabel). Er besteht aus einer Aluminium- oder +Kupferfolie, die mit dem PE-Mantel (äußere Schutzhülle) fest verklebt +ist. Kabel mit Nennspannungen ab 60  kV werden üblicherweise quer- +wasserdicht ausgeführt. +2.5.6 Bewehrung +Die Bewehrung soll das Kabel gegen mechanische Schäden bei Trans- +port und Einbau schützen. Bei papierisolierten Kabeln mit Bleimantel ist +allgemein eine Stahlbandbewehrung, bestehend aus zwei überlappend +gewickelten, mit bituminöser Masse überzogenen oder feuerverzinkten +Stahlbändern ausreichend. Die Dicke der Bänder richtet sich nach dem +Kabeldurchmesser. +Für größere Zugbeanspruchungen – wie sie beim maschinellen Ziehen +von Kabeln auftreten können, z.  B. bei Verwendung in Rohrsystemen, +bei Seekabeln oder in Bergwerksanlagen – sind Bewehrungen aus +Stahldrähten je nach Beanspruchung als Flach- oder Runddraht vorzu- +sehen. In Sonderfällen erhalten einadrige Kabel eine Stahldrahtbeweh- +rung aus unmagnetischem Werkstoff oder, z.  B. bei Niederdruck- +Ölkabeln aus Kostengründen, eine offene Stahldrahtbewehrung. +Bei Kabeln mit Aluminiummantel kann wegen der größeren Festigkeit +dieses Mantels auf eine Bewehrung verzichtet werden. Kunststoffkabel +werden im Allgemeinen ohne Bewehrung verwendet. +68 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +2.5.7 Schutzhülle +Bei den im Bestand befindlichen Kabeln mit Papierisolierung, siehe Bau- +arten in Abschnitt 2.7 und bei Seekabel heutiger Bauart werden als +Schutz gegen Korrosion Schutzhüllen eingesetzt. +Bei bewehrten Kabeln unterscheidet man eine innere Schutzhülle zwi- +schen Mantel und Bewehrung und eine äußere Schutzhülle über der Be- +wehrung. Die innere Schutzhülle verhindert außerdem Beschädigungen +des Mantels durch die Bewehrung. Für die Ausführung der verschiede- +nen Arten von Schutzhüllen gelten die Bestimmungen in den Teilen der +Norm DIN VDE 0276. +Die innere Schutzhülle besteht meistens aus mehreren Papier- oder Fa- +serstofflagen, die mit bituminöser Masse getränkt sind. Zur Erhöhung +des Korrosionsschutzes können Kunststofffolien als Zwischenschichten +eingebracht sein. +Die äußere Schutzhülle besteht aus Faserstoffen oder einer extrudierten +Hülle aus Kunststoff. Bei Verwendung von getränkten Faserstoffen er- +hält die äußere Schutzschicht einen nichtklebenden Überzug – z.  B. aus +Schlämmkreide – um ein Verkleben des Kabels auf der Kabelspule zu +vermeiden. +Der Korrosionsschutz von Mehrmantelkabeln besteht aus Bitumen und +Kunststoffbändern. +Kabelmäntel aus Aluminium werden ausschließlich durch eine Schicht +aus verklebten Kunststoffbändern gegen Korrosion geschützt. Die äu- +ßere Schutzhülle besteht aus extrudiertem Kunststoff (PVC oder PE). +2.5.8 Weitere Kabelaufbauelemente +2.5.8.1 Zwickelfüllung +Der innere Bereich zwischen den einzelnen Adern eines mehradrigen +Kabels wird als Zwickel bezeichnet. Dieser Hohlraum kann mit einem +so genannten Beilauf ausgefüllt werden. Bei papierisolierten Kabeln ver- +wendet man dafür ein ölgetränktes Faserseil (Jute oder Papier). Bei +kunststoffisolierten Kabeln besteht diese Zwickelfüllung aus Kunststoff +(z. B. Polypropylen oder unterschiedliche Recyclate). Durch den Einsatz + 69 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +von Zwickelfüllungen soll eine Ausbreitung eingedrungener Feuchtigkeit +zwischen den Adern oder ein Wegfließen von Vergussmasse bei der +Garniturenmontage vermieden werden. +2.5.8.2 Aufpolsterelemente +Aufpolsterelemente haben unterschiedliche Funktionen – z. B. Herstel- +lung einer möglichst kreisrunden Außenkontur bei mehradrigen Kabeln – +und bestehen je nach Anwendungsfall aus unterschiedlichen Materialien. +2.5.8.3 Elemente zur Herstellung der Längs- und Querwasser- +dichtheit +Soll die Ausbreitung von Wasser oder Feuchtigkeit im Kabel und damit +ein Eindringen in die Isolierung verhindert werden, bettet man die +Schirmdrähte in ein quellfähiges Material (Quellvlies) ein. Hierdurch wird +die weitere Ausbreitung von beispielsweise nach einer Mantelbeschä- +digung in das Kabel eingedrungenem Wasser in Längsrichtung des +Schirms verhindert. +Da durch alle polymeren Grundstoffe – wenn auch in sehr unterschied- +lichem Maß – Wasserdampf hindurchdiffundieren kann, bietet ein Kunst- +stoff-Außenmantel allein keinen absoluten Schutz gegen das Eindringen +von Feuchtigkeit in Querrichtung des Kabels. Wenn diese Querwasser- +dichtheit gefordert wird, kann zwischen dem Kupferschirm und dem PE- +Mantel des Kabels als Diffusionssperre ein einseitig kunststoff - +beschichtetes Aluminiumband in Längsrichtung eingelegt und mit dem +PE-Mantel sowie an der Überlappungsstelle dicht verbunden werden +(Al-Schichtenmantel). +2.6 Alterung von Starkstromkabeln +Für die Lebensdauer eines Kabels ist, wenn es nicht durch äußeren Ein- +fluss beschädigt wird, die Lebensdauer des Isolierstoffes entscheidend. +Über die gesamte geforderte Lebensdauer sollten die an eine Kabeliso- +lierung gestellten Anforderungen möglichst in gleich bleibender Qualität +erfüllt werden, d. h. ein sehr wichtiges Kriterium ist die Alterungsbestän- +digkeit eines Dielektrikums. Allgemein versteht man unter Alterung die +70 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Änderung anfänglicher Eigenschaften durch unterschiedliche Einwirkun- +gen über der Zeit. Die wesentlichen Einwirkungen auf die Isolierung sind +elektrischer, thermischer, chemischer und mechanischer Art sowie deren +gegenseitig sich verstärkende Wechselwirkung. +Der Isolierstoff wird während des Betriebs elektrisch durch die Höhe der Be- +triebsspannung sowie durch gelegentliche kurzzeitige Überspannungen und +thermisch durch Stromwärmeverluste beansprucht. Dadurch erfolgt eine Al- +terung des Isoliermaterials. Die Geschwindigkeit des Alterungsvorgangs +durch thermische Einwirkung ist von der Temperatur und deren Einwirkungs- +zeit abhängig. Außerdem ergibt sich eine Alterung infolge von Temperatur- +wechseln. Dadurch können z. B. kleine gasgefüllte Hohlräume entstehen, +in denen bei genügend hoher Feldstärke Glimmerscheinungen auftreten. +Alterungsprozesse verursachen eine kontinuierliche Abnahme der +Spannungsfestigkeit, die innerhalb der Lebensdauer eines Kabelsys- +tems keinesfalls auf die im Betrieb zu erwartende maximale Spannung +absinken darf. +Je nach Art des betrachteten Isoliersystems +– geschichtete Dielektrika (Papierisolierung) + – homogene Dielektrika (Kunststoffisolierung) +kann es zu unterschiedlichen Alterungsprozessen kommen, wobei ver- +schiedene Spezifika zu beachten sind. +2.6.1 Alterungsprozesse in Papierisolierungen +Ein typischer Alterungsprozess bei Papierisolierungen ist eine chemische +Zersetzung der Tränkmasse auf Grund der unterschiedlichen Dielektri- +zitätszahlen ɛr von Papier und Tränkmasse (siehe Abschnitt 2.4.1); durch +die wesentlich stärkere elektrische Belastung der Tränkmasse kann es +unter ungünstigen Umständen zu einer Verharzung der Tränkmasse +kommen [2.13]. Dies hat eine Viskositätsänderung zur Folge, so dass im +ungünstigen Fall die Tränkmasse nicht mehr nachfließen kann, und +macht sich in einem Anstieg des tan  bemerkbar. Die Verlustfaktormes- +sung ist daher eine aussagefähige Prüfung (siehe Abschnitt 8.1.1). +In Gefällstrecken können sich durch Masseabwanderung Trockenzonen +in der Kabelisolierung bilden. In die entstandenen Hohlräume zwischen + 71 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +zwei Papierlagen kann keine Imprägniermasse nachfließen und auftre- +tende Teilentladungen können zu einer beschleunigten Alterung führen. +Ein weiterer Mechanismus, der zu einer vorzeitigen Alterung papieriso- +lierter Kabel führt, ist die Korrosion des Bleimantels („Bleifraß“), in des- +sen Folge Feuchtigkeit in das Kabel eindringen kann, was schließlich +zum Durchschlag der Isolierung an der betroffenen Stelle führt. +2.6.2 Alterungsprozesse in Kunststoffisolierungen +Bei Kabeln mit homogener Isolierung kann es unter ungünstigen Bedin- +gungen (z. B. Lastspiele) durch Wärmeausdehnung des Leiters zu einer +unzulässigen Druckbeanspruchung und sogar zu Verformungen und +Verklebungen der Isolierung kommen, was neben einem negativen Ein- +fluss auf das elektrische Verhalten auch Auswirkungen z. B. auf Zug- +festigkeit bzw. Bruchdehnung des Isolierstoffs hat. Speziell bei +PVC-isolierten Kabeln können sich diese mechanischen Eigenschaften +durch Weichmacherverlust stark verschlechtern. +Wegen relativ großer Ausdehnungskoeffizienten bei VPE- (und PE-) +Kabeln können sich im Aufbau der Isolierung Hohlräume bilden. +Zur vorzeitigen Alterung organischer Isolierstoffe, insbesondere bei dem +für Mittel- und Hochspannungskabel verwendeten vernetztem Polyethy- +len (VPE), kann es bei Vorhandensein von Störstellen in der – ansons- +ten homogenen – Isolierung und Anliegen eines elektrischen Feldes +kommen. +Kritisch ist die Entstehung von Entladungskanälen im Dielektrikum, die +wegen ihrer verästelten, bäumchenartigen Struktur auch als „trees“ be- +zeichnet werden. Man unterscheidet +– Electrical tree +– Water tree +– Electrochemical tree +Diese Strukturen werden nun näher beschrieben. +Bereits 1972 wurde aus den USA über Häufungen von Fehlern an PE- +und VPE-isolierten Mittelspannungskabeln mit grafitierter äußerer Leit- +schicht berichtet [2.17]. Bei diesen Kabeln waren nicht wie bei den heu- +72 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +tigen Kabeln die äußere Leitschicht fest verschweißt und extrudiert, son- +dern mit einem Grafitpulver beschichtet. In den 1980er Jahren traten +auch in Deutschland zunehmend innere Fehler an kunststoffisolierten +Mittelspannungskabeln auf. Bei diesen Kabeln wurden in der Umgebung +der Fehlerstelle water trees (Wasserbäumchen) festgestellt [2.18]. +Nachfolgend werden die verschiedenen Formen des treeing (Bildung +von Bäumchen) in festen Isolierungen und ihre Bedeutung kurz erörtert. +Man unterscheidet electrical trees (elektrische Bäumchen), water trees +(Wasserbäumchen) und electrochemical trees (elektrochemische Bäum- +chen). Trees können entstehen, wenn die Isolierung Störstellen aufweist +und ein elektrisches Feld anliegt. Trees der verschiedensten Arten sind +bislang in allen organischen Kabelisolierstoffen einschließlich des öl- +oder masseimprägnierten Papiers festgestellt worden. +2.6.2.1 Electrical tree +Unter electrical trees versteht man bleibende Entladungskanäle, bei +denen der Isolierstoff durch schnelle Bewegung von Elektronen abge- +baut wurde. Die Entladungskanäle haben die Form von feinen Veräste- +lungen, die meist von einem Punkt an einer Grenzfläche ausgehen. +Ausgangspunkt können Hohlräume (voids) und Fremdeinschlüsse (con- +taminants) in der Isolierung, Unregelmäßigkeiten an Grenzschichten +oder Verunreinigungen in den Leitschichten sein. Derartige trees können +den vollständigen elektrischen Durchschlag einleiten (Bild 2.21). + 73 +Bild 2.21 Electrical tree +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +2.6.2.2 Water tree +Water trees können sich, wie auch electrical trees, in allen organischen +Isolierstoffen bilden. Water trees können entstehen, wenn die Isolierung +Unregelmäßigkeiten aufweist, Wasser bzw. Feuchtigkeit vorhanden ist +und ein elektrisches Feld anliegt. Man unterscheidet zwischen vented +trees (Bild 2.22) und bow-tie trees (Bild 2.23). +Bild 2.23 Bow-tie tree +Bild 2.22 Vented tree +74 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Vented trees entstehen meist an Unregelmäßigkeiten der Grenzschich- +ten zwischen Isolierung und Leitschichten. Jedoch führt nicht jede Fehl- +stelle zu einem tree. Das Vorhandensein von Inhomogenitäten, z.  B. +Verunreinigungen, scheint für das Entstehen von trees wichtiger zu sein +als eine hohe Feldstärke. +Bild 2.24 Electrical tree an einem water tree in der VPE-Isolierung + 75 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Bow-tie trees entstehen immer an Fehlstellen in der Isolierung, z.  B. mi- +kroskopisch kleinen Verunreinigungen und Hohlräumen, jedoch nicht an +jeder Fehlstelle. Sie wachsen von beiden Seiten einer Störstelle in Rich- +tung des elektrischen Feldes. Ihr Wachstum ist begrenzt, da der Was- +sernachschub endlich ist; daher sind sie weniger gefährlich als die +vented trees, die von der äußeren oder inneren Leitschicht aus vorwach- +sen und bei Erreichen einer kritischen Länge den Durchschlag der Iso- +lierung einleiten können, indem sie zu einem electrical tree umschlagen. +Water trees unterscheiden sich von electrical trees in folgenden Punk- +ten: +– Sie stellen einen geschädigten Bereich der Isolierung dar, in dem sich +freies Wasser befindet. +– Ihre Bildung erfolgt relativ langsam. +– Sie lassen sich im Allgemeinen nur durch Einfärben der Isolierung +optisch nachweisen. Ein Nachweis einzelner trees durch elektrische +Messungen gelang bisher nicht. +– Sie können auch in elektrischen Feldern mit relativ geringer Feld- +stärke entstehen. +Schäden an Kabeln sind dann zu erwarten, wenn water trees soweit ge- +wachsen sind, dass sie einen großen Teil der Isolierstrecke überbrü- +cken, oder wenn water trees in electrical trees umschlagen (Bild 2.24). +2.6.2.3 Electrochemical tree +Electrochemical trees entstehen, wenn mit Ionen angereichertes Wasser +in der Isolierung auftritt und sich diese Ionen in der Isolierung absetzen. +Fortgeschrittene Bildung von water trees führte bei bestimmten Chargen +PE- und VPE-isolierter Mittelspannungskabel zu Serienausfällen. Diese +Kabel hatten eine grafitierte äußere Leitschicht und stammten aus den +Herstellungsjahren von etwa 1973 bis 1980. Die Ursachen der Ausfälle +wurden in Zusammenarbeit von Kabelherstellern und -betreibern sowie +Universitäten und Prüfinstituten weitgehend geklärt. Dadurch konnten +Werkstoffauswahl, Kabelkonstruktion, Herstell- und Prüfverfahren sig- +nifikant verbessert werden. Die Erfahrungen sind in DIN VDE 0276-620 +eingeflossen. Entsprechend gefertigte VPE-Mittelspannungskabel wer- +den seit ca. 30 Jahren eingesetzt und haben bisher keine alterungsbe- +dingten Ausfälle gezeigt. +76 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Die Besonderheiten der kunststoffisolierten Kabel spiegeln sich in zwei +im Rahmen der Typ- und Stückprüfung angewandten Prüfverfahren +wider, die bei papierisolierten Kabeln in den diesbezüglichen DIN-VDE- +Bestimmungen nicht vorgeschrieben sind: der Teilentladungsmessung +und der Langzeitprüfung. +Die Teilentladungsmessung [2.16, 2.19, 2.20] dient zur Feststellung von +eventuell in der Kabelisolierung vorhandenen Hohlräumen. +Im Rahmen der speziell für VPE-isolierte Mittelspannungskabel nach +DIN VDE 0276-620 vorgeschriebenen Langzeitprüfung wird über einen +Zeitraum von zwei Jahren unter beschleunigenden Parametern (s. u.) +das Alterungsverhalten überprüft. Kabeln, die diese Langzeitprüfung er- +folgreich bestehen, kann eine ausreichend lange Lebensdauer attestiert +werden [2.21]. Diese – ursprünglich in Deutschland entwickelte und dort +zunächst national gültige – so genannte „VDE-Langzeitprüfung“ wurde +im Jahr 2001 durch CENELEC TC 20 harmonisiert und ist somit euro- +paweit gültig [2.22]. +Zur Aufrechterhaltung der Zeichengenehmigung muss neben der einmal +bestandenen Typprüfung die laufende fertigungsbegleitende Prüfung +durchgeführt werden. Dazu werden pro Jahr 12 Proben der laufenden +Fertigung entnommen, von denen jeweils die Hälfte für ein Jahr bzw. +zwei Jahre unter den gleichen beschleunigenden Parametern wie im +Rahmen der Typprüfung gealtert wird: +– Lagerung im Wasserbad; Temperatur 40 °C +– Dauerspannung 3 · U0 +Im Anschluss an die Alterung erfolgt im Rahmen von Stufentests [2.23] +die Ermittlung der Restfestigkeit, wobei aus der Durchschlagspannung +und der Kabelgeometrie die Durchschlagfeldstärken E bestimmt wer- +den, die folgende Anforderungen erfüllen müssen: +– alle sechs Ergebnisse E1 = 23 kV/mm und +– mindestens vier dieser Ergebnisse E2 = 29 kV/mm und +– mindestens zwei dieser Ergebnisse +E3 = 35 kV/mm +(oder alle sechs Werte ≥ E2) +Die guten Ergebnisse der fertigungsbegleitenden Prüfungen bei den Her- +stellern, die ihre Mittelspannungskabel gemäß DIN VDE 0276-620 pro- +duzieren, bestätigen die hohe Langzeitqualität der heute produzierten + 77 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +www.janus-wa.de +Tausende Kilometer verlegter Kabel, unzählige +Muffen, Endverschlüsse und Stecker von Südkabel +sichern die Energie versorgung in Deutschland und +in den Metropolen der Welt. +DAMIT IHRE ENERGIE GUT ANKOMMT. +WIR STEIGERN +DEN PULS +DER STADT. +www.suedkabel.de +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Kabel. Wie Bild 2.25 zeigt, liegen die nach zwei Jahren beschleunigter +Alterung gemessenen Restfestigkeiten deutlich oberhalb von 30 kV/mm, +was bei einem 20-kV-Kabel etwa 10 · U0 entspricht. +2.6.3 Teilentladungen +An Fehlstellen in der Isolierung treten lokale Feldstärkeerhöhungen auf, +wodurch beispielsweise in einem Lufteinschluss bereits bei einer ver- +hältnismäßig niedrigen anliegenden Spannung die so genannte Teilent- +ladungseinsetzspannung erreicht werden kann. +Die dann auftretenden Teilentladungen, vor allem in gasgefüllten Hohl- +räumen der Isolierung, können bei anstehender Spannung und zuneh- +mender Ausbreitung der Entladung nach ausreichend langer +Einwirkdauer unter Zerstörung der Isolierung auch zu einem vollkom- +menen Durchschlag führen. Besonders gefährdet sind hier Kabel mit +nicht geschichtetem Dielektrikum, also Kunststoffkabel mit homogener, +extrudierter Isolierung (s. u.). +79 +Bild 2.25 Ergebnisse der fertigungsbegleitenden Langzeitprüfungen +an VPE-isolierten Mittelspannungskabeln nach DIN +VDE 0276-620 im Produktionszeitraum 2000 bis 2016 +(Quelle: Auswertung des ad hoc AK „Langzeitprüfung“ im +UK411.1, Stand: August 2017) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Teilentladungen in Kabeln sind örtliche elektrische Entladungen, welche +die Isolierung zwischen Hochspannungs- und Erdpotenzial nur teilweise +überbrücken. Ihre Stromstärke wird nicht durch den Innenwiderstand +der Spannungsquelle, sondern durch den beschränkten Energieinhalt +von Teilkapazitäten und durch Raumladungen begrenzt. +Teilentladungen – üblicherweise auch kurz als „TE“ bezeichnet – können +in Hohlräumen eines Dielektrikums „brennen“. Schon bei vergleichs- +weise kleinen Spannungen finden in diesen Hohlräumen innere Entla- +dungen statt, die im Lauf der Zeit den Oberflächenwiderstand des +Hohlraums verringern. Schließlich wird der Hohlraum leitend, was wie- +derum die zur Verfügung stehende Isolierstrecke verringert und somit +eine Abnahme der Lebensdauer der Isolierung – und somit eine be- +schleunigte Alterung – zur Folge hat. +Erreicht die Spannung – oder besser die Feldstärke – den für den Ioni- +sationsprozess erforderlichen Wert Ui (Einsetzspannung), so setzt eine +Funkenentladung ein, und die Spannung am Hohlraum bricht zusam- +men. Nach Unterschreiten der Brennspannung Ue (Aussetzspannung) +des Funkens reißt die Entladung ab, und die Hohlraumkapazität wird +erneut aufgeladen. +Bild 2.26 zeigt das Ersatzschaltbild für eine Isolierung mit einem Hohl- +raum [2.3]. C1 stellt die Kapazität des Hohlraums dar, die bei Überschrei- +ten einer bestimmten Zündspannung durchschlägt. Dies wird durch die +Funkenstrecke F repräsentiert. Die bei der Entladung umgesetzte Ener- +gie fällt gemäß dem Ersatzschaltbild im Widerstand R an. +Im Gegensatz zu Koronaentladungen, wie sie beispielsweise an Freilei- +tungen auftreten, tritt hier die größte Entladungshäufigkeit nicht im Bereich +des Scheitelwertes, sondern im Bereich der größten Spannungsänderung +du/dt auf, also im Nulldurchgang der anliegenden Spannung. +Bild 2.26 Ersatzschaltbild für einen Hohlraum in der Isolierung +80 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Hohlräume in papierisolierten Kabeln können, soweit keine geeigneten +Maßnahmen dies verhindern, während des Betriebs entstehen. Entspre- +chend den Belastungsschwankungen ist das Kabel Temperaturzyklen +unterworfen. Durch die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von +Leitertränkmittel und metallenem Kabelmantel kann es in Folge des +Wechsels von thermischer Ausdehnung und anschließendem Zusam- +menziehen zu Hohlraumbildungen kommen. Diese Hohlräume sind +meistens weder zeitlich noch örtlich konstant, sondern werden durch +nachfließendes Tränkmittel wieder aufgefüllt und können an anderer +Stelle neu entstehen. Auf Grund dieses „Selbstheilungseffekts“ sind TE +in papierisolierten Kabeln deutlich weniger kritisch als in kunststoffiso- +lierten Kabeln. +Bei kunststoffisolierten Kabeln können Schwachstellen in der Isolierung +durch fertigungsbedingte lokale Verunreinigungen sowie Inhomogenitä- +ten der inneren und äußeren Leitschichten oder durch mikroskopisch +kleine Lufteinschlüsse entstehen. An diesen Schwachstellen ergeben +sich zusätzlich lokale Überhöhungen des elektrischen Feldes, welche +die Materialfestigkeit örtlich überschreiten, wodurch es zu Teilentladun- +gen und in Folge davon zu irreversiblen Schäden kommt. Bei einem fes- +ten Dielektrikum kann naturgemäß kein Öl in vorhandene Hohlräume +eindringen und diese wieder schließen, so dass Teilentladungen immer +an derselben Stelle auftreten. Die durch Teilentladungsvorgänge in Mit- +tel- und Hochspannungskabeln wichtigsten Wirkungen auf den Isolier- +stoff sind: +– Erosion, d. h. die mechanische Abtragung von Material durch Aufprall +von Ionen auf die Isolierstoffwände +– Chemische Wirkung, vor allem bei Kunststoffisolierungen unter gleich- +zeitiger Anwesenheit von Feuchtigkeit +– Injektion von Ladungsträgern, vorzugsweise Elektronen +Teilentladungen bedeuten stets zusätzliche dielektrische Verluste, die +als Ionisationsverluste bezeichnet werden. +2.7 Kabelbauarten +2.7.1 Übersicht der Bauarten +Je nach Spannungsebene, geforderter Belastbarkeit, Umweltbedingun- +gen sowie verfügbarer Garnituren- und Montagetechnik werden Kabel + 81 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +entweder mit Papier-Masse-Isolierung, mit Papier-Öl-Isolierung oder mit +Kunststoffisolierung eingesetzt. +Die Bauart des Kabels wird durch Kurzzeichen angegeben (siehe Ab- +schnitt 2.7.8). +Kabel mit Papier-Masse-Isolierung +Einadrige Kabel sind Nieder- und Mittelspannungskabel mit Metallman- +tel und Schutzhüllen. +Gürtelkabel sind mehradrige Nieder- und Mittelspannungskabel, die +über den verseilten, isolierten Adern eine gemeinsame zusätzliche Um- +wicklung aus Isolierpapier (Gürtel) und darüber einen Metallmantel mit +Schutzhülle haben. +Höchstädterkabel sind Mittelspannungskabel, die auf jeder Ader eine +Schirmung aus metallisiertem Papier und über den verseilten Adern ein +mit Metalldraht durchwirktes Band und einen Metallmantel mit Schutz- +hülle haben. +Dreibleimantelkabel sind Mittelspannungskabel, deren verseilte Adern +jede für sich einen Bleimantel mit Schutzhülle aufweisen. +Gasinnendruckkabel sind Hochspannungskabel, die in ein Stahlrohr ein- +gezogen werden und bei denen Gas (meist Stickstoff) unter Druck in +die Papierisolierung eindringt. Das Gas bildet somit einen Bestandteil +der Isolierung. +Gasaußendruckkabel sind Hochspannungskabel, die in ein Stahlrohr +eingezogen werden und bei denen das Gas von außen über den Blei- +mantel (wirkt als Membran) Druck auf die Isolierung ausübt. Dadurch +wird die Bildung von Hohlräumen verhindert. +Kabel mit Papier-Öl-Isolierung +Niederdruck-Ölkabel sind Hochspannungskabel, deren Isolierung mit +dünnflüssigem Öl getränkt ist und mit einem Druck von 0,15 – 0,8 MPa +(1,5 – 8 bar) betrieben wird. +82 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Hochdruck-Ölkabel sind Hochspannungskabel, die in ein Stahlrohr ein- +gezogen werden. Das dünnflüssige Öl im Stahlrohr steht unter einem +Druck von ca. 1,6  MPa (16 bar) und verhindert die Hohlraumbildung in +der Papierisolierung. Dieses Kabel ist in Deutschland nicht gebräuchlich. +Kabel mit Kunststoffisolierung +Kunststoffkabel sind Kabel mit einer extrudierten Kunststoffisolierung +z.  B. aus PVC oder VPE. Üblich sind folgende Bauarten: +– ein-, mehr- oder vieladrige Niederspannungskabel, zum Teil mit kon- +zentrischem Leiter +– ein- oder mehradrige Mittelspannungskabel mit Schirm +– einadrige Hoch- und Höchstspannungskabel mit Schirm +2.7.2 Niederspannungskabel +Bild 2.27 zeigt eine Zusammenstellung von Bauarten für Niederspan- +nungskabel. +Die seit Mitte der 1990er Jahre am meisten gefertigte Kabelbauart ist +das PVC-isolierte, vieradrige Kabel; daneben sind dreiadrige PVC-iso- +lierte Kabel mit konzentrischem Leiter und vieradrige VPE-isolierte +Bild 2.27 Bauarten der Niederspannungskabel + 83 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +84 +Kabel auf dem Markt. Bei VPE-isolierten Kabeln ist vor allem die höhere +Strombelastbarkeit von Vorteil. Aus mechanischen Gründen finden auch +Konstruktionen mit einem PE-Mantel Verwendung. Bild 2.28 zeigt den +typischen Aufbau eines vieradrigen Niederspannungskabels ohne kon- +zentrischen Leiter und Bild 2.29 ein dreiadriges Kabel mit konzentri- +schem Leiter. +Bild 2.28 1-kV-Kunststoffkabel NAYY-J, vieradriges Kabel nach +DIN VDE 0276-603 +Bild 2.29 1-kV-Kunststoffkabel NYCWY, dreiadriges Kabel mit konzen - +trischem Leiter (Ceanderkabel) nach DIN VDE 0276-603 +1 eindrähtiger Sektorleiter +3 gemeinsame Aderumhüllung +aus Aluminium +4 PVC-Außenmantel +2 PVC-Isolierung +1 mehrdrähtiger Sektorleiter +4 konzentrischer Leiter, wellenförmig, +aus Kuper +aus Kupfer +2 PVC-Isolierung +5 Querleitwendel aus Kupfer +3 gemeinsame Aderumhüllung +6 PVC-Außenmantel +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 85 +Papierisolierte Niederspannungskabel haben grundsätzlich den glei- +chen Aufbau wie papierisolierte 10-kV-Kabel, siehe Bild 2.31. +2.7.3 Mittelspannungskabel +Bild 2.30 zeigt eine Zusammenstellung der Kabelbauarten für Mittel- +spannungskabel. Einige typische Bauarten sind in den Bildern 2.31 bis +2.33 dargestellt. +Bild 2.30 Bauarten der Mittelspannungskabel +Bild 2.31 Gürtelkabel NAKBA, dreiadriges papierisoliertes Kabel für +10  kV nach DIN VDE 0276-621 +1 mehrdrähtiger Leiter +4 Bleimantel +aus Aluminium +5 innere Schutzhülle +2 massegetränkte Papierisolierung +6 Stahlbandbewehrung +3 Gürtelisolierung +7 äußere Schutzhülle aus Faserstoffen +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +86 +Auf dem Gebiet der Mittelspannungskabel sind die klassischen Bau - +arten der papierisolierten Kabel (Bilder 2.31 und 2.32) bei Neulegungen +vollständig von VPE-isolierten Kabeln abgelöst worden. Papierisolierte +Kabel werden z. T. noch zu Reparaturzwecken eingesetzt. +Bild 2.32 Dreibleimantelkabel NAEKEBA, dreiadriges Mittelspannungs- +kabel nach DIN VDE 0276-621 +1 mehrdrähtiger Leiter +5 Bleimantel +aus Aluminium +6 Korrosionsschutz +2 innere Leitschicht (Rußpapierlage) +7 innere Schutzhüllen +3 massegetränkte Papierisolierung +8 Stahlbandbewehrung +4 äußere Leitschicht +9 äußere Schutzhülle +(Hochstädterfolie) +aus Faserstoffen +Bei den VPE-Mittelspannungskabeln überwiegt heute die Standardkon- +struktion gemäß DIN VDE 0276-620 (Bild 2.33). +Gebräuchlich sind daneben auch die längswasserdichte sowie die +längs- und querwasserdichte Ausführung. Bei der längswasserdichten +Konstruktion (z.  B. NA2XS(F)2Y) wird das Weiterfließen des Wassers +im Schirmbereich, das bei einer Beschädigung in das Kabel eindringen +kann, durch quellfähiges Vlies im Schirmbereich verhindert. +Bei der längs- und querwasserdichten Ausführung (z.  B. NA2XS(FL)2Y) +verhindert ein Aluminiumschichtenmantel das Eindringen von Feuchtig- +keit (vergleichbare Konstruktionen wie bei 110-kV-Kabeln, siehe +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Als weltweit führender Hersteller für Kabel +und Leitungen mit über 130 Jahren Erfahrung +und einer kontinuierlichen Forschungs- und +Entwicklungstätigkeit, zeichnet uns ein +globales Fachwissen mit lokaler Präsenz +aus. +Dies macht eine enge Zusammenarbeit mit +unseren Kunden möglich. Wir finden +Lösungen, die Ihren Anforderungen bestens +entsprechen und liefern die passenden +Produkte und den Service - für nachhaltiges +Wachstum und Rentabilität! +Kontaktieren Sie uns: +Prysmian Kabel und Systeme GmbH +Alt Moabit 91D +10559 Berlin +T: +49 (0) 30 3675 4522 +E: kontakt@prysmiangroup.com +OB IN DER LUFT, ZU LAND, IM WASSER ODER +BEI IHRER SPEZIELLEN ANWENDUNG: +MIT UNSEREN KABELN TREFFEN SIE IMMER +DIE RICHTIGE ENTSCHEIDUNG! +Als Ihr globaler Kabelhersteller mit über 80 lokalen Fertigungsstätten, sind wir mit +unserem Vollsortiment an Kabel und Leitungen der perfekte Partner für Sie vor Ort! +www.prysmiangroup.com +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +88 +Bild 2.38). Diese Konstruktion wird meist in Verbindung mit einem RE- +Leiter eingesetzt. +VPE-Mittelspannungskabel werden auch als werksseitig verseilte An- +ordnung aus drei einadrigen Kabeln angeboten. Bei dieser Ausführung +ist auf der Baustelle keine Bündelung mehr erforderlich. Außerdem kann +dieses Kabelbündel einfacher in ein Rohr eingezogen werden als drei +einzelne Kabel. Nachteilig sind kürzere Längen auf den Spulen, ein hö- +heres Gewicht bei der Legung und eine aufwändigere Muffenmontage +bei Reparaturen. +2.7.4 Hochspannungskabel +Bild 2.34 zeigt eine Zusammenstellung der gebräuchlichsten Bauarten +für Hochspannungskabel. Es werden heute in Deutschland ausschließ- +lich die Kabel mit Kunststoffisolierung gefertigt. +Im 110-kV-Netz werden Kabel überwiegend in Schaltanlagen und im +städtischen Bereich eingesetzt, im Zuge der Netzeinbindung regenera- +tiver Erzeugungsanlagen zunehmend auch in ländlichen Bereichen. In +Bild 2.33 Standardkabelkonstruktion NA2XS2Y für Mittelspannung +nach DIN VDE 0276-620 +1 mehrdrähtiger Leiter +5 leitfähige Polsterung +aus Aluminium +6 Schirm aus Kupfer +2 innere Leitschicht +7 Querleitwendel aus Kupfer +3 VPE-Isolierung +8 Trennschicht +4 äußere Leitschicht +9 PE-Außenmantel +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 89 +den Netzen werden noch viele Gasdruckkabel und Niederdruck-Ölkabel +betrieben [2.24, 2.25]. Bei Neuanlagen werden seit einiger Zeit fast aus- +schließlich VPE-isolierte einadrige Kabel eingesetzt. +2.7.4.1 Niederdruck-Ölkabel +Beim Niederdruck-Ölkabel wird zur Isolierung ein Papier-Öl-Dielektrikum +eingesetzt (Bild 2.35). Dabei ist im Gegensatz zum Massekabel die +Tränkmasse sehr niederviskos. Sie steht unter einem Druck von 0,15 +bis 0,8 MPa (1,5 bis 8 bar), wodurch eine Hohlraumbildung in der Isolie- +rung verhindert wird. Bei Erwärmung dehnt sich das Öl aus und strömt, +je nach Kabelbauart, im Hohlleiter (einadrige Kabel) oder in den Zwi- +ckeln (dreiadrige Kabel) in Längsrichtung zu den Ausgleichsgefäßen, +von denen es bei Abkühlung wieder zurückströmt. Auf diese Weise wer- +den unzulässige Druckverhältnisse vermieden. Der Betriebsdruck kann +auch durch Pumpen reguliert werden. Der Öldruck wird überwacht, um +Abweichungen vom normalen Betriebszustand zu erkennen. +Bei größeren Höhenunterschieden im Zuge der Kabeltrasse müssen +Sperrmuffen eingesetzt werden, da sonst der statische Druck der Öl- +säule größer werden kann als der maximal zulässige Betriebsdruck. Die +Sperrmuffen unterteilen außerdem eine größere Kabelstrecke in meh- +rere Ölspeiseabschnitte und begrenzen so das Ölvolumen sowie den +dynamischen Druckanstieg bei Kurzschlüssen in diesen Abschnitten. +Bild 2.34 Bauarten der Hochspannungskabel +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +90 +Da der Bleimantel nur einen relativ niedrigen Druck aufnehmen kann, +muss bei einadrigen Kabeln eine unmagnetische Druckschutzbandage +oder ein druckfester Aluminiummantel verwendet werden. Dreiadrige +Kabel erhalten meistens einen druckfesten, gewellten Aluminiummantel. +Niederdruck-Ölkabel sind in DIN VDE 0276-633 bis 400 kV genormt. +2.7.4.2 Gasinnendruckkabel +Bei dieser Kabelausführung wird üblicherweise die Papierisolierung mit +hochviskoser Masse getränkt. Die geschirmten Adern sind verseilt und +liegen in einem Stahlrohr. Das im Stahlrohr vorhandene Gas steht unter +einem Druck von bis zu 1,6  MPa. Es diffundiert in die Papierisolierung +ein und ist somit Bestandteil der Isolierung. +Bild 2.35 Einadriges Niederdruck-Ölkabel NÖKUDEY für 110 kV nach +DIN VDE 0276-633 +1 Kupfer-Hohlleiter aus Profildrähten +5 Zwischenschicht +2 innere Leitschicht (Rußpapier) +(Fertigungshilfsmittel) +3 Papierisolierung getränkt +6 Bleimantel +mit dünnflüssigem Isolieröl +7 Polster +4 äußere Leitschicht +8 unmagnetische Druckschutzbandage +(Höchstädterfolie) +9 PVC-Außenmantel +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 91 +Der Korrosionsschutz des Stahlrohres besteht heute aus einem extru- +dierten, schwarzen PE-Mantel (2Y); früher bestand er aus bituminiertem +Glasgewebeband (A). +Gasinnendruckkabel sind in DIN VDE 0276-634 bis 220 kV genormt. Ein +typisches Kabel zeigt Bild 2.36. +2.7.4.3 Gasaußendruckkabel +Die mit hochviskosem Isolieröl getränkte Papierisolierung ist durch einen +Bleimantel vom Druckmittel Gas getrennt. Das bewehrte Kabel wird in +ein korrosionsgeschütztes Stahlrohr gezogen, das mit Stickstoff bis zu +einem Druck von ca. 1,6  MPa gefüllt wird. Die Mäntel der Einzeladern +wirken als Membran und werden bei Abkühlung des Kabels durch den +von außen wirkenden Gasdruck in die Ausgangslage zurückgedrückt +Bild 2.36 Dreiadriges Gasinnendruckkabel NIVFSt2Y für 110 kV nach +DIN VDE 0276-634 +1 mehrdrähtiger Leiter aus Kupfer +5 Querleitwendel (Kupferband) +2 innere Leitschicht (Rußpapier) +6 Polster +3 massegetränkte Papierisolierung +7 Bewehrung (Einziehhilfe) +4 äußere Leitschicht +8 Stahlrohr +(Höchstädterfolie und Rußpapier) +9 Schutzhülle (PE) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +92 +(Vermeidung von Hohlräumen). Um die Membranfunktion zu gewähr- +leisten, sind die Leiter und damit die Adern oval ausgeführt. +Gasaußendruckkabel sind in DIN VDE 0276-635 bis 220  kV genormt. +Bild 2.37 zeigt ein typisches Beispiel. +2.7.4.4 Kunststoffisolierte Kabel +Seit 1967 sind in Deutschland kunststoffisolierte Hochspannungskabel +im Einsatz. Die Isolierung bestand zunächst aus spannungsstabilisier- +tem PE. Durchgesetzt hat sich VPE, das sich vor allem durch eine hö- +here zulässige Betriebstemperatur und damit höhere Belastbarkeit +auszeichnet. +Vorteile gegenüber Öl- bzw. Gasdruckkabeln sind geringere dielektri- +sche Verluste, geringere Ladeleistung, geringeres Gewicht und damit +Bild 2.37 Dreiadriges Gasaußendruckkabel NPKDVFSt2Y für 110 kV +nach DIN VDE 0276-635 +1 mehrdrähtiger Leiter aus Kupfer +6 Korrosionsschutz +2 innere Leitschicht (Rußpapier) +7 unmagnetische Druckschutz bandage +3 massegetränkte Papierisolierung +8 Zwickelfüllung und Polster +4 äußere Leitschicht +9 Bewehrung (Einziehhilfe) +(Höchstädterfolie und Rußpapier) +10 Stahlrohr +5 Bleimantel +11 Schutzhülle (PE) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 93 +einfachere Legung, vereinfachte Montage und ein wartungsfreier Be- +trieb. +Kunststoffisolierte Hochspannungskabel heutiger Bauart sind grundsätz- +lich längs- und querwasserdicht (Bild 2.38). Die Längswasserdichtigkeit +des Kabels wird durch quellfähige Stoffe (Pulver, Bänder o.ä.) im +Schirmbereich erreicht. +Seit 1996 wurden spezielle 110-kV-Kabel mit einer wesentlich geringe- +ren Isolierwanddicke entwickelt. Diese Kabel werden für den Ersatz von +sanierungsbedürftigen Gasdruckkabeln verwendet. Aufgrund ihres ge- +ringen Außendurchmessers können sie in die vorhandenen Stahlrohre +der zu ersetzenden Gasdruckkabel eingezogen werden [2.26, 2.27]. +In DIN VDE 0276-632 sind die notwendigen Prüfanforderungen und +auch ein verkürztes Präqualifikationsverfahren für kunststoffisolierte +Bild 2.38 Einadriges VPE-Kabel für 110 kV, N2XS(FL)2Y, 1 × 630 +RM/35 nach DIN VDE 0276-632 +1 mehrdrähtiger Leiter aus Kupfer +7 Querleitwendel aus Kupfer +2 innere Leitschicht (extrudiert) +8 Quellvlies +3 VPE-Isolierung +9 Polster +4 äußere Leitschicht (extrudiert) 10,11 Schichtenmantel, bestehend aus +5 leitfähige Polsterung Aluminiumfolie (10) +6 Schirm aus Kupfer und einem PE-Mantel (11) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +94 +Kabel bis zu einer Spannung von 150 kV festgelegt, jedoch keine ver- +bindlichen Bestimmungen über den Aufbau des Kabels. +2.7.5 Höchstspannungskabel +Die Anwendung von Kabeln für Höchstspannungsverbindungen war zu- +nächst auf einige Verbindungen, insbesondere im Bereich der Großin- +dustrie und Kraftwerke [2.28] sowie in Großstädten wie Berlin, London, +Taipeh und Moskau beschränkt. +Im Jahr 2014 waren rund 109 km 400-kV-Kabel in Deutschland im Be- +trieb (ohne HGÜ und Offshoreanlagen). Zukünftig wird durch die Ener- +giewende und vor dem Hintergrund des Energieleitungsausbaugesetzes +(EnLAG) der Bestand an Höchstspannungskabeln zunehmen, nicht zu- +letzt auch durch zunehmende Zwischenverkabelung. +Eine erste Pilotstrecke wurde 2016 vom Übertragungsnetzbetreiber Am- +prion im westfälischen Raesfeld fertiggestellt [2.6]. +2.7.5.1 Standardausführungen +In Analogie zu den Hochspannungskabeln befinden sich auch in Über- +tragungsnetzen Hochdruck-Ölkabel bzw. Gasaußendruckkabel im Ein- +satz. Beim Neubau dominieren auch hier mittlerweile VPE-isolierte +Einleiterkabel (siehe Bild 2.39). +VPE-isolierte 380-kV-Kabel haben erfolgreich Langzeitprüfungen be- +standen [2.29]. Eine der ersten längeren 380-kV-Netzverbindungen mit +einem VPE-isolierten Kabel ist seit 1998 in Berlin in Betrieb (Abschnitt +4.7.3.2). +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 95 +Ein für 500 kV konzipierter Kabeltyp mit einem gewellten Aluminiumman- +tel ist in Bild 2.40 dargestellt. Die Querwasserdichtigkeit kann auch durch +einen Schichtenmantel, bestehend aus einer Aluminiumfolie, die mit +dem PE-Mantel fest verklebt ist, erreicht werden. Die Normung dieser +Kabel ist mittlerweile auf internationaler Ebene erfolgt (IEC 62067, DIN +VDE 0276-2067). +Bild 2.39 Eingesetzte 380-kV-VPE-Kabel +Schichtenmantelkabel +2XS(FL)2Y +Wellmantelkabel +2XKLD2Y +Leiterquerschnitt +1.600 mm² Cu +1.600 mm² Cu +Mantelquerschnitt +240 mm² +1.400 mm² +Außendurchmesser +134 mm +150 mm +Nenn-Übertragungsleistung +1.100 MVA +1.100 MVA +Kabelgewicht +ca. 27 kg +ca. 28 kg +Max. Lieferlänge +750 – 900 m +750 m +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +96 +2.7.5.2 ausgeführte Höchstspannungskabelanlagen +Höchstspannungskabelanlage mit Niederdruck-Ölkabel +Im Jahr 1978 wurde in Berlin die erste 400-kV-Kabelverbindung in Be- +trieb genommen. Es handelt sich um eine 8,4 km lange Verbindung mit +zwei Niederdruck-Ölkabel-Systemen mit direkter Mantelkühlung. Ende +1994 wurde in Berlin eine weitere, 7,6 km lange 400-kV-Kabelanlage in +Betrieb genommen [4.11]. Sie verbindet die Schaltanlage „Teufelsbruch“ +mit der Umspannstation „Reuter“ (Bild 2.41) und besteht aus zwei Ka- +belsystemen mit einer maximalen Übertragungsleistung von je +1.120 MVA. Diese Verbindung ist ein Teil der Hochleistungs-Diagonalen +durch die Stadt und verknüpft die seit 1978 bestehende 400-kV-Kabel- +verbindung mit der 400-kV-Freileitung nach Wolmirstedt. +Bild 2.40 Einadriges VPE-Kabel für 500 kV, 2XKLDE2Y, +1 × 1600 RM/V +1mehrdrähtiger Segmentleiter +6 schwachleitendes Polstervlies +aus Kupfer (Millikenleiter) +7 Gewebeband mit +2, 3 innere Leitschicht aus +eingewebten Kupferdrähten  +Bebänderung (2) und) +8 gewellter Aluminiummantel +extrudierter Leitschicht (3) +9 Haftvermittler +4 VPE-Isolierung +10 Korrosionsschutz +5 äußere Leitschicht (extrudiert) +11 PE-Mantel +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 97 +Bild 2.41 Trassenführung einer innerstädtischen 400-kV-Verbundlei- +tung (Berlin) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +98 +Das einadrige Ölkabel (NÖKLDE2Y 1 × 1200 RM 22 H 230/400 kV) hat +einen aus Profildrähten aufgebauten Kupferleiter von 1.200 mm2 mit +einem Hohlkanal von 22 mm Durchmesser. Dieser ermöglicht die Öl- +versorgung des Kabels auch über große Längen durch eine am Ende +Bild 2.42 Schema der direkten Mantelkühlung +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 99 +der Übertragungsstrecke installierte Öldruckstation anstelle der sonst +üblichen Ölausgleichsgefäße und Sperrmuffen. +Die Kabelanlage besteht aus zwei parallel liegenden Niederdruck-Ölka- +belsystemen, die in vorab gelegte HDPE-Rohre eingezogen wurden +(siehe auch Bild 2.28). Diese dienen zur Aufnahme des Kühlwassers, +das in einem geschlossenen Kühlkreislauf umgepumpt und in einer +Kühlstation (Bild 2.42) rückgekühlt wird. +Für jedes der beiden Kabelsysteme ist eine komplette Öldruck- bzw. +Kühlstation installiert, die bei Bedarf auch dem anderen System zuge- +schaltet werden kann. +Aus fertigungstechnischen Gründen, zum einfacheren Transport und +um geeignete Abschnitte zum Auskreuzen der Schirme (cross bonding, +siehe auch Abschnitt 4.1.2) zu erzielen, sind die einzelnen Kabellängen +in unterirdischen Muffenbauwerken (Bild 2.43) miteinander verbunden. +Bild 2.43 Schnittbild eines Muffenbauwerkes (in der Mitte befinden +sich die Verbindungsmuffen mit den Kühlwasser-Bypässen) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +100 +Höchstspannungskabelanlage mit VPE-Kabel +Nach der Wiedervereinigung konnte 1994 auf Basis einer Grundlagen- +untersuchung durch die Realisierung einer in Bild 2.44 dargestellten Dia- +gonale durch die Lastschwerpunkte der Stadt das über 40 Jahre als +Inselnetz betriebene Stromversorgungsnetz der Stadt Berlin an das +Deutsche Verbundnetz angeschlossen werden [2.30]. +Betriebserfahrungen mit 380-kV-Kunststoffkabelanlagen lagen nicht vor. +Deshalb wurde mit der Kabelindustrie in einem Langzeitversuch die be- +triebliche Einsatzfähigkeit Kabel und Garnituren getestet. +Bei dem Versuch mussten auch Erfahrungen über die Legbarkeit in un- +terschiedlichen Trassenprofilen (direkt im offenen Graben, das Einzie- +hen in Rohre sowie die Legung in einem Kabelkanal) gewonnen werden. +Weiter sollte z.  B. festgestellt werden, welcher Freiraum für die Montage +von Muffen erforderlich ist und ob die Muffen unter Baustellenbedingun- +gen herstellbar sind. +Besonderes Augenmerk wurde auf die Qualitätssicherung für das Ge- +samtsystem Kabelanlage (Kabel, Garnituren, Montage) gelegt [2.31]. +Bild 2.44 Übersichtsplan 380-kV-Diagonale durch Berlin +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 101 +So waren der erfolgreiche Abschluss der einjährigen Langzeitprüfung +und die bestandene Typprüfung Voraussetzung für die Auftragserteilung +an die Kabelhersteller. +Zum Einsatz kamen schließlich die in Bild 2.24 dargestellten Kabel und +die in Bild 2.45 dargestellte Muffe. +Auf Grund von Problemen bei der Realisierung einer innerstädtischen +offenen Bauweise wurde eine Machbarkeitsstudie durchgeführt. Auf +Basis der Ergebnisse wurde entschieden, die geplante 380-kV-Kabel- +anlage in einem durchgehenden Tunnelbauwerk zu errichten. +Der Tunnel verläuft in einer Tiefe von ca. 25 bis 30 m unter Geländeni- +veau, der Außendurchmesser liegt bei 3,6  m und das lichte Innenmaß +bei 3,0 m. Die Tunnellänge beträgt ca. 6,3  km. Gegenüber der konven- +tionellen Bauweise konnte die Trasse um ca. 1,1 km verkürzt werden. +Die Kabel wurden alle 7,2  m auf Konsolen im Tunnel befestigt [2.32]. +Zwischen den Auflagepunkten hängen sie frei und werden durch Ab- +standshalter fixiert. +Die Gesamtanlage ist seit November 2000 ohne Störungen der Primär- +technik in Betrieb. +Bild 2.45 Eingesetzte 380-kV-Muffe +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +102 +2.7.6 Kabel für spezielle Anwendungen +2.7.6.1 Seekabel +Die wesentlichen Bauarten für Seekabel sind: +– VPE-isolierte Kabel +– Massekabel +– Öldruckkabel +Die Auswahl des geeigneten Kabeltyps wird bestimmt durch die zu über- +tragende Leistung, die Länge der Verbindung sowie die jeweiligen Ver- +hältnisse am Meeresboden. In den meisten Fällen, vor allem aber bei +großen Projekten, wird die Kabelkonstruktion den gegebenen Randbe- +dingungen angepasst. +Für Flussquerungen oder kurze Verbindungen in seichten Gewässern +werden häufig VPE-Kabel in längs- und querwasserdichter Ausführung +verwendet. Teilweise weisen diese Kabel noch zusätzlich Armierungen +auf. +Bis zur Höchstspannung kommen Wechselstromübertragungen zum +Einsatz. Die Vorteile liegen in der problemlosen Netzeinbindung und +der relativ einfachen Kabelkonstruktion. Mit diesen Kabeln können bei +400 kV Leistungen bis ca. 700 MW übertragen werden. +Für lange Übertragungsstrecken und hohe zu übertragende Leistungen +kommen unter Wasser ausschließlich Hochspannungs-Gleichstrom- +Übertragungen (HGÜ; englisch HVDC) zum Einsatz. +Eine Anlage dieser Art mit einer Länge von 250 km ist seit 1994 zwi- +schen Schweden und Deutschland (Baltic cable) in Betrieb. (Bild 2.46). +Die Übertragungsleistung beträgt 600 MW bei einer Betriebsspannung +von 450 kV [2.28]. +Trotz der notwendigen Stromrichterstationen bietet der Einsatz der HGÜ +in solchen Fällen technische und wirtschaftliche Vorteile. Bei HGÜ ver- +wendet man überwiegend noch Kabel mit einer massegetränkten Pa- +pierisolierung. Kunststoffisolierte Kabel wurden für HGÜ zunächst nur +bis 150 kV eingesetzt, mittlerweile auch für höhere Spannungen (siehe +Abschnitt 2.7.6.4). +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 103 +2.7.6.2 Kabel mit Lichtwellenleitern im Schirmbereich +VPE-isolierte Kabel (Hoch- und Mittelspannung) werden auch mit inte- +griertem Lichtwellenleiter (LWL) im Schirmbereich angeboten [2.33]. Da- +durch können ohne zusätzliche Leitungslegung Nachrichten übertragen +oder die Temperatur des Kabels überwacht werden. +Bei der Nutzung des Lichtwellenleiters zur Datenübertragung ist zu be- +denken, dass bei allen Arbeiten am Lichtwellenleiter das Starkstromka- +bel abgeschaltet werden muss und bei allen Beschädigungen des +Starkstromkabels auch eine Unterbrechung des Lichtwellenleiters zu er- +warten ist. +Für die Überwachung der Kabeltemperatur (Monitoring) wird die Tem- +peraturabhängigkeit der Rückstreuung des Lichts beim Lichtwellenlei- +ter genutzt. Mit Hilfe eines Rückstreumessgerätes, welches das +Spektrum und die Laufzeit eines Lichtimpulses auswertet, lässt sich +die Temperaturverteilung entlang des Lichtwellenleiters und damit ent- +lang der gesamten Kabelstrecke bestimmen und darstellen. Dadurch +Bild 2.46 450-kV-Seekabel für Gleichstromübertragung +1 Kupferleiter aus Profildrähten +7 Polster und Trennschicht +2 innere Leitschicht (Rußpapier) +8 Druckschutzbandage aus +3 massegetränkte Papierisolierung +Stahlbändern  +4 äußere Leitschicht (Rußpapier und +9 Trennschicht +Höchstädterfolie) +10 zwei gegenläufige +5 Bleimantel +Stahldrahtbewehrungen +6 PE-Innenmantel +11 Umflechtung aus PP-Garn +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +104 +lassen sich Kabelverbindungen wirtschaftlich optimal ausnutzen; es +ist auch ein kontrollierter Überlastbetrieb möglich, da die für den si- +cheren Betrieb maßgebliche Größe – die Temperatur – überwacht ist +[2.33]. +2.7.6.3 Kabel mit verbessertem Verhalten im Brandfall +Bei besonderen Anforderungen an den Brandschutz, z.  B. in Kraftwer- +ken, in Gebäuden mit erhöhten Sicherheitsanforderungen sowie in +Schächten und Kanälen, werden Kabel mit verbessertem Verhalten im +Brandfall eingesetzt (halogenfreie Kabel). Diese Kabel sind in +DIN VDE 0276-604 (Niederspannung) und DIN VDE 0276-622 (Mittel- +spannung) genormt. +Erreicht wird das verbesserte Verhalten im Brandfall durch halogenfreie +Werkstoffe und Füllstoffe auf Basis mineralischer Hydrate in der Isolie- +rung und im Mantel. Entsprechend dem Anforderungsprofil müssen +auch sämtliche anderen Aufbauelemente halogenfrei sein. +An die Kabel mit verbessertem Verhalten im Brandfall werden folgende +Anforderungen gestellt: +– Verminderte Brandfortleitung, insbesondere bei Kabelhäufung +– keine korrosiv wirkenden Bestandteile im Rauchgas +– stark verminderte Rauchentwicklung +– gegebenenfalls zusätzlich Isolationserhalt bzw. Funktionserhalt für +eine bestimmte Zeit (DIN VDE 0266) +Diese Kabel werden für Erdlegung nicht empfohlen, da die flammhem- +menden Isolier- und Mantelmischungen Additive enthalten, die zu ver- +mehrter Wasseraufnahme neigen und die mechanische Festigkeit +verringern können. +2.7.6.4 Kabel für Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung +(HGÜ) +Für die Übertragung hoher Leistungen über große Distanzen sowie die +Netzanbindung von Offshore-Windparks wird bereits seit geraumer Zeit +auch die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung eingesetzt (HGÜ). +Der Energietransport erfolgt dabei wie in Drehstromnetzen über Freilei- +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 105 +tungen oder Kabel (Bild 2.47), wobei insbesondere für Kabel spezielle +Entwicklungen erforderlich sind [2.34]. +Kabel mit Kunststoffisolierung im allgemeinen und VPE-isolierte Kabel +im speziellen sind wegen der dabei auftretenden Raumladungsbildung +sehr empfindlich gegen eine Umpolung der Spannung und sind daher +bei der „klassischen“ HGÜ-Technik nicht bei Höchstspannung einsetz- +bar. Im Gegensatz zur konventionellen HGÜ erfolgt bei der „HGÜ Light“ +bzw. „HGÜ Plus“ [2.35] die Umkehr der Energieflussrichtung durch Um- +kehr des Stroms und nicht der Spannung, sodass keine zusätzliche Be- +anspruchung der Kunststoffisolierung entsteht und VPE-isolierte Kabel +auch für höhere Spannungen eingesetzt werden können. Zur Verfügung +stehen bereits Kabel für ± 300 kV und ± 500 kV. +2.7.7 Möglichkeiten zur Erhöhung der Belastbarkeit bei Hoch- +leistungskabeln +Die bei der Übertragung großer elektrischer Energien entstehenden +Verluste setzen sich aus den dielektrischen und den ohmschen Ver- +lusten zusammen. Die dielektrischen Verluste sind von der Spannung +abhängig und bei Hochspannungskabeln nicht mehr vernachlässigbar. +Die ohmschen Verluste sind stromabhängig und bestimmen im We- +sentlichen die abzuführende Verlustwärme. Weiter entstehen bei +Wechsel- und Drehstrom frequenzabhängige Verluste in den Leitern +Bild 2.47 HGÜ-Seekabel +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +106 +Bild 2.48 Möglichkeiten zur Erhöhung der Strombelastbarkeit von +Kabeln +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +und den metallenen Umhüllungen, die so genannten Zusatzverluste. +Die Zusatzverluste nehmen mit größer werdendem Querschnitt zu, vor +allem bei Kabeln mit Schirmen, Metallmänteln oder Bewehrungen. Bei +einadrigen Kabeln entstehen Verluste durch Induktionsströme im Me- +tallmantel oder Schirm, wenn diese durchverbunden und an den +Enden geerdet sind. Diese Verluste steigen mit zunehmendem Achs- +abstand der Kabel. +Bei sehr hohen Strömen und entsprechend großen Leiterquerschnitten +kommt es durch induzierte Wirbelströme in den Leitern zu einer un- +gleichmäßigen Stromverteilung über den Leiterquerschnitt, bei dem der +Strom zur Leiteroberfläche hin verdrängt wird. Man spricht daher auch +von der Stromverdrängung oder auch dem Skineffekt. Die Folge davon +ist eine Abnahme des leitenden Querschnitts und somit eine Wider- +standserhöhung. Bei parallelen stromdurchflossenen Leitern kommt es +zudem in Folge der Induktionswirkung der Magnetfelder zum so genann- +ten Nähe- oder Proximityeffekt, der eine weitere Verringerung des ef- +fektiven Leiterquerschnitts bewirkt. +Eine Möglichkeit zur Reduzierung der Skin- und Proximityeffekte ist die +Verwendung von oxidierten oder mit Lack isolierten Drähten in Segment- +leitern [2.36, 2.37]. Diese Leiter werden auch als Millikenleiter bezeich- +net (siehe Abschnitt 2.5.1). +Die Abführung großer Wärmemengen in das umgebende Erdreich ist +bei natürlicher Kühlung nur begrenzt möglich. Bei zu großer Wärmebe- +lastung trocknet der Boden aus, wodurch die Wärmeleitfähigkeit des +Erdbodens weiter verschlechtert wird. +In Bild 2.48 sind verschiedene Möglichkeiten zur Erhöhung der Strom- +belastbarkeit und die dafür geeigneten Kabelbauarten zusammenge- +stellt. +2.7.7.1 Thermisch stabilisiertes Bettungsmaterial +Bei im Erdreich gelegten Kabeln entsteht der größte Teil der zulässigen +Temperaturdifferenzen außerhalb des Kabels. Deshalb ist bei sehr hoch +ausgelasteten Kabeln eine Verbesserung der hier herrschenden Ver- +hältnisse durch genau definiertes Rückfüllmaterial sinnvoll. Bei der Ver- +wendung eines solchen Materials sind dessen genaue Kontrolle und +Mes sung erforderlich. + 107 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +108 +Generell gilt zunächst, dass die Wärmeleitung umso besser ist, je dich- +ter der Erdboden gelagert ist, d. h. es sollte möglichst Sand mit unglei- +chen Korngrößen verwendet werden. +Ein spezielles – thermisch stabilisiertes – Bettungsmaterial wurde bei +der seinerzeitigen BEWAG, Berlin (heute Stromnetz Berlin, bzw. 50Hz +für Höchstspannung), entwickelt. Es besteht aus Sand mit weit gestufter +Körnung und zugemischtem Schluff. Selbst im ausgetrockneten Zustand +beträgt der spezifische Wärmewiderstand des Materials weniger als 1 +K•m/W. Das Material wird bei Mittel- und Hochspannungstrassen zum +Teil, bei der Legung von Höchstspannungskabeln generell eingesetzt. +Den geringen Mehrkosten steht nach Angaben des Betreibers eine deut- +lich erhöhte Strombelastbarkeit gegenüber, die bei 380-kV-Kabeln um +bis zu 14 % und bei 10-kV-Kabeln sogar um bis zu mehr als 20 % ge- +steigert werden kann (bei großen Kabelhäufungen, z. B. Einführungen +in Umspannanlagen [2.38]). +Zunehmend eingesetzt wird bei Hochleistungstrassen auch so genann- +ter Flüssigboden. Im Zuge der bereits weiter oben genannten 380-kV- +Zwischenverkabelung in der Nähe von Raesfeld in Nordrhein-Westfalen +Bild 2.49 Aufbereitung von + Bodenaushub und Einbringen in +die Trasse im Zuge der 380-kV- +Zwischenverkabelung bei Raes- +feld +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 109 +wurde der ausgehobene Boden in einer eigens dafür in der Nähe der +Trasse errichteten Bodenaufbereitungsanlage „ertüchtigt“ und anschlie- +ßend wieder in die Trasse eingebracht (Bild 2.49). +2.7.7.2 Zwangskühlung +Bei der Zwangskühlung erfolgt die Wärmeabfuhr hauptsächlich durch ein +im Kühlrohr oder in Kühlkanälen strömendes Kühlmittel, meist Wasser. +Indirekte Zwangskühlung (laterale Kühlung) +Bei der indirekten (lateralen) Zwangskühlung wird die Umgebung des +Kabels (Erdreich, Betonblock) durch Kühlmittel in Rohren, die parallel +zum Kabel angeordnet sind, gekühlt. +Direkte Zwangskühlung der Kabeloberfläche (integrale Kühlung) +Bei der direkten (integralen) Zwangskühlung wird das Kabel vom Kühl- +mittel umströmt. Dadurch ist die Kühlwirkung stärker als bei der indirek- +Bild 2.50 Einadriges Ölkabel für 400 kV in einem HDPE-Rohr für +direkte Wasserkühlung der Kabeloberfläche +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +110 +ten Kühlung. Üblicherweise erfolgt die Kühlung mit Wasser. Dabei liegt +das Kabel in einem Rohr (Bild 2.50), z. B. aus HDPE (hochverdichtetes +Polyethylen), oder in einem offenen Trog. Eine andere Möglichkeit ist +die Luftkühlung bei Legung in einem Tunnel (siehe auch Abschnitt +4.7.3). +Direkte Zwangskühlung des Leiters +Bei der direkten Zwangskühlung des Leiters wird die im Leiter entste- +hende Verlustwärme direkt durch den Hohlleiter mittels eines Kühlme- +diums, z. B. Öl, abgeführt. Es ist aber auch möglich, mit Wasser einer +geringen Leitfähigkeit zu kühlen. Hierbei muss jedoch das Wasser in +einem Kühlrohr (z. B. Edelstahl) geführt werden, wie in Bild 2.51 gezeigt +[2.39]. Wegen der sehr aufwändigen Sekundäreinrichtungen hat sich +diese Technik nicht durchgesetzt. +Bild 2.51 Einadriges Hochleistungskabel für 110 kV mit direkter +Zwangskühlung des Leiters (AÖKLDEY) +1 Edelstahlrohr zur inneren 6 kupferdurchwirktes Gewebeband +Wasserführung 7 Aluminiumband +2 extrudierter Aluminiumleiter 8 Aluminiumprofile zur Zentrierung  +3 innere Leitschicht (Rußpapier) +der Kabelader +4 Papierisolierung, getränkt mit 9 gewellter Aluminiummantel +dünnflüssigem Isolieröl 10 Korrosionsschutz +5 äußere Leitschicht (Höchstädterfolie) 11 PVC-Außenmantel +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 111 +2.7.7.3 Gasisolierung +Bei sehr hohen Spannungen wird die Übertragungsfähigkeit konventio- +neller Kabel durch die dielektrischen Verluste begrenzt. Dieser Effekt wird +durch den Einsatz von Rohrleitern mit gasförmiger Isolierung deutlich +vermindert. Außerdem fließt aufgrund der geringeren Betriebskapazität +nur ein kleiner Ladestrom. Solche Anlagen sind als Ausführungsleitungen +in Schaltanlagen und Kraftwerken bereits im Einsatz (Bild 2.52) [2.40, +2.41]. Aktuelle Entwicklungen, um diese Technik zukünftig auch zur Er- +höhung der Übertragungsleistung über größere Entfernungen einsetzen +zu können, werden in Abschnitt 12.1 beschrieben. +2.7.7.4 Supraleitung +Der elektrische Widerstand üblicher Leiterwerkstoffe wie Aluminium oder +Kupfer sinkt bei Kühlung auf tiefe Temperaturen, abhängig vom Rein- +heitsgrad der Metalle, auf einen niedrigen Restwert. Bei bestimmten Ma- +terialien jedoch springt unterhalb einer kritischen Temperatur – der so +genannten Sprungtemperatur – der spezifische Widerstand auf nahezu +Null; der Werkstoff wird supraleitend und es entstehen fast keine strom- +Bild 2.52 SF6-isoliertes Rohrleiterdoppelsystem +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +112 +abhängigen Verluste [2.16]. Bei den klassischen Supraleitern (z. B. +NbTi) liegt diese Sprungtemperatur in der Nähe des absoluten Null- +punkts (0 K, entspr. -273 °C). Diese tiefen Temperaturen erfordern eine +aufwändige Kühlung, die üblicherweise mit flüssigem Helium realisiert +werden kann. +Die Entwicklungen für mit flüssigem Helium gekühlte supraleitende +Kabel, wurden aus Gründen der Wirtschaftlichkeit weitgehend zurück- +bzw. eingestellt. Nach der Entdeckung von Supraleitern mit höheren +Sprungtemperaturen in den Jahren 1986/1987 haben neue Entwick- +lungsanstrengungen zu beachtlichen Ergebnissen geführt. Heute ste- +hen oxydkeramische Materialien mit Sprungtemperaturen über 77 K +(Temperatur des flüssigen Stickstoffes) als so genannte Hochtempera- +tur-Supraleiter (HTS) zur Verfügung (Bild 2.53). Die Nutzung dieser Ei- +genschaften für Starkstromkabel verspricht eine Reihe beachtlicher +Vorteile, wie z.  B. gravierende Reduktion der elektrischen Verluste, +deutliche Erhöhung der Übertragungsleistung pro System und gege- +benenfalls Verzicht auf höhere Übertragungsspannungen. Weltweit +wird deshalb bereits seit einiger Zeit intensiv an der Entwicklung von +Kabeln mit Hochtemperatur-Supraleitern gearbeitet [2.42], erste Anla- +gen befinden sich im Feldversuch bzw. in der Erprobung, siehe Tabelle +2.11 [2.43, 2.44]. Aktuelle Entwicklungen werden in Abschnitt 13.2 be- +schrieben. +Bild 2.53 Entwicklung der supraleitenden Materialien +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 113 +2.7.8 Kurzzeichen +Starkstromkabel werden nach DIN VDE 0276 durch folgende Angaben +beschrieben: +– Bauartkurzzeichen entsprechend dem Aufbau +– Aderzahl und Nennquerschnitt je Leiter in mm2 +– Leiterform und -art +– Schirmquerschnitt +– Nennspannung U0/U des Kabels +Das Bauartkurzzeichen ergibt sich in der Weise, dass, ausgehend vom +Leiter, der Reihe nach die Kurzzeichen für die wesentlichen Aufbauele- +mente angegeben werden. Für Leiter aus Kupfer, für Isolierungen aus +getränktem Papier (Ader, Gürtel) und innere Schutzhüllen aus Faser- +stoffen sowie für Zwickelausfüllungen und gemeinsame Aderumhüllun- +gen wird auf eigene Kurzzeichen verzichtet. Kabel nach DIN VDE +werden mit einem „N“ als erstem Buchstaben gekennzeichnet. +In Tabelle 2.12 sind die wichtigsten Kurzzeichen für die Kabelkennzeich- +nung zusammengestellt. +Das folgende Beispiel verdeutlicht die Anwendung der Kurzzeichen: +Tabelle 2.11 Einsatz von HTSL-Kabeln +Hersteller +Einbauort/Land +Spannung +Leistung +Länge +Pirelli +Chicago/USA +115 kV +400 MW +50 m +Sumitomo +Albany/USA +34,5 kV +50 MW +30 m +InnoPower +Yunnan/China +35 kV +120 MW +30 m +Furukawa +Yokosuka/Japan +77 kV +100 MW +500 m +NKT +Copenhagen/Denmark +30 kV +100 MW +30 m +Ultera +Columbus/USA +13,2 kV +70 MW +200 m +Nexans +Long Island/USA +138 kV +600 MW +600 m +Nexans +Essen/Germany +10 kV +40 MW +1.000 m +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +114 +Kurz- +zeichen +Bedeutung +Bezeichnungs- +beispiele +Siehe +Bild +A +äußere Schutzhülle aus Faserstoffen +NAKBA +2.17 +A +Leiter aus Aluminium +NAKBA +2.17 +B +Bewehrung aus Stahlband +NAKBA +2.17 +C +konzentrischer Leiter aus Kupfer +NYCY +CW +wellenförmig aufgebrachter +konzentrischer Leiter aus Kupfer +(Ceander-Leiter) +NYCWY +2.15 +D +Druckschutzbandage +NÖKUDEY +2.21 +E +eindrähtiger Leiter +4 × 16 RE +E +Mehrmantelkabel +NAEKEBA +2.18 +E +Schutzhülle je Ader mit eingebetteter +Schicht aus Elastomerband oder +Kunststofffolien +NAEKEBA +2.18 +F +Bewehrung aus Stahlflachdraht +NIVFSt2Y +2.22 +(F) +längswasserdicht +NA2XS(F)2Y +(FL) +längs- und querwasserdicht +mit Al-Schichtenmantel +N2XS(FL)2Y +2.24 +(FB) +längs- und querwasserdicht +mit Cu-Schichtenmantel +N2XS(FB)2Y +GL +Gleitdrähte aus unmagnetischem +Werkstoff +ÖIGLUSt2Y +H +Schirmung bei Höchstädterkabel +NHKRA +I +Gasinnendruckkabel +NIVFSt2Y +2.22 +-J +Kabel mit grün-gelbem Schutzleiter +NAYY-J +2.14 +K +Bleimantel +NAKBA +2.17 +KL +gepresster, glatter Aluminiummantel +NAKLEY +KLD +gepresster, gewellter Aluminiummantel +AÖKLDEY +2.28 +M +mehrdrähtiger Leiter +1 × 95 RM +N +Normkabel nach DIN VDE +NA2XS2Y +2.19 +-O +Kabel ohne grün-gelben Schutzleiter +NAYY-O +Ö +Ölkabel +NÖKUDEY +2.21 +P +Gasaußendruckkabel +NPKDVFSt2Y +2.23 +Tabelle 2.12 Die wichtigsten Kurzzeichen für Kabel +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 115 +2.8 Kabeldaten +In den Normen sind die einzuhaltenden Kabeldaten festgelegt. Innerhalb +dieser zulässigen Grenzen variieren die Werte herstellerspezifisch. In +Abschnitt 14.1 sind beispielhaft mechanische Abmessungen und elek- +trische Kennwerte angegeben. Genauere Werte müssen im Einzelfall +beim Hersteller erfragt werden. +Für Kabel verwendete Isolier- und Mantelmischungen aus Kunststoff +sind in den Teilen der Normreihe DIN VDE 0276 beschrieben. Angaben +über die Isolierwanddicke sind für Nieder- und Mittelspannungskabel +ebenfalls in diesen Kabelnormen zu finden. +Anforderungen an Leiter siehe Abschnitt 2.5.1. +Tabelle 2.12 (Fortsetzung) Die wichtigsten Kurzzeichen für Kabel +Kurz- +zeichen +Bedeutung +Bezeichnungs- +beispiele +Siehe +Bild +R +Leiter mit kreisförmigem Querschnitt +1 × 95 RM +R +Bewehrung aus Stahlrunddrähten +NHKRA +S +Schirm aus Kupfer +NA2XS2Y +2.19 +S +Leiter mit sektorförmigem Querschnitt +3 × 50 SM +St +Stahlrohr +NPAKDVFSt2Y +2.23 +U +unmagnetisch +NÖKUDEY +2.21 +V +verdichteter Leiter +1 × 500 RM/V +V +verseilte Adern +NPKDVFSt2Y +2.23 +2X +Isolierung aus VPE +NA2XS2Y +2.19 +Y +Isolierung aus PVC +NAYY-J +2.14 +Y +Mantel oder Schutzhülle aus PVC +NAYY-J +2.14 +2Y +Isolierung aus PE +NA2YSY +2Y +Mantel oder Schutzhülle aus PE +NA2XS2Y +2.19 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +"   "' $$$&  "  + $  +& ™ #!#!#!!"% + !! + "#   +  ""!# +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +3 Kabelgarnituren +Kabelgarnituren werden in der Kabelanlage zum Verbinden und Ab- +schließen der Kabel verwendet. Sie sind das Schlüsselelement der +Kabelanlage, denn: „ohne Kabelgarnituren keine Kabelanlage“. Kabel- +garnituren sollen in Funktion und Lebensdauer, sowie im Qualitätsni- +veau dem Kabel gleichwertig sein. Dies ist insofern eine besondere +ingenieurtechnische Leistung, weil anders als bei der Kabellegung nicht +„nur“ das fertige Betriebsmittel sorgfältig seiner Verwendung zugeführt +wird, sondern weil hier der Montage von Kabelgarnituren unter Baustel- +lenbedingungen eine besondere Bedeutung zukommt. Sie müssen nicht +nur auf ihre elektrische und mechanische Beanspruchung hin ausgelegt, +sondern auch gegenüber den zu erwartenden Umwelteinflüssen, wie +z.  B. Feuchtigkeit, Korrosion, Ozon, UV-Strahlung und Schmutz, be- +ständig sein. Mit der Energiewende kommt eine neue Herausforderung: +die Auslastung wird höher, die Querschnitte nehmen zu und die steigen- +den Anforderungen erfordern ein neues Design. +Durch den mittlerweile in allen Spanungsebenen vollzogenen Wechsel +von papier- zu kunststoffisolierten Kabeln im Neubau, bei Netzerweite- +rungen und Reparatur müssen Kabelgarnituren kontinuierlich innovativer +und vor allem hinsichtlich Montagefreundlichkeit weiterentwickelt werden. +Der heutige Standard-Einsatz von noch kompakteren gasisolierten Last- +schaltanlagen einhergehend mit steigenden Querschnitten der Mittel- +spannungskabel ist ein starker Treiber für Weiterentwicklungen der +Kabelstecktechnik. Die Zunahme der Auflagen an den Umweltschutz und +-verträglichkeit, weiterer Kostendruck bei kontinuierlich hoher Qualität, +auch im Lifecycle werden die Produktentwicklungen nicht ruhen lassen. +Der Trend zu vorgefertigten und konfektionierten Garnituren mit zuge- +höriger Verbindungstechnik ist in den Spannungsebenen unterschiedlich +stark ausgeprägt und wird sich zunehmend fortsetzen, da der Raumbe- +darf in der Montagegrube geringer und die Montagezeit reduziert wer- +den wird. In der Niederspannung ist auf Grund der geringsten +Komplexität die Technologievielfalt nicht so ausgeprägt, da vorrangig für +Verbindungen Warmschrumpftechnik und für Abzweige Vergusstechnik +eingesetzt werden. Dies ermöglicht einfache und wirtschaftliche konfek- +tionierte Lösungen mit logistischen Vorteilen. In der Hochspannung wer- +den seit Jahrzehnten Systemlösungen praktiziert. Dies ist die Grundlage +für konfektionierte Setlösungen, für die auch Systemprüfungen mit Ka- +beln gemäß Norm erfolgreich durchgeführt wurden. Aus Montage- und +Handlingsgründen hat sich die Aufschiebtechnik bei den Anwendern + 117 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +durchgesetzt. Die heterogen gewachsenen Mittelspannungsnetze wei- +sen eine sehr große Technologievielfalt mit unterschiedlichsten Kabel- +bauarten, Querschnitten auf. Die Hersteller bieten für jeden +Anwendungsfall eine entsprechende Lösung. Systemlösungen sind – +auch typgeprüft – lieferbar, erfordern jedoch eine Anpassung an die je- +weilige Netzkonfiguration. +Der Abschnitt Kabelgarnituren beschreibt die unterschiedlichen Tech- +nologien, Anwendungen und deren grundsätzliche Ausführungsmerk- +male. Abschluss- und Verbindungstechniken bei Starkstromkabeln sind +in [3.1] umfassend beschrieben. +3.1 Begriffsdefinitionen +Zu den an Starkstromkabeln montierten Garnituren zählen Muffen, +spannungsfeste Endkappen, Endverschlüsse und Kabelsteckteile bzw. +-adapter. +Muffen werden unterschieden nach: +– Endmuffen, die Kabel ohne Verbindung zu anderen Anlagenteilen +spannungsfest abschließen +– Verbindungsmuffen, die Kabel gleicher Bauart verbinden +– Übergangsmuffen, die Kabel ungleicher Bauart verbinden +– Abzweigmuffen, die Abzweige von Kabeln gleicher oder ungleicher +Bauart herstellen +Leitfähige Endkappen schließen Kabel ab, um statische Entladungen +über dem PE-Außenmantel bei der Kabellegung zu vermeiden. +Endverschlüsse schließen das Ende eines Kabels ab und stellen die Ver- +bindung von dem Kabel zu einem anderen Anlagenteil, z.  B. einer Schalt- +anlage oder einer Freileitung, her. Endverschlüsse (EV) werden nach ihrem +Anwendungsbereich in Innenraum-EV und Freiluft-EV unterschieden. +Kabelsteckteile – im allgemeinen Sprachgebrauch auch als Stecker be- +zeichnet – dienen zum Anschluss von Kabeln an Anlagen und Geräte +(Schaltanlagen, Transformatoren) mit genormten Geräteanschlusstei- +len. Im Mittelspannungsnetz wird unterschieden zwischen Außen- und +Innenkonustechnik. Die Stecker sind gekapselt und durch eine entspre- +chend ausgelegte äußere Leitschicht oder durch eine Metallhülle im +118 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +gesteckten Zustand berührungssicher. Verbindungen mit Kabelsteckern +dürfen nur im spannungslosen Zustand hergestellt oder getrennt wer- +den. Kabelsteckteile werden auch im Niederspannungsnetz eingesetzt. +Sie können dort unter Spannung und unter Last betätigt werden. +Kabelsteckadapter werden nur bei Mittelspannung eingesetzt; sie ge- +währleisten lediglich die elektrische Festigkeit. Ist ein Berührungsschutz +gefordert, so muss dieser durch gesonderte Maßnahmen (z.  B. Abde- +ckung) hergestellt werden. Diese Adapter sind ein konstruktives Bauteil, +welches 2 Kabelsteckteile zu einem so genannten Doppel-T-Kabelsteck- +teil verbindet und den Anschluss von 2 Kabeln an Schaltanlagen ermög- +licht. Dabei ist die Bautiefe der Schaltanlage zu berücksichtigen. +Zum Nachweis der Qualität von Kabelgarnituren gelten die Prüfbestim- +mungen in DIN VDE 0278-393 für die Niederspannung und DIN VDE +0276-629 für die Mittelspannung. Für die Systemprüfung von Hochspan- +nungsgarnituren gilt DIN VDE 0276-632. +Die in Kabelgarnituren verwendeten, mechanisch hergestellten Leiter- +verbindungen müssen den Anforderungen gemäß den Normen der +Reihe DIN DIN 57220 und DIN VDE 0220 entsprechen. Die auch in +Deutschland in Kraft gesetzte IEC-Prüfbestimmung für mechanische +Leiterverbindungen, IEC 61238 setzt hohe Anforderungen an die Ab- +schluss- und Verbindungstechnik. +In Abschnitt 5.1 und 14 werden die Prüfbestimmungen ausführlicher be- +trachtet. +3.2 Grundelemente der Kabelgarnituren +Kabelgarnituren bestehen in Analogie zum Kabel in ihrem grundsätz - +lichen Aufbau aus den Elementen Leiterverbindung, Isolierung und +Schutzhülle. Ab der Mittelspannungsebene ist noch der Feldsteuerung +eine große Bedeutung zuzusprechen. +3.2.1 Leiterverbindungen +Leiterverbindungen in Kabelanlagen sind in erster Linie für die thermische +und dynamische Beanspruchung bei der Stromübertragung ausgelegt. Sie +dürfen bei dem dauernd zulässigen, maximalen Betriebsstrom nicht wärmer +werden als die zu verbindenden Leiter. Darüber hinaus dürfen sie bei den zu- + 119 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +120 +lässigen Kurzschlusstemperaturen keine unzulässige Veränderung ihrer Ei- +genschaften erfahren [3.2]. +Die für Leiterverbindungen verwendeten Materialien und Konstruktionen müs- +sen die auftretenden Temperaturen in Garnituren beherrschen und dürfen +nicht das Isoliermaterial, üblicherweise ein Polymerwerkstoff durch zu hohe +Temperaturen vorzeitig altern. +Während die Verbindung von Kupferleitern unproblematisch ist, sind bei der +Verbindung von Aluminiumleitern die folgenden besonderen Eigenschaften +zu berücksichtigen: +– Aluminium gibt dem Kontaktdruck in bestimmten Grenzen nach (Kaltflie- +ßen) +– Aluminium bildet an seiner Oberfläche eine nichtleitende Oxydschicht +– Aluminium hat einen relativ hohen Wärmeausdehnungskoeffi zienten +Bei Berücksichtigung dieser Eigenschaften lassen sich Aluminiumverbindun- +gen ohne Schwierigkeiten technisch beherrschen. +Übergänge von Aluminium- auf Kupferleiter werden mit speziellen Zweime- +tall-Verbindungen (je eine Seite Al, Cu) hergestellt. +Zur Beurteilung der Qualität von Leiterverbindungen, die durch Klemmen, +Schrauben oder Pressen hergestellt werden, gelten die Normen der Reihe +DIN VDE 0220. In dieser Normreihe werden alle relevanten Anforderungen +für einen sicheren und stabilen Netzbetrieb abgeprüft. Die oben bereits er- +wähnte Leiterquerschnittserhöhung bringt nicht nur die Konstrukteure, son- +dern auch die Prüflabore an ihre Grenzen. So ist es wichtig, geeignete +Prüfmerkmale zu entwickeln, die im Netzbetrieb vorkommen. Eine lineare Er- +höhung der Prüfanforderungen kann durch die Netzkonfiguration nicht geprüft +werden. Da die Kurzschlussleistungen in der Praxis nicht vorkommen können. +Je nach Herstellungsverfahren wird zwischen thermischen und mechani- +schen Leiterverbindungen und dabei zwischen lösbaren und nicht lösbaren +Verbindungen unterschieden. +Mechanisch hergestellte Verbindungen werden bevorzugt angewendet; ther- +mische Verfahren kommen im Wesentlichen nur bei speziellen Anwendungen, +wie z. B. bei Supraleitern aktuell zum Einsatz. +Übliche Techniken für thermisch hergestellte Leiterverbindungen sind +Weichlöten oder Schweißen. Weichlöten dient vorwiegend der Verbin- +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 121 +dung von Kupferleitern. Aluminiummäntel und Aluminiummassivleiter +können durch Reiblötung vorverzinnt und anschließend weich gelötet +werden. Bei der Weichlötung muss die geringere thermische Kurz- +schlussfestigkeit berücksichtigt werden. Unter den thermischen Verfah- +ren wird für Aluminiumleiter das Schweißen bevorzugt; speziell bei +Kunststoffkabeln sind besondere Verfahren (Cadweld-Schweißen) +zweckmäßig, um eine unzulässig hohe thermische Beanspruchung der +Isolierung zu vermeiden. +Bei allen thermischen Verfahren ist dafür Sorge zu tragen, dass die +Kabelaufbauelemente nicht durch die Hitze geschädigt werden. +Bei mechanisch hergestellten Leiterverbindungen unterscheidet man +nach lösbaren und nicht lösbaren Verbindungen. Lösbar sind Klemm-, +Schraub- und Steckverbindungen. Nicht lösbar sind Pressverbindungen +und Steckverbindungen mit Arretierung sowie Schrauben mit Abreißkopf. +Kabelklemmen sind in ihrer Ausführung je nach Art der herzustellen- +den Verbindung und der zu verbindenden Leiter recht vielfältig. Die am +häufigsten vorkommenden Verbindungen sind nachfolgend beschrieben: +– Abzweigklemmen dienen der Her- +stellung der Abzweigverbindungen +in Hausanschlussmuffen. Sie sind +entweder als Einzelklemmen oder +Mehrfachklemmen ausgeführt. Ein- +zelklemmen werden auf die blanken +Leiter montiert (Bild  3.1). Die Ab- +messungen der Kabelabzweig-(Ein- +zel-)Klemmen sind in DIN  47658 +genormt. +– Mehrfachklemmen werden auf die isolierten Leiter des durchgehen- +den Kabels montiert. Das Durchstoßen der Leiterisolierung erfolgt +entweder über Frässchrauben oder Kontaktzähne (Bild 3.2). Diese +sehr weit verbreiteten – auch als Klemmringe be zeichneten – Mehr- +fachklemmen werden in Abzweigmuffen unterschiedlichster Technik +eingesetzt. Mehrfachklemmen benötigen Stützstege zwischen den +Kabeladern, um einen ausreichend hohen Kontaktdruck herstellen zu +können und ein Ausweichen der Leiter zu verhindern. Die abzweigen- +den Leiter werden, je nach Ausführung der Klemmringe, mit oder +ohne Isolierung in die Klemmkanäle eingeführt und durch Schrauben +kontaktiert. Neben klassischen Konstruktionen stellt die einschrau- +Bild 3.1 Einzelklemme +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +122 +Bild 3.3 +einschraubige Mehrfachkabelklemme +Bild 3.2 Mehrfachkabelklemmen +a) Schneidenkontakte +b) Spitzenkontakte +c) Fräskontakte +d) Pyramidenkontakte +a) +c) +d) +b) +bige Mehrfachklemme eine montagefreundliche und seit einiger Zeit +etablierte Alternative dar (Bild 3.3). +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 123 +123 +Bild 3.4a +V-Direktanschlussklemme +Zum Anschluss der Leiter an Anlagenteile haben sich bereits seit Jahr- +zehnten im Niederspannungsnetz Direktanschlussklemmen (Bild 3.4a) +bewährt; analog dazu spricht man ab der Mittelspannung von Kabel- +schuhen (Bild 3.4b). +Bild 3.4b +Schraubkabelschuh +– Schraubverbinder dienen im Mittel- und Niederspannungsnetz zur +Verbindung von Leitern und gegebenenfalls Schirmdrähten unterei- +nander. Ihr Vorteil liegt in der universellen Anwendungsmöglichkeit +(Bild 3.5 und 3.6). So können unterschiedliche Leiterarten, -quer- +schnitte und -materialien miteinander verbunden werden. Im Nieder- +spannungsnetz werden neben Einzelverbindern auch Mehr fach- +verbinder eingesetzt. +Bild 3.5 Aus Einzelverbindern zusammengesetzter Mehrfachverbinder +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +124 +Bild 3.7 Herstellen einer Sechskant-Pressverbindung +– Pressverbinder unterscheiden sich nach der Art der Formgebung, z. +B. Sechskant-, Tiefnut-, Oval- und Rundpressung. Bei Leiterquer- +schnitten etwa ab 16 mm2 und in einem Spannungsbereich bis 30 kV +wird in Deutschland vielfach die Sechskantpressung angewendet +(Bild 3.7). Dabei müssen Presshülsen für Aluminiumleiter kontaktver- +bessernde Zusätze enthalten. Pressverbinder sind in DIN 46267 Teil +1 und Teil 2 genormt. Diese Technik wird aber zunehmend durch die +Schraubtechnik abgelöst. +Bild 3.6 Schraubverbinder mit versetzter Anordnung und in Linie +angeordneter Schrauben +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 125 +– Bei Steckverbindungen erfolgt die Kontaktierung durch federnde +Elemente. Steckverbindungen können durch Bolzenanschluss lösbar +oder durch eine Arretierung unlösbar sein. +Kabelschuhe werden zum Anschluss von Kabeln an Anlagen eingesetzt. +Sie können als Press- oder Schraubkabelschuhe ausgeführt sein. +Presskabelschuhe sind geometrisch in DIN 46235 und DIN 46329 und +mit Prüfanforderungen, auch für Schraubverbinder in den Normen der +Reihe DIN VDE 0220 standardisiert geprüft. +Schirmdrähte werden mit Press- oder +Schraubverbindern verbunden. Außer- +dem können für Schirmverbindungen +Rollfedern (Bild 3.8) verwendet werden. +Dabei wird eine spiralförmige Feder +über die übereinanderliegenden Schirm- +drähte gewickelt. Die von der Rollfeder +ausgeübte Kraft bewirkt die Kontaktie- +rung der Schirmdrähte miteinander. +3.2.2 Isolierungen, Feldsteuerelemente und Schutzhüllen +Die Isolierung einer Garnitur kann aus Wickelbändern, unterschiedlichen +Vergussmassen, Halbfertigteilen wie Schrumpfmaterialien, Fertigteilen +wie Aufschiebkörper oder einer Kombination dieser Teile bestehen. Beim +Aufbringen der Isolierung sind Hohlräume zu vermeiden. Dies gilt vor +allem auch für die Grenzschichten zwischen der aufzubringenden Iso- +lierung und den Kabelaufbauelementen. In solche Hohlräume könnte +Wasser eindringen und bei Mittelspannungskabeln könnten an diesen +Stellen Teilentladungen auftreten. Daher sind auch während der Mon- +tage verursachte kleinste Beschädigungen oder eingeschleppte Verun- +reinigungen sehr kritisch. Deswegen ist einerseits von den Garnituren- +herstellern eine einfache Montagemöglichkeit und andererseits von den +Monteuren sorgfältiges Arbeiten zu fordern. +PE und VPE haben eine hohe Wärmedehnung und kein Adhäsionsver- +mögen. Die Abdichtung der Grenzschichten und die mechanische Fi- +xierung muss daher über den Anpressdruck der entsprechenden +Garniturenelemente erfolgen. Im Niederspannungsbereich besteht auch +die Möglichkeit (z.  B. durch mineralhaltige Zuschläge) adhäsionsfähige +Kunststoffmischungen herzustellen oder die Flächen bei der Montage +Bild 3.8 Rollfeder über Schirm +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +126 +Bild 3.9 Elektrisches Feld an der Absetzstelle + a) ohne Feldsteuerung + b) mit Feldsteuerung +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +so zu bearbeiten (z.  B. durch Aufrauen), dass ein ausreichendes Adhä- +sionsvermögen erreicht wird. +Ab einer Nennspannung der Mittelspannungskabel von U0/U = 6/10 kV +entsteht an der Absetzstelle der äußeren Leitschicht ein Bereich mit er- +höhter elektrischer Feldstärke. Daher ist eine Steuerung des elektri- +schen Feldes erforderlich (Bild  3.9). Diese Feldsteuerung kann auf +unterschiedliche Weise erfolgen [3.1]. Das am häufigsten verwendete +Verfahren ist die Steuerung über ein trichterförmiges Feldsteuerelement, +das z.  B. in den Isolierkörper einer Aufschiebgarnitur integriert ist (ka- +pazitive Steuerung). Weitere Möglichkeiten zur Feldsteuerung sind das +resistive und das refraktive Verfahren. +Schutzhüllen haben die Aufgabe, die darunterliegenden Aufbauele- +mente mechanisch zu schützen, Feuchtigkeit fernzuhalten und als Be- +rührungsschutz zu wirken. Bei Garnituren, die vergossen werden, ist die +Schutzhülle gleichzeitig Gießform für die Vergussmasse. Die klassische +Schutzhülle der Kabelgarnitur, ein Metallgehäuse, ist zunehmend durch +Kunststoffgehäuse ersetzt worden. +3.3 Montagetechniken bei Kabelgarnituren +Um den eingangs gestellten Anforderungen zu entsprechen, werden bei +den Kabelgarnituren die nachfolgend beschriebenen Montagetechniken +angewendet. +3.3.1 Wickeltechnik +Isolierung, Feldsteuerelemente und Schutzhüllen können durch Wickel +aus Bändern mit entsprechenden Eigenschaften hergestellt werden. +Zur Herstellung der Isolierung und der Feldsteuerelemente werden bei +papierisolierten Kabeln massegetränkte Papierbänder, bei kunststoff- +isolierten Kabeln Kunststoffbänder verwendet. Kunststoffbänder können +„selbstverschweißende“ Eigenschaften haben, d.  h. das Band wird bei +der Montage gedehnt, so dass die einzelnen Lagen dann unter dem +Druck der Dehnungsvorspannung verschweißen. + 127 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +128 +3.3.2 Vergusstechnik +Grundsätzlich unterscheidet man zwischen Heiß- und Kaltvergusstechnik +sowie der Gießharztechnik, siehe Abschnitt 3.3.3. +Die Heißvergusstechnik wurde in den letzten Jahrzehnten für papierisolierte +Kabel angewendet. Diese Technik kann auf Grund der hohen Anforderun- +gen an Arbeitssicherheit und Umweltschutz nicht mehr eingesetzt werden +oder nur nach Erstellung einer Gefährdungsbeurteilung und deren zwingen- +der Einhaltung und durch geschultes Personal mit entsprechenden Sicher- +heitseinrichtungen bzw. -vorkehrungen realisiert werden. +Kaltvergussmassen sind entweder Ein- oder Zweikomponentensysteme. In +beiden Fällen wird ein stabiles Gehäuse für den mechanischen Schutz be- +nötigt, da die Vergussmasse dauerelastisch bleibt. Die Masse übernimmt den +Feuchtigkeitsschutz sowie gegebenenfalls die Isolierung. Da bei der Montage +(Bild 3.10) keine Schrumpfung auftritt, erübrigt sich ein Nachgießen. +Bild 3.10 Montage einer Verbindungsmuffe in Kaltvergusstechnik +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +3.3.3 Gießharztechnik +Gießharzmassen werden in Zweikomponenten-Form (Harz und Härter) +geliefert und vor der Verarbeitung gemischt. Das Harz ist eine Masse +auf Basis von Polyurethan und Additiven. Der Härter basiert auf eine +Isocyanatverbindung. Sie benötigen nur eine Gießform, da das ausge- +härtete Gießharz, der so genannte Gießharzkörper, eine so große Fes- +tigkeit hat, dass er auch die Aufgabe des mechanischen Schutzes erfüllt. +Das schließt nicht aus, dass die Gießform aus anderen Gründen als Be- +standteil der Garnitur verbleibt. Das Gießharz dient gleichzeitig dem +Feuchtigkeitsschutz und der Isolierung (Bild 3.11). +Bei Zweikomponentenmassen sind die begrenzte Lagerzeit und die be- +grenzte Verarbeitungszeit nach dem Mischen (Topfzeit) zu beachten. +Die Gießharzmassen werden in Dosen oder Doppelkammerbeutel luft- +und lichtdicht geliefert und frostfrei gelagert. Bewährt haben sich so ge- +nannte Doppelkammer-Mischbeutel, in denen die Komponenten im „ge- +schlossenen System“ gemischt werden. Dabei werden die flüchtigen +Bestandteile der Isocyanathaltigen Härter gebunden, so dass während +des Vergießens der Muffe nur im flüssigen Zustand noch sehr geringe +Mengen entweichen können. Bei sachgemäßer Verarbeitung besteht so +keinerlei Gefahr für Monteur und Umwelt [3.3]. Die angemischten Rest- +mengen können als Hausmüll entsorgt werden. +Hausanschlussmuffen an kunststoffisolierten Niederspannungskabeln +sind der wichtigste Anwendungsbereich für Gießharzgarnituren. + 129 +Bild 3.11 Schematische Darstellung einer Gießharz-Hausanschluss- +muffe mit Parallelabzweig +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +CH +GE EINFA + + + + + + + + + + +ZUV + + + + + + + + + + +SI +S +VERLÄ + + + + + + + + + + +SICH +ZU I +ZUV +haben den er +ach zu in +einf +mit (TE)´s Ra +Dank optimie + + + + + + + + + + +HERE VER +ALLIE +A +INST +SI +S +VERLÄ +armschrumpfschlauch er +en W +t +rs +erbindungslösung +Ve +tallier +s +ende V +abelzubehör seit mehr +chem K +y +a +ortschrittlich +er Designs und f +ert + + + + + + + + + + +RBINDUNG +ERENDE U +A +GE, EINF +ontinuie +eln k +rfunden und entwick +er +t +en Ma +tiv +a +v +e inno +Unser +gen an. +e +, zuv +e +tiv +a +v +en inno +r als 60 Jahr +o +et TE C +ahl biet +w +erialaus +t +her Ma + + + + + + + + + + +GEN +UND +CH +C +A +erlich an einer +en +xpert +riale +sige und +erläs +onnectivity + + + + + + + + + + +ONNECTIO +Y C +EVER +onnectiv +17 TE C +© 20 +en Sie +ahr +Erf +en. +biet +maßgeschne +e In +sind unser +onz +on der K +V +on L +ielzahl v +EVERY CO +V + + + + + + + + + + +en. +S sind Mark +OUNT +N C +, TE, TE +, +chem, TE C +y +tion. Ra +a +orpor +vity C +onnectivity +abel +chem K +y +s Ra +mehr über TE’ +sige +erläs +ösungen für zuv +e L +idert +, die +r, +e P +ährt +w +e be +ngenieur +artner +tion bis hin zum I +a +egr +eption, Int +z +altsch +arm- und K +ösungen für W +ONNECTION COUNTS +L + + + + + + + + + + +) und +ogo +onnectivity (L +c +gy +ener +/e +c +TE. om/ +zubehör bei: +erso +v +gie +erbindungen im Ener +e V +echnische +chgängigen t +einen dur +or-Ort +aining und V +tr +tions +talla +Ins +. +er +eit +en w +t +oduk +hrumpfpr + + + + + + + + + + +gungsnetz +r +en Support und +euung +-Betr + + + + + + + + + + +EVERY CONNECTION COUNTS +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 131 +3.3.4 Schrumpftechnik +Grundsätzlich unterscheidet man zwischen +Warm- und Kaltschrumpftechnik. +Bei der Warmschrumpftechnik werden aufgewei- +tete Formteile aus vernetztem Kunststoff nach +dem Aufschieben durch externe Wärmezufuhr +(z.  B. Flamme) auf das abgesetzte Kabel ge- +schrumpft (Bild 3.12). +Formteile, welche die Aufgabe haben, die Garni- +turen gegen das Eindringen von Feuchtigkeit zu +schützen, sind innen mit einem Kleber versehen, +der die Grenzschicht zwischen Kabel und Garni- +tur verklebt. Zum Zweck der Feldsteuerung + werden auch schwachleitende Schrumpfteile (re- +sistive und/oder refraktive Feldsteuerung) ver- +wendet. +Warmschrumpfgarnituren finden Verwendung als +Muffen und Endverschlüsse für Nieder- und Mit- +telspannungskabel. +Niederspannungs-Verbindungsmuffen aus wär- +meschrumpfenden Schläuchen sind in DIN 47632 +und DIN V 47640 in Kombination mit Press- und +Schraubtechnik genormt. +Bild 3.13 Kaltschrumpftechnik + a) mit Stützrohr vor der Montage + b) fertig montierter Endverschluss +Bild 3.12 Warm- +schrumpf-Endver- +schluss +in Freiluftausfüh- +rung für VPE-iso- +lierte 20-kV-Kabel +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Bei der Kaltschrumpftechnik werden aufgeweitete, mechanisch vorge- +spannte Kunststoffformteile durch eine Stützwendel oder ein Stützrohr +im aufgeweiteten Zustand gehalten [3.4]. Bei der Montage wird die +Stützwendel bzw. das Stützrohr entfernt, wodurch das Formteil auf- +schrumpft (Bild 3.13). Der Vorteil gegenüber der Warmschrumpftechnik +ist, dass keine offene Flamme benötigt wird. +3.3.5 Aufschiebtechnik +Aufschiebgarnituren sind Fertigteile aus Kunststoff – Silikonkautschuk +oder EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-modifiziert) –, die auf das vorberei- +tete Kabelende aufgeschoben werden. Die Teile sind elastisch und dich- +ten auf dem Kabel durch Presssitz. Das Aufschiebteil dient der +Isolierung und hat im Regelfall ein integriertes Feldsteuerelement. Auf- +schiebgarnituren werden bei kunststoffisolierten Mittelspannungskabeln +als Endverschlüsse (Bild 3.14) und Muffen eingesetzt. Auch für die Ver- +bindung von einadrigen papier- mit VPE-isolierten Kabeln (Übergangs- +muffen) stehen Aufschiebgarnituren zur Verfügung. +132 +Bild 3.14 Aufschiebend- +verschluss +a) Freiluftausführung +b) Innenraumausführung +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 133 +3.4 Ausführungen von Kabelgarnituren +3.4.1 Muffen +Muffen werden vorwiegend im Erdreich eingesetzt. Sie müssen so be- +schaffen sein, dass auch bei lastabhängigen Temperaturschwankungen +keine Feuchtigkeit eindringen kann. Sie müssen weiterhin korrosions- +beständig sein, insbesondere auch gegenüber den im Erdboden zu er- +wartenden aggressiven Stoffen resistent sein [3.5]. +Muffen müssen den Prüfanforderungen der Normreihe DIN VDE 0278 +entsprechen. +Soweit Muffen ein Metallgehäuse haben, muss dieses mit dem Neutral- +leiter des Kabels oder dem metallenen Kabelmantel oder dem Schirm +verbunden sein. Das Muffengehäuse wird dadurch berührungssicher +und dient gleichzeitig als zusätzlicher Erder. +3.4.1.1 Verbindungsmuffen +Muffengehäuse aus Metallguss mit – je nach Kabelbauart – einer Innen- +muffe oder drei Innenmuffen stellen die klassische Methode zur Verbin- +dung papierisolierter Mittelspannungskabel dar. Diese werden praktisch +nicht mehr eingesetzt. Die heutigen Konstruktionen aus schlagzähen +Kunststoffen stellen eine hervorragende Alternative dar. Das Handling wird +auch bei der Montage durch das reduzierte Gewicht deutlich erleichert. +Seit über 25 Jahren sind auch auf dem Gebiet der Verbindungsmuffen +für papierisolierte Kabel die Entwicklungen voran gekommen, wie z.  B. +eine Verbindungsmuffe in Warmschrumpftechnik für 10-kV-Gürtelkabel +(Bild 3.15) und eine Übergangsmuffe in Aufschiebtechnik, die zusätzlich +eine Füllmasse enthalten. +Bild 3.15 Verbindungsmuffe mit Massereservoir in Warmschrumpf- +technik für 10-kV-Gürtelkabel +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Zur Verbindung von kunststoffisolierten Kabeln werden montagefreund- +lichere und rationellere Verbindungsverfahren eingesetzt. Verwendung +finden Gießharzmuffen, Schrumpfmuffen, Muffen in Aufschiebtechnik +und Muffen, in denen verschiedene Grundtechniken (siehe auch Ab- +schnitt 3.3) miteinander kombiniert werden. +Im Niederspannungsbereich kommen heute fast ausschließlich Verbin- +dungsmuffen in Warmschrumpftechnik zum Einsatz. Hierfür werden vor- +konfektionierte Schrumpfschläuche verwendet. Muffen in Vergusstechnik +sind als Alternativen am Markt verfügbar. Früher wurden hierfür auch Heiß- +Bitumenmassen in Verbindung mit Graugussmuffen verwendet. +Im Mittelspannungsbereich haben aufschiebbare Verbindungsmuffen +(Bild 3.16) sehr weite Verbreitung gefunden. Mit diesen können auch +Kabel mit unterschiedlichen Leiterquerschnitten, -formen und -werk - +stoffen oder Kabel mit grafitierter und fest verschweißter äußerer Leit- +schicht miteinander verbunden werden. Eine rationelle Muffenmontage +ermöglicht auch die Warmschrumpftechnik. Die bereits seit einigen Jah- +ren auf dem Markt befindliche Kaltschrumpftechnik, die insbesondere +den Vorteil der Montage ohne Flamme bietet, hat sich bislang in +Deutschland nur in vergleichsweise geringem Umfang durchgesetzt. +3.4.1.2 Übergangsmuffen +Für die Verbindung von Kabeln unterschiedlicher Bauart, insbesondere +von VPE-isolierten mit papierisolierten Mittelspannungskabeln, werden +Übergangsmuffen benötigt, da hier Aufbauelemente mit grundsätzlich +verschiedenen chemischen und physikalischen Eigenschaften zusam- +menstoßen. Diese Übergangsmuffen enthalten Innenmuffen mit soge- +nannten „trockenem“ Aufbau bestehend aus Polymerschläuchen oder +bis vor einigen Jahren mit einer Füllung aus Kabelimprägniermasse +(Massereservoir) zur Nachtränkung des papierisolierten Kabels im Nah- +bereich der Muffe. Diese Technik kann als abgelöst bezeichnet werden, +da die Umweltauflagen für diese Arbeitsschritte ähnlich denen für die +134 +Bild 3.16 Aufschiebbare Verbindungsmuffe mit integrierten Feldsteu- +erelementen für VPE-isolierte Mittelspannungskabel +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 135 +Bild 3.17 Übergangsmuffe für die Verbindung von Dreibleimantel - +kabel mit kunststoffisoliertem Kabel +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +136 +Heißvergusstechnik strengen unwirtschaftlichen Auflagen unterliegen. +Trockene Übergangsmuffen sind in unterschiedlichen Konstruktionen +am Markt erhältlich, z. B. siehe Bild 3.17. +3.4.1.3 Abzweigmuffen +Um einen Niederspannungs-Verbraucher an ein durchgehendes Haupt- +kabel anzuschließen, werden spezielle Abzweigmuffen eingesetzt (in +Ausnahmefällen auch bei höheren Spannungen bis 20 kV). Der wesent- +liche Anwendungsbereich besteht in der Versorgung von einzelnen Ab- +nehmern über so genannte Hausanschlussmuffen, in denen ein Kabel +mit geringerem Leiterquerschnitt an das Hauptkabel angeschlossen +wird. Die gusseisernen Hausanschlussmuffen wurden auf breiter Front +von Kunststoffmuffen, die mit Kaltvergussmasse oder Gießharz gefüllt +werden, abgelöst. +Die Abzweigmuffe in klassischer T-Form wurde inzwischen weitgehend +von der so genannten Parallelabzweigmuffe verdrängt. Hierbei wird das +Abzweigkabel parallel zum Durchgangskabel in die Muffe eingeführt und +mit einem Klemmring angeschlossen (Bild 3.18). Bei Einhaltung der ent- +sprechenden Sicherheitsregeln kann diese Muffe auch unter Spannung +montiert werden. Ein weiterer Vorteil des Parallelabzweiges liegt im klei- +neren Füllvolumen. +Bild 3.18 1-kV-Abzweigmuffe für PUR-Gießharz geeignetes Gehäuse +an Kunststoffkabel +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 137 +Im Wettbewerb zu den mit unterschiedlichen Füllmassen vergossenen +Muffen mit Gehäuse stehen die Abzweigmuffen in Warmschrumpftech- +nik. Den äußeren Schutz dieser Muffen übernehmen faserverstärkte +Manschetten mit Kleberbeschichtung (Bild 3.19). +Unabhängig von den unterschiedlichen Montagetechniken der Abzweig- +muffen haben sich zur Herstellung der Leiterverbindungen Mehrfach- +klemmen (Klemmringe) durchgesetzt. Die Mehrfachabzweigklemmen +können im Set zum Lieferumfang der Muffe gehören. Diesen Lieferum- +fang muss der Anwender mit seinem Lieferanten abstimmen. +3.4.2 Endverschlüsse +Je nach Anbringungsort wird nach Innenraum- und Freiluft-Endverschlüs- +sen unterschieden. An Freiluft-Endverschlüsse sind besondere Anforde- +rungen hinsichtlich der Witterungs- und Umwelteinflüsse zu stellen [3.6]. +Prüfanforderungen für Endverschlüsse sind in der Normenreihe +DIN VDE 0278 angegeben. +Die in DIN VDE 0101 angegebenen Richtwerte für das Innenraumklima +können nicht in allen Innenraumanlagen, z.  B. Umspannstationen, voraus - +gesetzt werden. +Es sollten Endverschlüsse eingesetzt werden, die die festgelegten +Prüfungen der Normenreihe DIN VDE 0278 bestanden haben. +Bild 3.19 Abzweigmuffe für kunststoffisolierte 1-kV-Kabel in Warm- +schrumpftechnik +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +138 +3.4.2.1 Endverschlüsse für Massekabel +Niederspannungs-Endverschlüsse +Die früher verwendeten, mit Vergussmasse gefüllten Endverschlüsse +erfordern einen beträchtlichen Montageaufwand. Heute werden deshalb +für Innenraum- und Freiluft-Endverschlüsse neuere Lösungen, wie z. B. +die Schrumpftechnik, angewendet. +Mittelspannungs-Innenraum-Endverschlüsse +Bei Endverschlüssen für papierisolierte Mittelspannungskabel sind +grundsätzlich zwei Bauarten zu unterscheiden: +– Endverschlüsse für Gürtelkabel und Höchstädterkabel + – Endverschlüsse für Dreibleimantelkabel und einadrige Kabel +Bild 3.20 Druckfester Kleinend- +verschluss für papierisolierte +Mittelspannungs kabel +Bild 3.21 Innenraum-Endver- +schluss mit Klarsichtisolator +(Kunststoff) für papierisolierte +einadrige Kabel oder Dreibleiman- +telkabel bis 30 kV +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 139 +Diese Unterscheidung gilt sowohl für Innenraum- als auch für Freiluft- +Endverschlüsse. Nachfolgend in den Bildern 3.20 und 3.21 als klassi- +sche Bauweise anzusehen. Diese sollten auf Grund der aktuellen +Umweltauflagen und auch aus Arbeitssicherheitsaspekten nicht mehr +zum Einsatz kommen. +Mittelspannungs-Freiluft-Endverschlüsse +Freiluft-Endverschlüsse für papierisolierte Kabel bestehen aus einer +gusseisernen Fußarmatur, einem Isolator aus Porzellan oder Glas und +einer Kopfarmatur. Einadrige Kabel und Dreibleimantelkabel werden mit +drei einzelnen Endverschlüssen abgeschlossen. Dreileiter-Endver - +schlüsse für Gürtel- und Höchstädterkabel besitzen die gleichen Isola- +toren und Kopfarmaturen wie Endverschlüsse für einadrige Kabel; hier +tritt jedoch an die Stelle der Fußarmatur ein Aufteilgehäuse (Bild 3.22). +Bild 3.22 Freiluft-Endverschluss für Gürtelkabel oder Höchstädter - +kabel bis 36 kV +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +140 +Bei Glasisolatoren kann der Massestand während des Betriebs ohne +zusätzliche Maßnahmen kontrolliert werden, bei Porzellanisolatoren ist +dafür eine aufgesetzte Sichthaube erforderlich. Diese Bauweise wird im +Neubau nicht mehr errichtet und ist abgelöst durch den Einsatz von +Kunststoffkabeln. Aus Umweltschutzgründen kann auch das Nachfüllen +nur unter Beachtung der Auflagen noch durchgeführt werden. Empfoh- +len ist bei Erreichen einer bestimmten jährlichen Nachfüllmenge ggf. die +Altanlage zurückzubauen und durch Kunststoffkabel zu ersetzen. +3.4.2.2 Endverschlüsse für Kunststoffkabel +Niederspannungs-Endverschlüsse +Aus elektrischer Sicht sind für kunststoffisolierte Niederspannungskabel +keine Endverschlüsse erforderlich. +Die Leiterisolierung von Niederspannungs-Kunststoffkabeln ist weitge- +hend unempfindlich gegen Feuchtigkeit. In Muffen kann Wasser jedoch +zu Störungen führen. Deshalb sollten dort, wo mit Feuchtigkeit zu rech- +nen ist, Adern und Kabelzwickel dicht verschlossen werden, um ein Ein- +dringen von Wasser und dessen Ausbreitung im Kabel zu verhindern. +Diese Anforderung lässt sich relativ einfach mit wärmeschrumpfenden +Garnituren erfüllen (Bild 3.23). +Besteht die Gefahr einer unzulässigen Alterung der Isolierungen durch +UV-Strahlung, so sind diese abzudecken. +Bild 3.23 Endverschluss für kunststoffisolierte 1-kV-Kabel +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Mittelspannungs-Innenraum-Endverschlüsse +Im Mittelspannungsbereich haben sich für Innenraumanlagen Endver- +schlüsse in Kunststofftechnik durchgesetzt. In der Vergangenheit waren +diese Endverschlüsse mit Kunststoffmasse (Gießharz, Silikonkaut- +schuk) gefüllt. Heute werden überwiegend Endverschlüsse in Aufschieb- +technik eingesetzt. Daneben behaupten sich Endverschlüsse in +Warmschrumpftechnik. +Aufschiebbare Endverschlüsse bestehen aus Silikonkautschuk oder +EPDM und besitzen einen integrierten oder separaten Feldsteuerkörper +(Bild 3.24). Die Montage dieser Garnituren ist sehr einfach. Bei der Vor- +bereitung der Kabelenden muss besondere Sorgfalt angewendet werden, +damit es nicht aufgrund scharfer Kanten, Verschmutzungen, Lufteinschlüs- +sen o. Ä. zu Teilentladungen und somit zum Ausfall des Endverschlusses +kommt. Neuere Konstruktionen decken jeweils mehrere Querschnitte ab. +Auch die Warmschrumpftechnik gestattet eine rationelle Montage. Dabei +ist allerdings zum Aufschrumpfen der Feldsteuer- und Isolierschläuche +sowie gegebenenfalls der Isolierschirme die Zufuhr von Wärme, d.  h. +in der Regel die Verwendung einer offenen Flamme, erforderlich. +Kaltschrumpf-Endverschlüsse werden über das vorbereitete Kabelende +geschoben und schrumpfen nach dem Entfernen des Stützrohres bzw. +der Stützwendel selbsttätig auf das Kabel auf. +Mittelspannungs-Freiluft-Endverschlüsse +Für Freiluftanwendungen werden grundsätzlich die gleichen Techniken +wie bei Innenraum-Endverschlüssen eingesetzt; hier sind aber zusätz- +liche Anforderungen hinsichtlich der auftretenden Witterungseinflüsse + 141 +Bild 3.24 Aufschieb-Innenraum-Endverschluss für VPE-isolierte +20-kV-Kabel +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +zu beachten. So werden beispielsweise Aufschieb- oder Schrumpfend- +verschlüsse (Bild 3.25) mit zusätzlichen Isolatorschirmen zur Verlänge- +rung der Kriechwege ausgestattet. Weiterhin ist es unbedingt +erforderlich, das Eindringen von Wasser in den Leiter und den Schirm- +bereich zu vermeiden. +Für spezielle Anwendungen werden Freiluft-Endverschlüsse mit Isola- +toren aus Porzellan oder Glas eingesetzt, wobei die stabile Bauweise +als Stützelement genutzt werden kann. Durch einen in den Isolator ein- +geklebten Adapter aus Silikonkautschuk wird der Anschluss unterschied- +lichster Kunststoffkabeltypen und -querschnitte ermöglicht. +3.4.3 Garnituren in Stecktechnik +3.4.3.1 Stecktechnik im Niederspannungsnetz +Insbesondere für den Einsatz in Kabelverteilerschränken mit geringer +Bautiefe wurde die Stecktechnik für das Niederspannungsnetz entwi- +ckelt [3.7]. Diese Stecksysteme bestehen aus Steckdosen, die zusam- +men mit Abdeckblenden auf den Sammelschienen montiert werden, +sowie aus den Kabelsteckern (Bild 3.26). +142 +Bild 3.25 Freiluft-Schrumpfendverschluss für einadrige 20-kV-Kabel +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 143 +Die Betätigung der Kabelstecker erfolgt mit dem für NH-Sicherungen ge- +normten Sicherungsaufsteckgriff. Beim Abziehen des Steckers ist eine +Arretierung zu überwinden, sodass sich aufgrund des erhöhten Kraftauf- +wandes zwangsläufig eine hohe Abzugsgeschwindigkeit ergibt. Die hohe +Abzugsgeschwindigkeit und integrierte Löschkammern gewährleisten +Lastschalteigenschaften; es können Ströme bis 300 A geschaltet werden. +Alle aktiven Teile dieses Niederspannungs-Laststecksystems sind im +gesteckten wie im gezogenen Zustand gegen direktes Berühren finger- +sicher abgedeckt (Schutzart IP2X entsprechend EN 60529). +3.4.3.2 Stecktechnik im Mittelspannungsnetz +Steckgarnituren haben integrierte feldsteuernde Elemente, eine Isolie- +rung aus Silikonkautschuk oder EPDM und eine äußere Umhüllung aus +einer leitfähigen Beschichtung oder einem leitenden Kunststoff oder aus +Metall [3.6]. +Steckbare Kabelanschlüsse bestehen aus einem Geräteanschlussteil, +das in dem anzuschließenden Gerät eingebaut ist, und einem Kabel- +Bild 3.26 Niederspannungs-Stecksystem in einem Kabelverteiler- +schrank +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +steckteil, das auf das Kabel montiert ist. Die beiden Teile werden durch +Stecken miteinander verbunden. Bei kleinen Nennströmen wird hierbei +gleichzeitig die Leiterverbindung hergestellt. Bei großen Nennströmen +wird die Leiterverbindung durch Schrauben gesichert. [3.1]. +Nach der Lage des konusförmigen Isolierkörpers im Geräteanschluss - +teil wird nach dem Außenkonussystem und dem Innenkonussystem un- +terschieden (Bild 3.27). +144 +Bild 3.27 Schematische Darstellung gekapselter steckbarer +Kabelanschlüsse in Außen- und Innenkonustechnik +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 145 +In Lasttrennschaltanlagen werden bevorzugt Steckteile in Außenkonus- +technik (bis 630 A) eingesetzt (Bild 3.28), während sich in Leistungs- +schalteranlagen Stecker in Innenkonustechnik durchgesetzt haben +(Bild 3.29). +Kabelsteckteile sind im gesteckten Zustand berührungssicher (gekapselt). +Die Abmessungen von Geräteanschlussteilen mit steckbaren Leiterver- +bindungen sind in DIN 47636 (Außenkonustechnik) und DIN 47637 +(Innenkonustechnik) sowie in EN 50180 und EN 50181 genormt. +Steckgarnituren werden als Kabelanschlüsse und Muffen von mehreren +Herstellern in vielfacher Ausführungsart angeboten (z.  B. gerader +Stecker, Winkelstecker, T-Stecker). +Bild 3.28 Kabelsteckteil in + Außenkonustechnik, MS +Bild 3.29 Kabelsteckteil in +Innenkonus technik, MS +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Aufgrund des steigenden Einsatzes von Kleinschaltanlagen mit beeng- +ten Anschlussräumen verzeichneten die Kabelsteckteile in den vergan- +genen Jahren deutliche Zuwachsraten und werden aufgrund der starken +Nachfrage ständig weiterentwickelt. +Zu der Gruppe der Stecker sind auch die so genannten Kabelsteck - +adapter zu zählen, die zwar die Anforderungen an die elektrische Fes- +tigkeit gewährleisten, jedoch nicht berührungssicher sind. +3.4.3.3 Stecktechnik im Hochspannungsnetz +In der Hochspannungstechnik haben sich zum Anschluss an die Schalt- +anlagen im Wesentlichen die steckbaren Garnituren durchgesetzt. Diese +haben ebenfalls integrierte feldsteuernde Elemente, wie ab der Mittel- +spannung bekannt. +Das steckbare Kabelanschlusssystem besteht +grundsätzlich aus zwei Komponenten dem +Gießharzkörpern und dem dazugehörigen Ka- +belanschlussteil. Der Gießharzkörper wird nor- +mativ als Geräteanschlussteil, landläufig als +„Buchse“ bezeichnet. Das Kabelanschlussteil +wird umgangssprachlich auch als „Stecker“ be- +zeichnet. Im Bild 3.30 wird ein Anschlusssys- +tem in Innenkonusform nach DIN 50181 +dargestellt. +Das Geräteanschlussteil, wird direkt in der +Schaltanlage bzw. dem Transformator kon- +struktiv integriert. Isolationsmedien wären +somit in Transformatoren, z. B. Mineralöl bzw. +Ester, sowie in Schaltanlagen, SF6 oder neue +alternative Gase. +Im eingesteckten, betriebsbereiten Zustand +wird die Feldsteuerung entweder z. B. durch +tiefgezogene Aluminiumkalotten im Gießharz +vergossen oder alternativ in halbleitende +Harze eingebettet. Die Länge der Buchse kann +in vielen Fällen mit dem Ziel eines kompakten +Systems kürzer sein als von der Norm vorge- +146 +Bild 3.30 Kabelsteck- +teil in Innenkonustech- +nik, HS +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 147 +schrieben. Zur Erreichung der Normlänge werden Verlängerungsele- +mente aufgebracht. Optional sind Geräteanschlussteile mit kapazitivem +Spannungsabgriff versehen. Hierbei wird ein metallischer Ring einge- +gossen, wobei die Enden voneinander isoliert sein müssen. +Steckbare (lösbare) Kabelanschlusssysteme dienen als Schnittstelle +zwischen Kabel und Schaltanlage bzw. Transformator. +Die Integration eines Geräteanschlussteils ermöglicht, verglichen mit +der konventionellen Anschlusstechnik mit Endverschlüssen, neue An- +sätze. +Im Folgenden einige Beispiele: +– Anschluss kunststoffisolierter Hochspannungskabel +– Steckbare Durchführung für den Anschluss an eine Freileitung bzw. +Prüfbetrieb +– Gasisolierte T- Muffen (zusätzlicher Abgang / optionale Zuleitung) +– Gasisolierte Prüfmuffe als spannungsfester Abschluss +– Stecker zur Stromprüfung (Prüfung bei Nennstrombelastung und im +Überlastbetrieb) +– Steckbare Überspannungsableiter ermöglichen eine Schutzeinrich- +tung direkt an dem zu schützenden Objekt +– Blindstecker für spätere Erweiterbarkeit +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +148 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Die Welt der Elektrizitätsversorgung befindet sich im größten Wandel +ihrer Geschichte. Experten von PFISTERER sind dabei: +Mit unseren Komponenten und Systemen zur Verbindung von +Energieleitungen werden die Energienetze der Zukunft geknüpft. +Verbindungen, die die +Welt bewegen. +THE PFISTERER GROUP +www.pfisterer.com +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +4 Errichten der Kabelanlage +Der Verkabelungsgrad, insbesondere in der Hochspannungsebene hat +sich in den letzten Jahren signifikant erhöht. Der Trend zur Verkabelung +bei der Mittel- und Niederspannung setzt sich weiter auch im ländlichen +und unbebauten Bereich fort. +Bei vielen Netzbetreibern wurden bereits mechanisierte Legeverfahren +eingeführt, die die Kabellegung kostengünstiger und umweltschonender +gemacht haben, siehe Abschnitt 4.5. Dadurch kann auch die Verkabelung +von Ausläuferleitungen wirtschaftlich interessant werden. Solche Legever- +fahren sind auch im Hochspannungsbereich möglich und werden verein- +zelt bei kunststoffisolierten 110-kV-Kabeln angewendet. Für die Unter- +querung von Gewässern und Verkehrswegen wurden Verfahren entwi- +ckelt, die eine Kabellegung ohne Aufbruch ermöglichen, damit die Akzep- +tanz erhöhen und oft kostengünstiger sind als herkömmliche Verfahren. +Ein fachgerechter, sorgfältiger Kabelleitungstiefbau durch qualifizierte +Unternehmen ist nach wie vor ein wesentlicher Faktor für die Errichtung +einer langlebigen, zuverlässigen und damit wirtschaftlichen Kabelanlage +(siehe auch Abschnitt 5). Zu beachten sind die Verantwortlichkeit für die +durchzuführenden Arbeiten und die Baustellensicherung. +Hilfreich ist es, wenn die zu beauftragenden Firmen einem Präqualifi- +kationsverfahren unterzogen werden und zusätzlich eine ständige Fir- +menbeurteilung im Zuge der durchgeführten Projekte stattfindet. +Sowohl für den Netzbetrieb als auch für die Auskunftserteilung ist eine +umfassende und aktuelle Dokumentation des Netzes erforderlich. Große +Bedeutung hat daher ein sorgfältig geführtes Planwerk, das heute über- +wiegend mit Hilfe der graphischen Datenverarbeitung erstellt und fortge- +führt wird. Durch die digitale Grundkartenerfassung und die Einbindung +der Versorgungsleitungen wird die Erstellung von Bestandsplänen ver- +einfacht und vereinheitlicht. +4.1 Projektierung und Genehmigungsverfahren +Die Notwendigkeit neuer Kabelanlagen ergibt sich aus den Anforderun- +gen der Kunden sowie aufgrund betrieblicher oder netzplanerischer Ge- +sichtspunkte. In der Planungsphase werden zunächst Anfang und Ende, +Spannungsebene sowie die erforderliche Übertragungsleistung der Lei- +150 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +tungsverbindung festgelegt. In der anschließenden Projektierungsphase +werden Kabeltyp, Querschnitt und der genaue Trassenverlauf bestimmt. +Hierbei sind technische, wirtschaftliche, genehmigungsrechtliche und +umweltrelevante Aspekte zu berücksichtigen. +4.1.1 Festlegen der Trasse +Eine wichtige Voraussetzung für die Wirtschaftlichkeit einer Kabelstre- +cke ist die Wahl einer geeigneten Kabeltrasse. Mit einer sorgfältigen +Planung der Kabeltrasse sind bei der Bauausführung erhebliche Arbeits- +erleichterungen und damit Kosteneinsparungen zu erzielen. +Die für die Stromversorgung erforderlichen Kabel sind möglichst im +„öffentlichen Verkehrsgrund“ zu legen. Darunter versteht man im All- +gemeinen die dem öffentlichen Verkehr dienenden Gehwege, Rad- +wege, Parkbuchten, Fahrbahnen, Plätze, Unterführungen, Brücken +und dergleichen. Bei der Legung im öffentlichen Verkehrsgrund sind +die einschlägigen Festlegungen mit den jeweiligen Eigentümern zu be- +achten. Maßgebend sind im Falle von kommunalen Straßen die Kon- +zessionsverträge oder Betriebsführungsverträge, im Falle von Straßen +höherer Ordnung Vereinbarungen mit Autobahndirektionen, Straßen- +bauämtern und Landkreisen. Kabellegungen in Grünanlagen, die der +Naherholung dienen, sind möglichst zu vermeiden. Es sollen so wenig + 151 +Bild 4.1 schematische Darstellung für Trassenbelegung im +öffentlichen Verkehrsraum (Quelle: Stromnetz Hamburg) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +152 +wie möglich private Grundstücke in Anspruch genommen werden. Ist +dies nicht zu vermeiden, ist es immer ratsam, neben der NAV (Nieder- +spannungsanschlussverordnung) eine beschränkte persönliche +Dienstbarkeit im Grundbuch eintragen zu lassen. In der Vorbereitungs- +phase ist auch zu bedenken, wie die Beeinträchtigung von Grundstü- +cken und Straßen, insbesondere auch während der Bauphase, in +einem vertretbaren Maß gehalten werden kann. Die Wahl einer ent- +sprechenden Bauzeit (z. B. außerhalb der Vegetationsperiode, an ver- +kehrsneuralgischen Punkten während der Ferienzeit) und einer +entsprechenden Trasse (z. B. entlang von Wegen) kann erhebliche +Kosteneinsparungen bringen. +Um eine einheitliche Unterbringung von Leitungen und Anlagen in öffent- +lichen Flächen zu ermöglichen, sollte die ATB-BeStra (Allgemeine tech- +nische Bestimmungen für die Benutzung von Straßen durch Leitungen +und Telekommunikationslinien aus dem Jahr 2008 genutzt werden. In +den letzten Jahren wurden viele DIN-Normen überarbeitet bzw. neu er- +stellt, jedoch hat sich in der Praxis die in Bild 4.1 dargestellte Aufteilung +des öffentlichen Verkehrsraumes bewährt. Dabei sollten die Anlagen der +Stromversorgung und der Telekommunikation im Geh- bzw. Radweg, alle +anderen Anlagen im Straßenbereich untergebracht werden. +Lassen die örtlichen Gegebenheiten die gewünschte Anordnung nicht +zu, so ist mit den zuständigen Stellen (i. W. Straßenbaulastträger) eine +Trasse für die zu errichtenden Anlagen festzulegen. Auch hier kann un- +terstützend die ATB-BeStra genutzt werden. In der ATB-BeStra ist be- +schrieben, wo und in welcher Weise Leitungen unter Berücksichtigung +der verkehrlichen und technischen Belange der Straßenbauverwaltung, +der Straßennutzer und der bereits vorhandenen Leitungseinrichtungen +gelegt werden können, siehe Abschnitt 4.3.2. +In vielen Gemeinden werden Neubaugebiete mit so genannten Multiflä- +chen erschlossen. Durch den Wegfall der Gehwege liegen dann alle +Sparten in einem Graben. Aus Sicht der Energieversorgung entstehen +hier erhebliche Mehrkosten, da durch diese Multiflächen, die den glei- +chen Oberflächenaufbau wie die Straße aufweisen, eine tiefere Legung +der Versorgungsleitungen notwendig wird. Besonders in Städten wird +seit wenigen Jahren gern der Radstreifen nachträglich mit auf die Straße +geführt. In der verbleibenden Nebenfläche wird der Platz für die Versor- +gungsleitungen begrenzter. Dies führt oft zu Anpassungen der Leitungs- +träger, ganz besonders bei in Rohren verlaufenden, querenden +Leitungen. Auch bei der Herstellung von Hausanschlüssen werden alle +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Hausanschlussleitungen in einen gemeinsamen Graben gelegt. Bei die- +ser Bauweise, auch Mehrspartentechnik oder Querverbund genannt, +werden Kosten eingespart und die Bauzeit verkürzt. +Wesentliche Gesichtspunkte bei der Projektierung der Kabeltrasse ent- +halten DIN VDE 0276-1000 sowie die Hauptabschnitte „Empfehlung für +die Verwendung“ der entsprechenden Teile der DIN VDE 0276. Dane- +ben sind bei der Projektierung folgende Punkte zu beachten: +– Grundstücksbeschaffenheit (Oberfläche, Boden und Nutzung) +– vorhandene und geplante Leitungsanlagen und Bauwerke +– topographische Verhältnisse +– zu kreuzende Verkehrswege und Gewässer +4.1.2 Anordnung der Kabel +Während der Projektierungsphase ist auch die Anordnung der Kabel im +Graben festzulegen, da die Anordnung das Grabenprofil beeinflusst und +somit auch Auswirkungen auf die Trassenführung haben kann. Ein Bei- +spiel für verschiedene Kabelanordnungen zeigt Bild 4.2. Üblich sind die +Dreiecks- und Einebenenanordnung. Die vertikale Anordnung wird nur +in Ausnahmefällen bei sehr beengten Platzverhältnissen oder beim Ein- +satz von Kabelpflügen angewendet. +Bild 4.2 Anordnung von einadrigen Kabeln +a) Dreiecksanordnung +b) Einebenenanordnung +c) vertikale Anordnung + 153 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +154 +Bei Niederspannungs-, Mittelspannungs- und Nachrichtenkabeln ist der +Platzbedarf ausschlaggebend für die Anordnung der Kabel im Graben. +Die Netzbetreiber definieren in der Regel Standardgräben und standar- +disierte Anordnungen (Bild 4.3), um Kosten und Projektierungsaufwand +zu senken, sowie die Abrechnung mit Tiefbauunternehmen zu verein - +fachen. Beispiele und Randbedingungen sind in Abschnitt 4.3.2 auf - +gezeigt. +Ab der Mittelspannungsebene und bei großen zu übertragenden Leis- +tungen wirkt sich die Anordnung zunehmend auf die elektrischen Eigen- +schaften der Kabelanlage aus. Speziell bei einadrigen Kabeln sollten +jeweils die Adern eines Drehstromsystems gebündelt im Dreieck ange- +ordnet werden oder verseilte Kabel zum Einsatz kommen. Dadurch wer- +den die Wechselstromzusatzverluste verringert, was sich günstig auf +die Kabelbelastbarkeit auswirkt. Außerdem werden die magnetischen +Felder auf ein Mindestmaß reduziert. +Bild 4.3 Beispiel für eine mögliche Trassenbelegung eines städti- +schen Netzbetreibers (Quelle: Stromnetz Hamburg) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +156 +Bei Hochspannungskabelanlagen beeinflusst neben der räumlichen An- +ordnung auch die Art der Erdung der Kabelmäntel bzw. der Kabel- +schirme die Übertragungseigenschaften. Je nach der zu übertragenden +Leistung und der Kabellänge kann eine einseitige Erdung der Mäntel +bzw. Schirme oder eine zyklische Auskreuzung (cross bonding) erfor- +derlich sein, vor allem bei großen Querschnitten der Mäntel (Blei oder +Aluminium) bzw. Schirme. Das Auskreuzen erfolgt mittels spezieller Muf- +fen (cross-bonding-Muffen), die ein isolierendes Zwischenstück haben. +Dadurch lassen sich in der Muffe die Mäntel bzw. Schirme elektrisch +trennen; sie können somit durch eine entsprechende Zusammenschal- +tung zyklisch vertauscht werden. Die Schaltung erfolgt meist in oberir- +disch aufgestellten Schränken. Eine Auskreuzstrecke besteht aus drei +(oder einem Vielfachen von drei) gleich langen Teilstrecken, die an bei- +den Enden geerdet ist, während die inneren Muffen ausgekreuzt sind +(Bild 4.4). Mit dieser Maßnahme wird der Induktionsstrom in den Män- +teln bzw. Schirmen bis auf einen Reststrom unterdrückt, was wesentlich +zur Verminderung der Verluste und damit zur Erhöhung der Übertra- +gungsfähigkeit beiträgt. +Bei Kabeln für sehr hohe Leistungen können Maßnahmen zur aktiven +Kühlung erforderlich sein, die damit ebenfalls die Anordnung und das +Trassenprofil beeinflussen (Abschnitt 2.7.7.2). +Bild 4.4 Beispiel eines Auskreuzschemas (cross bonding) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 157 +4.1.3 Näherungen und Kreuzungen mit anderen Anlagen +Bei Näherungen und Kreuzungen von Kabeln mit anderen Anlagen und +Bauteilen müssen entsprechende Regeln beachtet werden, damit beim +Bau keine gegenseitigen Beschädigungen und beim Betrieb keine unzu- +lässigen gegenseitigen Beeinträchtigungen entstehen. Allein schon +wegen der möglichst ungehinderten Durchführung von Arbeiten an den +Anlagen sind genügend große Abstände einzuhalten. Darüber hinaus +können sich aber auch aus dem laufenden Betrieb Notwendigkeiten für +besondere Schutzmaßnahmen ergeben. Sofern aus besonderen Grün- +den von den üblichen Abständen abgewichen werden soll, sind entspre- +chende andere Schutzmaßnahmen zwischen den Beteiligten festzulegen. +Sehr häufig sind Kreuzungen oder Näherungen der Kabel mit Fernmel- +deanlagen, Eisenbahnen, Autobahnen oder Wasserstraßen. Hierbei +sind die in DIN VDE 0100-520 zusammengestellten Kreuzungs- und Nä- +herungsvorschriften für Kabel im Erdreich zu beachten. +Fernmeldeanlagen +Im ungestörten Betrieb gehen keine Beeinflussungen von Kabelanlagen +auf Fernmeldeanlagen aus. Im Fall von Störungen an Kabelanlagen +kann ein Fehlerstrom über das Erdreich fließen; das kann zu Signalein- +kopplungen und Spannungsanhebungen auf Fernmeldeleitungen füh- +ren. Insbesondere DIN VDE 0228, die Technischen Empfehlungen und +Richtlinien der Schiedsstelle für Beeinflussungsfragen (SfB) und die Ge- +fahrenstellen-Vereinbarung Telekom/VDEW sind zu beachten. +Eisenbahnen, Autobahnen und Wasserstraßen +Bei Kreuzungen und Näherungen mit Eisenbahnen, Autobahnen und +Wasserstraßen sind die Besonderheiten, wie der Zugang zur Baustelle +und die Gefährdung des Verkehrs, sowohl beim Bau als auch im lau- +fenden Betrieb zu berücksichtigen. Bei elektrischen Bahnanlagen sind +zusätzlich Fragen des Korrosionsschutzes zu beachten. Falls vorhan- +den, gelten für Signal- und Fernmeldeeinrichtungen die oben gemach- +ten Aussagen zu Fernmeldeanlagen. Besonders zu beachten sind +DIN VDE 0115 und DIN VDE 0150, sowie die Empfehlungen und Richt- +linien der Arbeitsgemeinschaft DVGW/VDE für Korrosionsfragen (AfK), +die Stromkreuzungs-Richtlinien für Bundesbahn, die NE-Stromkreu- +zungsrichtlinien für nichtbundeseigene Eisenbahnen und die Wasser- +straßen-Kreuzungsvorschriften für fremde Starkstromanlagen. +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Fernwärmenetze +Durch Kreuzungen und Näherungen zu Fernwärmeleitungen wird die +Wärmeabfuhr der Kabelanlage beeinträchtigt. In [4.1] sind Abstände ge- +nannt, bei denen sowohl die Wärmeabfuhr für die Kabelanlage als auch +die Zugänglichkeit der Leitungen bzw. Kabel gewährleistet ist. Danach +sind im Regelfall für Niederspannungskabel und Nachrichtenkabel +30 cm, für einzelne Mittelspannungskabel je nach örtlichen Verhältnis- +sen 60 bis 80 cm und für mehrere Mittelspannungskabel 100 bis 150 cm +Abstand einzuhalten. +Ist z. B. bei Querungen die Einhaltung der Abstände nicht möglich, kön- +nen in Abstimmung mit dem Fernwärmenetzbetreiber wärmeableitende +Platten ins Erdreich eingebracht werden, um die gegenseitigen Einflüsse +zu minimieren. +Gasleitungen +Um eine gegenseitige Gefährdung im Fehlerfall auszuschließen, sollen +Gasleitungen und Kabelanlagen in ausreichendem Abstand voneinan- +der gelegt werden. Einzelheiten hierzu sind in der Technischen Emp- +fehlung Nr. 7 der Schiedsstelle für Beeinflussungsfragen und in den +Arbeitsblättern des Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. +(DVGW) geregelt. +Der Abstand zwischen Gasleitung und Kabel soll mindestens 0,2 m be- +tragen, bei Parallelführung soll ein Abstand von 0,4 m angestrebt wer- +den. Sofern der Mindestabstand von 0,2 m nicht eingehalten werden +kann, muss durch geeignete Maßnahmen, die zwischen den Leitungs- +betreibern getroffen werden, ein direktes Berühren verhindert werden. +158 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +4.1.4 Behördliche Genehmigung, Wegenutzung +Planfeststellungsverfahren, Plangenehmigungsverfahren +Die Erfordernis von Planfeststellungsverfahren und Plangenehmigungs- +verfahren ist im Energiewirtschaftsgesetz (EnWG), § 43, Ausgabe vom +13. April 2017, geregelt. +§ 43 Erfordernis der Planfeststellung +Die Errichtung und der Betrieb sowie die Änderung von +1. Hochspannungsfreileitungen, ausgenommen Bahnstromfernleitun- +gen, mit einer Nennspannung von 110 Kilovolt oder mehr, +2. Gasversorgungsleitungen mit einem Durchmesser von mehr als 300 +Millimeter, +3. Hochspannungsleitungen, die zur Netzanbindung von Windenergie- +anlagen auf See im Sinne des § 3 Nummer  9 des Erneuerbare-Ener- +gien-Gesetzes im Küstenmeer als Seekabel und landeinwärts als +Freileitung oder Erdkabel bis zu dem technisch und wirtschaftlich +günstigsten Verknüpfungspunkt des nächsten Übertragungs- oder +Verteilernetzes verlegt werden sollen und +4. grenzüberschreitende Gleichstrom-Hochspannungsleitungen, die +nicht unter Nummer 3 fallen und die im Küstenmeer als Seekabel +verlegt werden sollen, sowie deren Fortführung landeinwärts als + Freileitung oder Erdkabel bis zu dem technisch und wirtschaftlich +günstigsten Verknüpfungspunkt des nächsten Übertragungs- oder +Verteilernetzes, +5. Hochspannungsleitungen nach § 2 Absatz 5 und 6 des Bundesbe- +darfsplangesetzes, +bedürfen der Planfeststellung durch die nach Landesrecht zuständige +Behörde. Bei der Planfeststellung sind die von dem Vorhaben berührten +öffentlichen und privaten Belange im Rahmen der Abwägung zu berück- +sichtigen. +Für Hochspannungsleitungen mit einer Nennspannung von 110 Kilovolt +im Küstenbereich von Nord- und Ostsee, die in einem 20 Kilometer brei- +ten Korridor, der längs der Küstenlinie landeinwärts verläuft, verlegt wer- +den sollen, kann ergänzend zu Satz 1 Nr. 1 auch für die Errichtung und +den Betrieb sowie die Änderung eines Erdkabels ein Planfeststellungs- +verfahren durchgeführt werden. + 159 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +160 +Nach dem Netzausbaubeschleunigungsgesetz (NABEG) können hier +wesentliche Verkürzungen der Genehmigungslaufzeiten erreicht wer- +den. Mit der Anreizregulierungsverordnung (ARegV) erfolgt eine bessere +Anerkennung der Kosten für Erdverkabelungsmaßnahmen. Der behörd- +liche Genehmigungsprozess kann beim Umweltbundesamt (UBA), z. B. +auf dessen Homepage eingesehen werden [4.2]. +Raumordnungsverfahren +Nach dem Raumordnungsgesetz, das durch Landesplanungsgesetze +einzelner Bundesländer ergänzt wird, werden bei überörtlichen und +raumbedeutsamen Planungen Raumordnungsverfahren notwendig. Im +Einzelfall ist zu prüfen, ob weitere Gesetze (z. B. Naturschutzgesetz, +Wasserrecht) betroffen sind. +Sonstige Genehmigungen sowie privatrechtliche Zustimmungen +Vor Beginn der Arbeiten in öffentlichen Straßen ist in jedem Fall die + Zustimmung des Straßeneigentümers sowie eine Anordnung verkehrs- +regelnder Maßnahmen bei der zuständigen Behörde einzuholen. Grund- +lagen sind hier die Regelwerke RSA und ZTV SA (siehe Abschnitt 4.1.8). +Für diese Genehmigungen existiert keine bundeseinheitliche Gebüh - +renordnung. Daher hat es sich als vorteilhaft erwiesen, mit Straßenei- +gentümern Rahmenverträge abzuschließen, in denen die Bedingungen +häufig wiederkehrender Baumaßnahmen geregelt sind. Bei Legung von +Leitungen in stadt- bzw. gemeindeeigenen öffentlichen Verkehrsflächen +sind bestehende Konzessionsverträge zu beachten. +Bei Inanspruchnahme von öffentlichem Grund – kein öffentlicher Ver- +kehrsgrund – sowie von Privatgrundstücken ist ebenfalls eine vorherige +Zustimmung des Grundstückseigentümers notwendig. Eine solche Zu- +stimmung darf bei der Inanspruchnahme von Privatgrundstücken nach +der NAV (Niederspannungsanschlussverordnung bzw. Verordnung über +Allgemeine Bedingungen für den Netzanschluss und dessen Nutzung +für die Elektrizitätsversorgung in Niederspannung) i. d. R. nicht versagt +werden, wenn der Grundstückseigentümer Netzanschlusskunde des ört- +lichen Netzbetreibers ist und die Leitung der örtlichen Versorgung dient. +Der Grundstückseigentümer darf im Anwendungsbereich der NAV nur +dann die Inanspruchnahme seines Grundstückes verweigern, wenn dies +für ihn mit unzumutbaren Nachteilen verbunden ist. Für Mittel- und +Hochspannungsanlagen ist grundsätzlich eine dingliche Sicherung für +den Bau, den Betrieb und die Unterhaltung durch Abschluss eines +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 161 +Dienstbarkeitsvertrages und Eintragung einer Dienstbarkeit herbeizu- +führen, da nur so die vereinbarten Rechte auf Dauer (z. B. bei Verkauf +des Grundstücks) gesichert sind. +4.1.5 Projektplan +Der Projektplan dient als Grundlage für die interne Bearbeitung und Ge- +nehmigung der Maßnahme, die behördliche Genehmigung der Trasse, +die Abstimmung mit anderen Versorgungsträgern, die Einholung der +Zustimmung der Grundstückseigentümer sowie für die Erstellung der +Ausschreibungsunterlagen. Der Projektplan sollte möglichst viele Infor- +mationen entlang der geplanten Trasse enthalten: +– projektierte Trasse +– vorhandene und projektierte Verkehrswege, Brücken, Gebäude, Bau- +linien, Baumpflanzungen usw. +– Grundstücksgrenzen +– Gewässer, Schutzgebiete +– vorhandene und projektierte andere Leitungen +Im Bedarfsfall sind darüber hinaus Höhenprofile und Kreuzungsunter- +lagen zu erstellen. +Bild 4.5 Ausschnitt aus einem digitalen Projektplan (Quelle: Westnetz) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Zur Erstellung des Projektplans wird zunehmend die graphische Daten- +verarbeitung eingesetzt (siehe auch Abschnitt 4.10). Dadurch lässt sich +ein Plan blattschnittfrei aus der gespeicherten Grundkarte erstellen, in +den die projektierten Leitungen eingetragen werden. Eine weitere Ver- +einfachung für die Abstimmung und das Genehmigungsverfahren ergibt +sich, wenn die digitale Grundkarte der amtlichen Katasterkarte ent- +spricht (Bild 4.5). +Der Projektplan enthält üblicherweise alle bereits vorhandenen Kabel +sowie die projektierten neuen Trassen. Die Anzahl der auf diesen Tras- +sen neu zu legenden Kabel wird im Allgemeinen im Projektplan nicht +dargestellt. Die Angabe der jeweiligen Grabenprofile ist dann hilfreich, +wenn sich im Verlauf der Trasse die Zahl der zu legenden Leitungen än- +dert. Das unterstützt die Arbeit der Tiefbaufirmen und vermeidet unnö- +tige Diskussionen bei der späteren Aufmaßerstellung. +4.1.6 Bodenuntersuchung +Bodenuntersuchungen können erforderlich sein, um die angetroffenen +Bodenarten auf ihre Wiederverwendung zu prüfen. In aggressive Böden, +wie Moor, Torf, Asche, Bauschutt usw., dürfen Kabel zur Vermeidung +von chemischer Korrosion nicht unmittelbar eingebettet werden. In sol- +chen Fällen muss der Boden in der Umgebung des Kabels (ca. 20  cm +nach allen Seiten) gegen geeignetes Füllmaterial (z. B. Sand) ausge- +tauscht werden, es sei denn, es kommt eine besondere Mantelkonstruk- +tion zum Einsatz oder die Kabel werden in Rohre gelegt. +Bei der Entstehung von Abfällen durch Oberflächenaufbruch oder Bo- +denaustausch ist das Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG) zu berücksich- +tigen. Die Deponieverordnungen sehen für Bodenaushub grundsätzlich +vor einer Deponierung eine Bodenklassifizierung nach Belastungsstufen +mittels Beprobung vor. +– Z 0: uneingeschränkter Einbau mit Ausnahme in Schutzgebietszonen +III sowie mit Überlagerung durch Bodenschicht, die die Vorsor- +gewerte der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung +(BBodSchV) einhält +– Z 1: eingeschränkter offener Einbau +– Z 2: eingeschränkter Einbau mit definierten technischen Sicherungs- +maßnahmen (Behördeneinbindung) +Hier können erhebliche Mehrkosten für den Auftraggeber entstehen. +162 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Wenn auf Grund der Örtlichkeit kein Platz zur Bodenlagerung vorhanden +ist, ist belasteter Boden als Abfall zu betrachten und entsprechend dem +KrWG zu behandeln. +Ferner ist die Bestimmung der Homogenbereiche nach DIN 18300 für +die Leistungsbeschreibung bei der Vergabe der Tiefbauarbeiten erfor- +derlich. In dieser DIN sind Querverweise zu den einschlägigen DIN- +Normen für Baugrunduntersuchungen, sowie zu geotechnischen Erkun- +dungen enthalten. Besonderheiten der Bodenbeschaffenheit können ent- +scheidend in die Kosten der Kabelanlage eingehen. Deshalb ist +es wichtig, sich hierüber frühzeitig Kenntnisse zu verschaffen, um gege- +benenfalls eine andere Kabeltrasse zu suchen, denn bei Aufbruch des +Bodens wird der Auftraggeber Eigentümer des Aushubs und ist somit für +dessen sachgerechte Behandlung, ggf. Entsorgung verantwortlich. +Besteht Verdacht auf Verunreinigung des Aufbruch- und Aushubmateri- +als, so sind genauere Untersuchungen vorzunehmen. Für den Fall, dass +das Material gemäß Wasserhaushaltsgesetz oder entsprechender +Vorschriften nicht mehr eingefüllt werden darf, ist die weitere Vorgehens- +weise zur Verwertung bzw. Entsorgung den einschlägigen Verwaltungs- +vorschriften zu entnehmen. +Hier ist im Wesentlichen die BBodSchV zu berücksichtigen, daraus ein +Auszug: +Diese Verordnung gilt für: +„… die Untersuchung und Bewertung von Verdachtsflächen, altlastver- +dächtigen Flächen, schädlichen Bodenveränderungen und Altlasten sowie +für die Anforderungen an die Probennahme, Analytik und Qualitätssiche- +rung nach § 8 Abs. 3 und § 9 des Bundes-Bodenschutzgesetzes, (…).“ +4.1.7 Information Dritter +Jedes projektierte Bauvorhaben ist so frühzeitig bekanntzugeben, dass +den Betroffenen ausreichend Zeit zur Rückäußerung und Vorbereitung +ihrer Maßnahmen zur Verfügung steht. In dem „Verfahren zur Informa- +tion der Betreiber anderer Leitungen“ sind Art und Umfang der pro - +jektierten Baumaßnahmen in einem Projektplan maßstäblich und +übersichtlich auszuweisen. In der Stellungnahme müssen die betroffe- +nen Stellen alle ihre vorhandenen und geplanten Anlagen darstellen. + 163 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Es ist empfehlenswert, die Anlieger über die geplanten Arbeiten durch +Hinweistafeln oder Infoflyer vorab zu informieren. Zum einen benötigen +besonders Gewerbetreibende diese Information, um Ihre Lieferanten zu +informieren, zum anderen fühlen sich die Anlieger gut informiert und +haben so auch eine Kontaktadresse. +Bei Kleinstmaßnahmen und Tagesbaustellen, z.  B. Hausanschlüssen, +wird im Normalfall auf ein solches Verfahren verzichtet. +4.1.8 Koordinierung mit anderen Baumaßnahmen +Bei der Neuerschließung von Wohn- und Gewerbegebieten oder Sanie- +rung von Straßen und Leitungsanlagen sollte eine möglichst frühe ge- +genseitige Abstimmung der verschiedenen Leitungsbetreiber über den +zeitlichen Ablauf der Baumaßnahmen erfolgen. Durch diese Koordinie- +rung werden wiederholte Aufgrabungen und damit unnötige Kosten ver- +mieden. Kabel sollten immer im Anschluss an die Bauarbeiten für Kanal +und möglichst nach den Bauarbeiten für Fernwärme, Wasser und Gas +gelegt werden. Insbesondere bei größeren Maßnahmen ist ein abge- +stimmter schriftlicher Bauzeitenplan erforderlich. +Städte und Gemeinden neigen dazu, nach Neu- bzw. Sanierungsarbei- +ten Aufgrabesperrfristen von bis zu 5 Jahren festzulegen, damit der Stra- +ßenkörper durch nachträgliche Arbeiten nicht zu schnell wieder +geschädigt wird. +Aus diesem Grund werden i. d. R. vor solchen Arbeiten alle Betreiber von +Versorgungs- und Entsorgungsleitungen über geplante Arbeiten informiert. +Die mehrspartige Legung, insbesondere bei der Herstellung von Haus- +anschlüssen, erfolgt heute von vielen Unternehmen standardmäßig und +gilt als anerkannte Technik. +4.1.9 Abstimmung mit Behörden bei Arbeiten im Verkehrsraum +Bei der Planung eines größeren Bauvorhabens sollte bereits vorab mit +der Straßenverkehrsbehörde abgestimmt werden, welche verkehrs- +rechtlichen Auflagen zu erwarten sind. Bei Aufgrabungen in oder an öf- +fentlichen Straßen können die Auflagen zur Verkehrssicherung, z.  B. +Ab- und Wiederanfuhr des Aushubs, besonders umfangreiche Beschil- +164 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +derungen usw., für die Kostenberechnung von großer Bedeutung sein. +Die Straßenverkehrsordnung (StVO) fordert für die Festlegung der Bau- +stellenbeschilderung, im Regelfall vom Bauunternehmen, einen Ver- +kehrszeichenplan (§ 45). Im Wesentlichen muss dieser enthalten: +– den Straßenabschnitt, +– die im Zuge des Abschnitts bereits vorhandenen Verkehrsschilder, +Verkehrseinrichtungen und Anlagen, +– Art und Ausmaß der Arbeitsstelle, einschließlich der für die Baustel- +leneinrichtung benötigten Fläche, +– die für die Kennzeichnung der Arbeitsstelle und für die Verkehrsfüh- +rung im Bereich der Arbeitsstelle notwendigen Verkehrszeichen und +Verkehrseinrichtungen. +Es empfiehlt sich, mit den zuständigen Ordnungsbehörden Regelpläne +gemäß Richtlinien für die Sicherung von Arbeitsstellen an Straßen (RSA) +zu vereinbaren, die sich in vielen Fällen als ausreichend erweisen. +Die Anordnungen der Ordnungsbehörden richten sich an den Bauun- +ternehmer. Die Ordnungsbehörde legt fest, in welchem Umfang der öf- +fentliche Verkehrsraum vorübergehend eingeschränkt werden kann +(§ 32 StVO) und verpflichtet den Bauunternehmer, die erforderlichen Si- +cherungsmaßnahmen gegenüber dem Straßenverkehr zu treffen. Be- +sondere Bedeutung kommt dabei den RSA und den Zusätzliche +Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Sicherungsarbeiten +an Arbeitsstellen an Straßen (ZTV-SA) des Bundesministeriums für Ver- +kehr, Bau und Stadtentwicklung, in der jeweils gültigen Fassung zu. +4.1.10 Ausschreibung und Vergabe der Kabellegungsarbeiten +Die Ausschreibung und Vergabe von Kabellegungsarbeiten sollte auf +folgenden Angaben und Festlegungen beruhen: +– Einleitende Erläuterung der Baumaßnahme (grobe Baubeschreibung) +– detaillierte Beschreibung der auszuführenden Arbeiten +– Angaben über die Homogenbereiche sowie die vorhandenen bzw. +herzustellenden Oberbauschichten und Oberflächen +– Aufzeigen der vom Unternehmer zu entsorgenden Abfälle gemäß +KrWG, siehe auch Abschnitt 4.3.3 +– Angaben zur Kampfmittelbelastung (Begleitung durch Fachkundigen +gemäß §20 „Sprengstoffgesetz“) + 165 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +– Angaben zur Kabellegung (Ziehen der Kabel, Schutzmaßnahmen für +das Kabel, Hinweise auf mögliche Hindernisse bei der Kabellegung) +– Angaben über das Füllen des Kabelgrabens, über die Abfuhr und Ent- +sorgung des übriggebliebenen Aushubs +– Angaben über Wiederinstandsetzung der Straßenoberflächen unter +Berücksichtigung der einschlägigen Vorschriften, z. B. Regelwerk für +den Straßenbau +– Angaben über die Verrechnung gegebenenfalls auftretender beson- +derer Leistungen +– Angaben über das Beistellen besonderer Baustoffe (z.  B. Schutz- +rohre, Sand, Füll- und Abdeckmaterial) und Leistungen (z. B. Kabel- +transport, Bohrungen) +– Ausführungsfristen, gegebenenfalls unter Festlegung von Vertrags- +strafen +– Haftung und Gewährleistung +– besondere Bedingungen für Abrechnung und Bezahlung +– Einbehaltung einer Sicherheitsleistung für etwaige Nachbesserungs- +arbeiten +– Hinweise auf Erfüllung behördlicher Auflagen +Bewährte Grundlage für das Bauvertragswesen ist die Vergabe- und +Vertragsordnung für Bauleistungen (VOB). +Teil A (DIN 1960) der VOB enthält „Allgemeine Bestimmungen für die +Vergabe von Bauleistungen“, Teil B (DIN 1961) „Allgemeine Vertrags- +bedingungen für die Ausführung von Bauleistungen“ und Teil  C +(DIN 18299 – 18459) „Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für +Bauleistungen“. Werden die Regelungen der VOB als Vertragsbestand- +teil vereinbart, so gilt für die Kabelleitungstiefbauarbeiten die DIN 18322 +„Kabelleitungstiefbauarbeiten“ in der jeweils gültigen Fassung. +Hinweise für Aufgrabungen in Verkehrsflächen enthalten die Zusätzliche +Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Aufgrabungen in +Verkehrsflächen (ZTV A-StB). +Bauarbeiten für Kabellegung werden in der Regel an Tiefbauunterneh- +men vergeben, die auf Kabelleitungstiefbau spezialisiert sind. +Es muss sichergestellt sein, dass diese Unternehmen über einschlägig +qualifiziertes Personal und geeignete technische Ausrüstung verfügen, +da eine qualifizierte Behandlung der Kabel sowohl beim Transport als +auch während des Legens dringend erforderlich ist. Beschädigungen +166 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +werden oft nicht sofort erkannt oder als belanglos abgetan und können +später zu einem Ausfall des Kabels mit umfangreichen und teuren Re- +paraturarbeiten führen. Daher muss bei einer Ausschreibung der billigste +Anbieter nicht zwangsläufig der wirtschaftlich günstigste sein. +Der Auswahl der mit der Kabellegung beauftragten Unternehmen kommt +besondere Bedeutung zu. Zur Auswahl geeigneter Leitungstiefbauun- +ternehmen sollte die im Jahr 2015 erstmals veröffentlichte VDE-Anwen- +dungsregel „Bauunternehmen im Leitungstiefbau – Mindest anforde- +rungen“ (VDE-AR-N 4220), sowie die im Jahr 2016 herausgegebene +VDE-Anwendungsregel „Mindestanforderungen an ausführende Unter- +nehmen in der Kabellegung“ (VDE-AR-N 4221) herangezogen werden. +Die RAL-GZ 962 „Kabelleitungstiefbau“ enthält Bestimmungen für die +Gütesicherung. Tiefbauunternehmen, die das RAL-Gütezeichen führen, +müssen die in den Güte- und Prüfbestimmungen enthaltenen Anforde- +rungen erfüllen und bieten somit die Gewähr für eine entsprechende +Ausführungsqualität. Die Unternehmen können aber auch auf andere +Art bewertet werden, z. B. durch eine Präqualifikation. +Darüber hinaus kann bei der Vergabe die Verordnung von öffentlichen +Aufträgen im Bereich des Verkehrs, der Trinkwasserversorgung und der +Energieversorgung (Sektorenverordnung – SektVO) angewandt werden. +Öffentliche Aufträge, deren geschätzter Wert einen festgelegten Schwel- +lenwert überschreitet, müssen entsprechend der so genannten Sekto- +renverordnung europaweit ausgeschrieben werden. Die jeweils gültigen +Schwellenwerte werden im Bundesanzeiger veröffentlicht [4.3]. +Anmerkung: Nach §3 SektVO ist eine Freistellung durch die EU-Kom- +mission möglich, wenn die Sektorentätigkeiten sich auf den Markt mit +freiem Zugang bezieht und unmittelbar dem Wettbewerb ausgesetzt +sind. Der Freistellungsantrag kann vom Bundeswirtschaftsministerium +(BMWi), einzelnen Auftraggebern oder Verband gestellt werden. +4.2 Vorarbeiten und Baustelleneinrichtung +Baustellen, dazu gehören auch Abstellplätze für Baustoffe und Bauge- +räte, sind so zu sichern, dass weder die an der Baustelle Beschäftigten +noch Dritte gefährdet werden. + 167 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +4.2.1 Erkundigungspflicht +Vor Beginn der Bauarbeiten ist der Auftraggeber (Bauherr) verpflichtet, +sich bei allen örtlichen Leitungsbetreibern zu erkundigen, ob im Arbeits- +bereich Kabel oder Leitungen vorhanden sind. Die Erkundigungspflicht +kann an Dritte, z. B. an das ausführende Tiefbauunternehmen, vertrag- +lich übertragen werden. +Diese Maßnahme dient der Sicherheit des Personals im Arbeitsbereich +und dem Schutz der im Boden befindlichen Anlagen. +Werden durch Tiefbauarbeiten Versorgungsstörungen verursacht, kön- +nen seitens der Betroffenen Schadenersatzansprüche geltend gemacht +werden. Wer die Erkundigungspflicht verletzt und dadurch eine Beschä- +digung verursacht, muss nach geltender Rechtsprechung mit Bestra- +fung wegen fahrlässiger Baugefährdung rechnen. +Beim grabenlosen Leitungsbau ist die vorherige Erkundigung nach vor- +handenen Leitungen noch wichtiger als bei der konventionellen Kabelle- +gung, da bei diesen Legemethoden keine optische Kontrolle des „Grabens“ +erfolgt. Unerkannte Leitungen können so bemerkt oder unbemerkt beschä- +digt werden. In begründeten Fällen muss die grabenlose Bauweise einge- +stellt und die Maßnahme in offener Bauweise weitergeführt werden. +4.2.2 Verkehrssicherung +In öffentlichen Straßen ist die Straßenverkehrsordnung maßgebend. +Entsprechend sind im Bereich von Autobahnen, Wasserstraßen, Schie- +nenwegen usw. die Vorschriften der jeweils zuständigen Verwaltungen +zu beachten. Warnzeichen und Absperrungen sind vor Beginn der ei- +gentlichen Arbeiten anzubringen und müssen laufend den Gegebenhei- +ten angepasst werden. Die Sicherheit der Baustelle ist stets auf recht- +zuerhalten (z. B. durch Beleuchtung, Aufräumen usw.). Da Leitungs - +arbeiten oft im öffentlichen Straßenverkehr stattfinden, gelten hier die +RSA in der aktuell gültigen Ausgabe. +Die Baustellenleiter (oder deren Vertreter) der im Straßenraum tätigen +Firmen sind gehalten, sich in regelmäßigen Abständen vom einwandfreien +Zustand der Sicherungsmaßnahmen zu überzeugen (nach Errichtung der +Sicherungsmaßnahmen, bei Tagesanbruch und nach Eintritt der Dunkel- +heit, nach Unwetter oder Sturm) und Mängel abzustellen. Die Kontrollen +sind im Bautagebuch zu dokumentieren (siehe ZTV-SA, Abschnitt 7). +168 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 169 +Bei einer Fremdvergabe der Arbeiten ist der Netzbetreiber als Auftrag- +geber im Rahmen seiner Aufsichtspflicht für die Beschilderung und Ver- +kehrssicherung mit verantwortlich. In der Praxis bedeutet dies, dass der +Netzbetreiber die Fachkompetenz der eingesetzten Unternehmen stich- +probenweise überprüfen muss. Das Personal des Netzbetreibers muss +in der Lage sein, zumindest grobe Mängel der Baustelleneinrichtung und +-sicherung zu erkennen. Diese Überprüfungen und eventuell eingeleitete +Maßnahmen sollten dokumentiert werden. Hierfür eignet sich ein so ge- +nanntes „Bautagebuch“ oder „Tagesberichte“, in denen der Auftragneh- +mer wiederkehrende und besondere Ereignisse zu dokumentieren hat. +4.3 Kabelgraben +Bei der Planung und Projektierung ist bereits darauf zu achten, dass die +Leitungstrassen möglichst geradlinig verlaufen sollen. Die konventio- +nelle Kabellegung mit Aushub eines Kabelgrabens und anschließendem +Kabelzug ist in bebauten Gebieten nach wie vor die gängige Methode +der Kabellegung. Die in der Regel vorhandene Vielzahl der Leitungen +im Trassenverlauf schränkt die Möglichkeiten einer mechanisierten Ka- +bellegung ein. Das Risiko, eigene oder fremde Kabel- bzw. Rohranlagen +zu beschädigen, ist einfach viel zu groß. +Grundsätzlich sind alle Arbeitsschritte entsprechend ZTV A-StB auszu- +führen. +4.3.1 Feststellen des Zustandes vorhandener Oberflächen +Werden vor Inangriffnahme der Arbeiten im Baustellenbereich Schäden +an den Oberflächen oder angrenzenden Gebäuden und Grundstücks- +begrenzungen (Mauern, Zäune, Tore) festgestellt, so sind diese fotogra- +fisch zu dokumentieren. Grobe Schäden sollten dem Eigentümer +angezeigt werden. Parallel muss eine Begehung mit einem Vertreter der +zuständigen Straßenbaulastträger stattfinden. (siehe auch § 3 VOB +Teil B). Im Vorfeld sollten Vereinbarungen über die Wiederherstellung +der Oberflächen unter Berücksichtigung etwaiger bestehender Verträge +getroffen werden. Ein fachgerechter Aufbruch wird u. a. in der ZTV A- +StB beschrieben. +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +170 +4.3.2 Legetiefe, Mindestüberdeckung und Grabenbreite +Die Breite des Kabelgrabens richtet sich in erster Linie nach Art und An- +zahl der zu legenden Kabel. Die in DIN 4124 festgelegten Mindestgra- +benbreiten sind zu beachten. Bei Arbeiten in Kabelgräben sind die +Unfallverhütungsvorschriften zu beachten. +Bild 4.6 zeigt die Begriffsdefinitionen der ATB-BeStra bei der Legung +von Versorgungsleitungen im öffentlichen Straßenbereich. +Nach DIN VDE 0276 wird empfohlen, Kabel mindestens 60 cm, unter +Fahrbahnen von Straßen jedoch mindestens 80 cm unter der Erdober- +fläche zu legen. Einige Städte und Gemeinden fordern eine Überdeckung +von mindestens 1 m im Straßenbereich. Dies erleichtert eine Straßen- +sanierung, wenn diese im Vollausbau stattfindet, erheblich. Bei geringe- +ren Legetiefen ist das Kabel durch andere Maßnahmen entsprechend +zu schützen. Solche Maßnahmen können z. B. Abdeckungen, Legung in +Bild 4.6 Begriffsdefinitionen aus ATB-BeStra +1) Die Dicke des Oberbaus ergibt sich aus den RStO bzw. ZTV A-StB Abschnitt 5 oder +wird aufgrund des örtlichen Istzustandes einvernehmlich festgelegt. +2) Die Verfüllzone ist der Raum innerhalb des Leitungsgrabens oberhalb der Leitungs- +zone bis zum Planum. Die Verfüllzone entfällt, wenn OK Leitungszone und Planum in +gleicher Höhe liegen. +3) Die Leitungszone ist der Bereich des Auflagers und der Einbettung bei Leitungen in +der Breite des Leitungsgrabens bis 30 cm über den Scheitel der Leitung. Bei Kabel- +und Kabelkanalanlagen gelten die Vorschriften des Leitungseigentümers. +4) Soweit sich zur Vermeidung von Schäden an der Leitung sowie aus bautechnischen +Anforderungen an die Verdichtung der Frostschutzschicht und an die Tragfähigkeit +des Planums sowie an den Verdichtungsgrad in der Leitungszone keine anderweiti- +gen Überdeckungen ergeben, ist zwischen Planum und OK Leitung bzw. Schutzrohr +eine Überdeckung von mindestens 10 cm einzuhalten. +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 171 +Rohren oder ein verstärkter Außenmantel sein. Eine Rohrlegung emp- +fiehlt sich insbesondere immer im Straßenbereich bzw. in den Einfahrten +zu den anliegenden Grundstücken. In Tabelle 4.1 sind die lichten Min- +destbreiten für Gräben ohne Arbeitsraum nach DIN 4124 eingetragen. +Gräben ohne Arbeitsraum dürfen beim Ausheben und Verfüllen betreten +werden, z. B. beim Herstellen einer ebenen und steinfreien Grabensohle. +Für Gräben, die rein maschinell erstellt werden und die zu keiner Zeit +betreten werden müssen, gibt es keine Vorgaben über Mindestbreiten. +Abweichende Tiefen können sich beim Kreuzen von im Erdreich vor- +handenen Objekten ergeben. Bei Unterkreuzung von Straßen, Wasser- +straßen und Bahnanlagen können von den zuständigen Verwaltungs- +behörden die Tiefen vorgeschrieben sein. +Tabelle 4.1 Lichte Mindestbreite für Gräben ohne Arbeitsraum nach +DIN 4124 +Bild 4.7 Standard-Grabenprofil 30 cm × 60 cm für die Belegung mit +zwei Niederspannungskabeln NAYY-J 4x150 und einem +Straßenbeleuchtungskabel NYY 5x10 +Regellegetiefe [m] +bis 0,70 +über 0,70 +bis 0,90 +über 0,90 +bis 1,0 +über 1,00 +bis 1,25 +lichte Mindestbreite [m] +0,30 +0,40 +0,50 +0,60 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +172 +Bild 4.7 zeigt beispielhaft ein Grabenprofil für die Belegung mit zwei Nie- +derspannungskabeln und einem Straßenbeleuchtungskabel. +Je nach Kabeltyp bzw. Rohrnennweite ist entsprechend Platz im Graben +vorzusehen. In Tabelle 4.2 sind Richtwerte hierzu eingetragen. +Die nach ATB-BeStra erforderlichen Mindestüberdeckungen sind in +Tabelle 4.3 eingetragen. +Die Überdeckung von Leitungen bei Kreuzungen, die in grabenloser +Bauweise hergestellt werden, beträgt mindestens den zehnfachen +Schutzrohrdurchmesser, siehe Abschnitt 4.5.4. Bei der Längsverlegung +richtet sich die Mindestüberdeckung nach den einschlägigen Vorschrif- +ten der jeweiligen Leitungsbetreiber, sie muss aber mindestens 0,5 m +betragen, und die Leitung muss mindestens 0,1 m unterhalb des Pla- +nums liegen. +Zusätzlich sollten entsprechend der Kabeldurchmesser und die Ab- +stände der Kabel zueinander berücksichtigt werden. Der Abstand zuei- +Tabelle 4.2 Platzbedarf von Kabeln und Rohren im Graben +Tabelle 4.3 Mindestüberdeckungen nach ATB-BeStra (Offene +Bauweise bei Kreuzungen) +Kabeltyp oder Rohrdurchmesser +Platzbedarf [cm] +Straßenbeleuchtungs- (SB) oder Fernmeldekabel (FM) +10 +Niederspannungskabel (NS) oder Rohre bis DN 75 +10 +Mittelspannungskabel (MS) bis 185 mm² oder +Rohre DN 75 bis DN125 +15 +Mittelspannungskabel (MS) > 185 mm² oder +Rohre DN 125 bis DN160 +20 +Straßentyp +Mindestüberdeckung +Bundesstraßen und zweibahnige Landesstraßen +außerhalb von Ortsdurchfahrten +≥ 1,2 m +Bundes- und Landesstraßen innerhalb von Ortsdurch- +fahrten, einbahnige Landesstraßen außerhalb von Orts- +durchfahrten sowie Kreis- und Gemeindestraßen +innerhalb und außerhalb von Ortsdurchfahrten +≥ 1,2 m, +aber mind. 0,1 m unterhalb +Planum (gilt auch bei +Längslegung) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 173 +nander sollte mindestens 7 cm betragen. Kabel mit einem größeren +Durchmesser sollten einen Abstand zueinander haben, der dem Durch- +messer des Kabels entspricht. +Montagegruben +Zur Gewährleistung einer qualitätsgerechten Montage müssen Montage- +gruben (schematische Darstellung in Bild 4.8) eine ausreichende Größe +haben. In Abhängigkeit vom Muffentyp ist von einem Mindestplatzbedarf +auszugehen, der in Tabelle 4.4 als Richtwert angegeben ist. Der Kabel- +graben ist bei Neulegungen von einer Seite der Muffengrube ca. 2 m bis +zur Beendigung der Muffenmontage offen zu halten. Die in der Tabelle +angegebenen Maße beziehen sich auf die Standardbauweise. +Tabelle 4.4 Empfohlene Muffengrubengrößen +Bild 4.8 Montagegrube, schematische Darstellung +Muffentyp +Länge A +[m] +Breite B +[m] +Montagefrei- +raum unter +Kabel C [m] +Verbindungs- und Übergangsmuffen (1 kV) +Abzweigmuffen 150/35 (Abzweig ≤ 50 mm²) +Abzweigmuffen 150/150 (Abzweig > 50 mm²) +1,2 +1,0 +1,5 +1,0 +1,0 +1,0 +0,3 +Verbindungsmuffen für kunststoffisolierte +Kabel Mittelspannung (3 Einzelmuffen) +2,0 +1,5 +0,3 +Übergangsmuffen von papier- auf +kunststoffisolierte Kabel (sowie in bestimmten +Fällen erforderliche Verbindungsmuffen für +papierisolierte Kabel) +2,5 +1,5 +0,4 +Abzweigmuffen für kunststoffisolierte Kabel +Mittelspannung (3 Einzelmuffen) +3,0 +1,5 +0,3 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +174 +4.3.3 Herstellen des Kabelgrabens +4.3.3.1 Entfernen des Oberbaus +Beim Entfernen des Oberbaus sind die Regelungen der ZTV A-StB +beschrieben. +Befestigte Oberflächen sind getrennt aufzubrechen. Oberbauschichten +aus Beton und Asphalt sind parallel zur Leitungstrasse in etwa in +Grabenbreite mit geeigneten Geräten vollständig zu durchtrennen. Das +Aufbruchmaterial ist je nach Einsatzmöglichkeit vorrangig einer Wieder- +verwertung zuzuführen oder zu entsorgen. +Pflaster- und Plattenbeläge sind sorgfältig aufzunehmen, zu reinigen +und für den späteren Wiedereinbau zwischenzulagern. +Randeinfassungen, die gekreuzt werden, sind vor Beginn der Aushub- +arbeiten sorgfältig abzubauen und zu lagern. +Befestigte Oberflächen ohne Bindemittel sind in der Regel im Zuge der +Aufgrabung maschinell auszubauen. Die Behandlung von Grünflächen +richtet sich nach den jeweiligen Vereinbarungen mit dem Eigentümer. +4.3.3.2 Aushub +Der Aushub des Kabelgrabens ist mit der notwendigen Sorgfalt auszu- +führen. Unterschiedliche Aushubmaterialien (nicht gebundener Ober- +bau, Oberboden, Kies, Sand usw.) sind getrennt zu lagern. Nach +Möglichkeit soll das Aushubmaterial für die Wiederverfüllung des Gra- +bens verwendet werden. Die Lagerung erfolgt, wie in Bild 4.9 schema- +tisch dargestellt in einem gesicherten Abstand vom Grabenrand. +Die Eignung ist sofort nach dem Aushub zu überprüfen, siehe Abschnitt +4.1.6. Feuchtigkeitsempfindliche Böden sind vor Nässe zu schützen. Bei +Richtungsänderungen muss der Graben so angelegt werden, dass die +Biegeradien der Kabel eingehalten werden können. +Generell sind Gräben ab 1,25 m Tiefe mit einem geeigneten Verbau aus- +zustatten bzw. abzuböschen (Bild 4.10). Bei nicht bindigen Böden ist +bereits bei geringeren Tiefen ein Verbau erforderlich. +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Bild 4.9 Grabenprofil mit Abstandsangabe für Aushubmaterial +(Quelle: Stromnetz Hamburg) +Bild 4.10 Grabenprofil mit Verbauspindeln (Quelle: Stromnetz Hamburg) + 175 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Bei unverbauten Gräben ist darauf zu achten, dass gemäß Bild 4.9 beid- +seitig ein lastfreier Streifen von 60 cm eingehalten wird. Das heißt, dass +hier keine Bodenlagerung erfolgen darf. +Die Grabensohle muss eben ausgeführt sein und darf keine Steine oder +andere scharfkantige Gegenstände sowie für das Kabel schädliche +Stoffe (Chemikalien) enthalten. +Grenzsteine und Vermessungspunkte dürfen nicht entfernt werden. Ist +eine vorübergehende Entfernung trotzdem unumgänglich, so ist das zu- +ständige Vermessungsamt zu verständigen. Vermessungspunkte und +Grenzsteine dürfen nur durch das zuständige Vermessungsamt oder öf- +fentlich bestellte Vermessungsingenieure gesetzt werden. +Kabel, die bei Grabarbeiten freigelegt werden, sollten möglichst freige- +schaltet werden. Kabel, die nicht zweifelsfrei von Fachpersonal als ab- +geschaltet identifiziert werden können, gelten als Spannung führend. +Sofern eine Abschaltung nicht möglich ist, dürfen Arbeiten an Kabeln +und Garnituren (z.  B. Aufnehmen, Umlegen, Hochhängen) nur in be- +sonderen Ausnahmefällen und von dafür qualifiziertem Personal in Ab- +sprache mit dem Betreiber durchgeführt werden. +176 +Bild 4.11 fachgerechte Befestigung der Kabel mit Gurten +(Quelle: Stromnetz Hamburg) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Die vorhandenen Kabel sind mit Sorgfalt zu behandeln und in ihrer Lage +nicht zu verändern. Die Kabel und Muffen sind mit entsprechendem Be- +festigungsmaterial, wie z. B. Gurten zu sichern. Dabei ist darauf zu ach- +ten, dass die Gurte nicht an den Verbauspindeln befestigt werden, um +den Verbau nicht zusätzlich zu belasten (Bild 4.11). +Ältere Massekabel sind so wenig wie möglich zu bewegen, da +bei ihnen die Gefahr besteht, dass die Tränkmasse verharzt ist und +die Papierlagen verklebt sind. Beim Biegen der Kabel besteht dann +die Gefahr des Einreißens der Papiere bzw. der Bildung von Hohlräu- +men zwischen einzelnen Papierlagen. Des Weiteren kann der Blei- +mantel mechanisch beschädigt werden und Wasser in das Kabel +eindringen. +Besonders in Innenstadtlagen sind häufig „Sonderlösungen“ erforder- +lich, um den örtlichen Geschäftsverkehr möglichst wenig einzuschrän- +ken. Hier empfiehlt es sich, Kabelgräben und Montagegruben +entsprechend abzudecken (Bild 4.12). Dieser Mehraufwand ist lohnens- +wert, da er die Akzeptanz der Baustelle bei den Anliegern massiv er- +höht. + 177 +Bild 4.12 Beispiel für eine innerstädtische Baustellensicherung +(Quelle: Stromnetz Hamburg) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +4.3.3.3 Entsorgung +Bei der Herstellung von Kabelgräben fallen durch Zerstörung von +Asphalt- und Betonoberflächen sowie durch verdrängten Aushub Ent- +sorgungsvorgänge an, die in Übereinstimmung mit dem KrWG (Kreis- +laufwirtschaftsgesetz) abgewickelt werden müssen (vgl. Abschnitt 4.1.6 +Bodenuntersuchung). +Bei Verdacht auf teer-/pechhaltigen Straßenaufbruch oder kontaminier- +ten Bodenaushub hat die ausführende Tiefbaufirma den Auftraggeber +unverzüglich zu verständigen und bis zur Klärung mit dem Auftraggeber +die Arbeiten zu unterbrechen. +4.3.4 Verfüllen des Kabelgrabens +Das Füllmaterial ist lagenweise einzubringen und ordnungsgemäß zu +verdichten. Der erreichte Verdichtungsgrad ist zu kontrollieren und zu +protokollieren. Der zu erreichende Verdichtungsgrad auf Planum beträgt +mind. 45 MN/m2. Für das Herstellen der Leitungszone und die hierfür +zu verwendenden Bettungsmaterialien gibt es häufig unternehmensspe- +zifische Festlegungen. Das entsprechende Trassenwarnband ist nach +den Vorgaben des Leitungsnetzbetreibers in der entsprechenden Lage +und Anzahl einzubringen. Die Höhe der einzelnen Schüttlagen richtet +sich nach dem Füllmaterial und der Art und der Größe der Verdichtungs- +geräte. Grundsätzlich gilt nach ZTV A-StB, dass der ursprüngliche Zu- +stand „technisch gleichwertig“ wiederherzustellen ist. Beim Einsatz von +maschinellen Verdichtungsgeräten ist beim ersten Verdichtungsvorgang +eine ausreichende Mindestüberdeckung – üblich sind etwa 30  cm über +dem Scheitel der gelegten Leitung – einzuhalten, damit Kabel und ge- +gebenenfalls eingebaute Schutzrohre oder Kabelformsteine nicht be- +schädigt werden. Möglichkeiten zur Abdeckung des Kabels bzw. +Kennzeichnung der Kabeltrasse sind in Abschnitt 4.4.7 genannt. +Streckenabschnitte mit einer großen Häufung von Kabeln und Kabel- +schutzrohren können wirtschaftlich und schnell mit Flüssigboden verfüllt +werden. Der Flüssigboden kann aus aufbereiteten Aushub und/oder +einer speziellen Korngrößenmischung mit optimierten thermischen und +mechanischen Eigenschaften bestehen. Das dünnflüssige Gemisch +fließt selbstständig in die Zwischenräume, härtet innerhalb von ein bis +zwei Stunden aus und hat dann die gleichen bodenmechanischen Ei- +genschaften wie der Umgebungsboden. +178 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Weitergehende Erläuterungen sind den „Zusätzlichen Technischen Ver- +tragsbedingungen und Richtlinien für Aufgrabungen in Verkehrsflächen“ +(ZTV A-StB) zu entnehmen. +4.3.5 Wiederherstellung von Oberflächen +Art und Umfang der Wiederherstellung des Straßenoberbaus sind mit +dem Straßenbaulastträger abzustimmen. Oberfläche und Aufbau müs- +sen technisch gleichwertig wiederhergestellt werden. +Gebundene Oberbauschichten sowie Pflaster- und Plattenbeläge sind +nach dem Einbau der ungebundenen Tragschicht um das Maß der Auf- +lockerung der Randzonen der ungebundenen Tragschicht zurückzu- +schneiden oder zurückzunehmen. Anschließend sind die aufgelockerten +Randzonen der ungebundenen Tragschichten zu verdichten. Angaben +über die Rücknahmebreiten sowie zu entfernende Reststreifen und ähn- +liche Maßnahmen sind der DIN 18322, Tabelle 1, oder der ZTV A-StB, +Tabelle 2 zu entnehmen. +Besonders sorgfältig muss bei befestigten Oberflächen der Übergang zur +vorhandenen Oberfläche ausgeführt werden, damit spätere Schäden, bei- +spielsweise durch eindringendes Wasser, vermieden werden. Dies gilt ins- +besondere für die Vorbehandlung von Schnittflächen vor Einbringen des +Asphalts, um eine optimale Verbindung zu erreichen. Bei Beton- und +Asphaltoberflächen sind die Nähte der Deckschichten als Fuge auszubil- +den und mit Vergussmasse bzw. Fugenband fachgerecht zu verschließen. +4.3.6 Einbau der Durchzüge +Um Fahrbahnen, Gleisanlagen und dergleichen nicht für die gesamte +Dauer der Kabellegung für den Verkehr sperren zu müssen, werden im +Zuge der allgemeinen Erdarbeiten Stahlrohre, Kunststoffrohre oder Ka- +belformsteine, so genannte Durchzüge, eingebaut. Nachträglich ist das +selbstverständlich in Abstimmung mit dem örtlichen Straßenbaulastträ- +ger und der zuständigen Verkehrsbehörde möglich. Dazu werden in der +Regel nacheinander die Fahrstreifen aufgegraben, um einen einge- +schränkten wechselseitigen Verkehr, der ampelgesteuert sein kann, zu +ermöglichen. Bei der Wahl der Rohre ist darauf zu achten, dass einad- +rige Kabel eines Wechsel- oder Drehstromsystems nicht einzeln in +Stahlrohre gelegt werden dürfen, um magnetische Verluste und unzu- + 179 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +lässige Erwärmung zu vermeiden. Für bereits liegende Kabel können +teilbare Kunststoffrohre oder Betonformsteine verwendet werden. +Zwischen den Rohren (bei Mehrfachlegung) sowie zwischen Grabenwand +und Rohr ist ein ausreichender Abstand vorzusehen, siehe Bild 4.13. Die- +ser wird durch Abstandshalter gewährleistet. Um zu gewährleisten, dass +die Hohlräume (Zwickel) zwischen den Rohren und der Grabenwand ver- +füllt und verdichtet werden können, ist Verfüllmaterial einzusetzen, wel- +ches den einschlägigen Anforderungen an Verdichtbarkeit entspricht – +vorzugsweise der vorhandene Aushub oder Flüssigboden. +Bei der Legung in mehreren Ebenen ist ein ausreichender vertikaler Ab- +stand zwischen den Rohren einzuhalten. Hierbei muss jede Rohrlage +gesondert eingebettet, verfüllt und verdichtet werden, bevor die nächste +Lage ausgelegt wird. Nur durch eine lagenweise Verfüllung kann sicher- +gestellt werden, dass sich später im Oberflächenbereich Setzungen er- +geben, siehe auch Abschnitt 4.3.4. +Die lichte Weite der Durchzüge soll das 1,5-fache des Kabeldurchmes- +sers nicht unterschreiten (DIN VDE 0276). Schutzrohre dürfen innen +keine scharfen Kanten aufweisen. +180 +Bild 4.13 Rohrlegung mit Abstandhalter (Quelle: Stromnetz Hamburg) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Durchzüge sind möglichst geradlinig auf einer planierten und verdich- +teten Grabensohle zu legen. Um sie dauerhaft gegen Versanden und +Verschlammen zu schützen, müssen die Stoßstellen der Rohre und +Formsteine, z. B. durch Verstreichen oder Verkleben, sowie die Enden +(auch der belegten Rohre) durch Dichtungskappen verschlossen wer- +den. Rohre aus Kunststoff sind bei hoher mechanischer Belastung zum +Schutz gegen Verformung einzubetonieren. Kabelschutzrohre aktueller +Bauart verfügen über Steckmuffen mit Dichtungsring, so dass das Ver- +kleben der Rohre entfallen kann. +Sofern auch eine nur teilweise Behinderung des Verkehrs nicht zu ver- +treten ist, z. B. bei Kreuzungen mit Bahngleisen, Autobahnen usw., wer- +den Rohre ohne Aufbruch der Oberfläche eingebaut. Dies bietet sich +auch an, um den Aufbruch und die Wiederherstellung von besonders +teuren Oberflächen zu vermeiden und um das Gesamtbild der Oberflä- +che durch nachträgliche Reparaturstellen nicht zu beeinträchtigen. Die +Durchzüge können mit hydraulischen Pressgeräten, Erdbohrgeräten, +dem Spülbohrverfahren usw. eingebaut werden. In Abschnitt 4.5 sind +diese Techniken näher beschrieben. +4.3.7 Kabel in der Nähe von Bäumen +Sowohl bei Pflanzungen in der Nähe von Leitungen als auch bei Lei- +tungsbaumaßnahmen in der Nähe von vorhandenen Bäumen sind die +Interessen der Netzbetreiber und der Grünflächenämter bzw. Natur- +schutzbehörden zu beachten und gegeneinander abzuwägen. +In dem Merkblatt der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrs- +wesen „Baumstandorte und unterirdische Ver- und Entsorgungsanla- +gen“ sind Aussagen über die wichtigsten Maßnahmen für die Errichtung +von Kabelanlagen in der Nähe von Bäumen zusammengefasst. +DIN 18920 enthält Aussagen zum Schutz von Bäumen, Pflanzenbestän- +den und Vegetationsflächen bei Baumaßnahmen. Ein weiteres wichtiges +Regelwerk in diesem Zusammenhang ist das Merkblatt DWA-M 162 +„Bäume, unterirdische Leitungen und Kanäle“. +Bei neuen Kabellegungen oder Störungsbeseitigungen, die sich nicht +im Wurzel- Kronenbereich von Bäumen vermeiden lassen, ist mit be- +sonderer Vorsicht zu arbeiten. Dort wird in der Regel durch Grünflächen- +ämter bzw. Naturschutzbehörden gefordert, ohne Maschineneinsatz zu +arbeiten. Das Wurzelwerk muss in seiner Beschaffenheit erhalten wer- + 181 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +den und die freigelegten Wurzeln sind vor einer Austrocknung zu schüt- +zen. Es bietet sich auch an, hier mit einem sogenannten Saugbagger +zu arbeiten. Dieser saugt den zuvor per Hand leicht gelösten Boden auf +und verhindert so Wurzelbeschädigungen, siehe 4.5.3. +Die Betriebssicherheit von Kabelanlagen in der Nähe von Bäumen kann +durch Wurzeln, die das Kabel umschlingen, siehe Bild 4.14, oder eine +Bodenaustrocknung, die zu einer verminderten Wärmeabfuhr führt, ge- +fährdet werden. Im Umkehrschluss führt die Wärmeableitung der Kabel +zur Austrocknung des schon eingeschränkten Vegetationsraums der +Bäume. Insbesondere in städtischen Bereichen tritt dieser Fall häufiger +auf. Kabel in unmittelbarer Nähe von freistehenden Bäumen sind einer +erhöhten Blitzeinschlagsgefahr ausgesetzt. Deshalb sollten Leitungen +nicht im unmittelbaren Wurzelbereich von Bäumen gelegt werden. +Abschnitt 6.2.1 enthält weitere Hinweise zu Kabellegearbeiten in der +Nähe von Bäumen unter dem Gesichtspunkt des Umweltschutzes. +Bild 4.14 Kabelbestand im entwickelten Wurzelbereich +(Quelle: Stromnetz Hamburg) +182 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 183 +4.3.8 Prüfung der Verdichtung bei Kabelgräben +Das Verfahren zur Verdichtungsprüfung +ist gemäß ZTV A-StB vorab mit dem +Straßenbaulastträger abzustimmen. Bei +schmalen Kabelgräben eignen sich ins- +besondere die Überwachung des Ar- +beitsverfahrens sowie der dynamische +Lastplattendruckversuch als indirekte +Prüfverfahren, siehe Bild 4.15. +Bei der ersten Methode empfiehlt es +sich, das Arbeitsverfahren für die einzel- +nen Verdichtungsvorgänge in Abstim- +mung mit dem Straßenbaulastträger in +einer Arbeitsanweisung festzulegen. +Der dynamische Lastplattendruckver- +such ist für den Leitungstiefbau beson- +ders empfehlenswert, da die Verdich- +tungswerte für die einzelnen Ebenen des +Leitungsgrabens in kurzer Zeit ermittelt +werden können. +Nähere Angaben zu den oben aufgeführ- +ten Prüfmethoden sowie weitere Prüfver- +fahren sind in der ZTV A-StB, Abschnitt +1.6 beschrieben. +4.4 Behandlung der Kabel bei der Legung +Für das Legen von Kabeln sind die Festlegungen in der DIN 18322 in +den Abschnitten 3.5.2 und 3.5.4 maßgebend. +Kabel müssen sowohl vor als auch während des Legens mit besonderer +Sorgfalt behandelt werden. Beschädigungen beim Transport und beim +Legen der Kabel durch zu hohe Zug-, Druck- oder Torsionsbeanspru- +chung führen früher oder später zu Kabelfehlern mit hohen Folgekosten. +Kabel dürfen nicht über harte und scharfe Kanten gezogen werden. +Starke Biegungen der Kabel sind zu vermeiden. +Alle Kabelschnittstellen sind umgehend wasserdicht zu verschließen. +Dies gilt gleichermaßen für papierisolierte wie auch für kunststoffisolierte +Bild 4.15 Lastplattendruck- +versuch (Quelle: TERRA- +TEST GmbH) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Kabel. Papierisolierte Kabel mit Bleimantel sind z. B. durch aufgelötete +Bleikappen, kunststoffisolierte Kabel mit verklebten oder aufgeschrumpf- +ten Kunststoff-Endkappen zu verschließen. Für Niederspannungskabel +sind auch wiederverwendbare Verschlusskappen im Einsatz. Bei VPE- +isolierten Mittelspannungskabeln mit PE-Mänteln werden teilweise auch +leitfähige Schrumpfkappen verwendet, um statische Aufladungen zu ver- +meiden, die beim Berühren u. a. mit Schneidwerkzeugen zu Gefährdun- +gen führen können. +Fallen auf der Strecke Verbindungsmuffen an, so sollen sich die Kabel - +enden zur Gewährleistung einer einwandfreien Muffenmontage um ca. +1 bis 1,5 m überlappen. Mehrere Muffen sind gegebenenfalls gegen - +einander versetzt anzuordnen. +4.4.1 Biegeradius und Kabeltemperatur +Um zu vermeiden, dass beim Biegen die Isolierung oder der Mantel be- +schädigt wird, sind vorgegebene Biegeradien und Temperaturgrenzen +zu beachten. +Richtwerte für die kleinsten zulässigen Biegeradien von Nieder- und Mit- +telspannungskabeln sind in Tabelle 4.5 zusammengestellt. Bei einmaligem +Biegen, z.  B. vor dem Endverschluss, kann der Biegeradius äußerstenfalls +auf die Hälfte verringert werden, wenn fachgemäße Bearbeitung (Mindest- +temperatur 30 °C, Biegen über Schablone) sichergestellt ist. +Hoch- und Höchstspannungskabel können in jedem Einzelfall einen ganz +speziellen Kabelaufbau aufweisen. Der kleinste zulässige Biegeradius +kann deshalb nicht allgemein verbindlich angegeben werden, er muss +in jedem Fall beim Hersteller erfragt werden. Für eine überschlägige Be- +trachtung sind in Tabelle 4.6 zulässige Biegeradien eingetragen. +Ist beabsichtigt, die Kabel mit Maschinen zu ziehen, werden die 1,5- bis +2-fachen Werte nach Tabelle 4.5 empfohlen. +Die Mindesttemperatur nach DIN VDE 0276 während der Kabellegung +und Montage beträgt für: +PVC-isolierte Kabel +−5 °C +VPE-isolierte Kabel mit PVC-Mantel +−5 °C +VPE-isolierte Kabel mit PE-Mantel +− 20 °C +papierisolierte Kabel ++ 5 °C +184 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Tabelle 4.5 Mindest-Spulenkern-Durchmesser und Kabelbiegeradien +Tabelle 4.6 zulässige Biegeradien von Hoch- und Höchstspannungs- +kabeln +1) Kabeldurchmesser: Größtwert nach Norm bzw. Herstellerangabe +2) bei verseiten einadrigen Kabeln, Durchmesser über der Versendung +D Kabelaußendurchmesser +Kabelbauart +Aderart +Spulenkern- +durchmesser +Zulässige +Kabelbiegeradien +Kunststoffkabel +1 kV ohne metallene +Umhüllung +einadrig +18 · D1) +15 · D1) +mehradrig < 95 mm2 +15 · D1) +12 · D1) +mehradrig > 95 mm2 +18 · D1) +1 kV mit metallener +Umhüllung +20 · D1) +15 · D1+2) +> 1 kV mit metalle- +ner Umhüllung +einadrig +18 · D1) +15 · D1) +mehradrig +18 · D1) +15 · D1) +papierisolierte Kabel +mit Bleimantel +einadrig +25 · D1) +25 · D1) +Gürtelkabel +18 · D1) +15 · D1) +Dreimantelkabel +15 · D1) +mit Al-Mantel +einadrig +30 · D1) +30 · D1) +Kabeltyp +Zulässige Biegeradien +einadrige Ölkabel mit Bleimantel +25 · D +einadrige Ölkabel mit glattem Aluminiummantel +30 · D +einadrige Ölkabel mit gewelltem Aluminiummantel +20 · D +dreiadrige Ölkabel mit Bleimantel +20 · D +Kabel im Stahlrohr (Gasinnen-, Gasaußendruckkabel) +4 m +Kunststoffkabel +25 · D + 185 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Sofern diese Temperaturen unterschritten werden und Arbeiten notwen- +dig sind, müssen die Kabel erwärmt werden. Am einfachsten geschieht +dies durch Lagerung in einem Raum mit ca. + 20 °C über mehrere Tage: +– Metallspulen: etwa 1,5 Tage +– Holzspulen: etwa 3 Tage +Schneller lassen sich Kabel mit dafür entwickelten Warmluft-Heizgerä- +ten erwärmen. Für den Transport ist das Kabel dann durch Planen +gegen schnelle Abkühlung zu schützen. Die Legearbeiten müssen be- +sonders sorgfältig vorbereitet und zügig durchgeführt werden. +4.4.2 Kabellagerung und -transport +Kabel werden üblicherweise auf Spulen, umgangssprachlich auch als +„Trommel“ bezeichnet, gelagert und transportiert. Die Größe der Spule +ist von Länge, Gewicht und Außendurchmesser des Kabels abhängig. +Größe und Gewicht der Kabelspule sind durch die Handhabbarkeit +(z. B. Transport) begrenzt. Die Kerndurchmesser der Spulen müssen je +nach Art der Kabel mindestens den 15- bis 30-fachen Kabeldurchmes- +ser aufweisen (Tabelle 4.5). +In Deutschland sind die Lieferspulen im Allgemeinen im Eigentum der +Kabeltrommelgesellschaft (KTG). Sie werden von dieser Gesellschaft +verwaltet und den verschiedenen Nutzern für Transport- und Lagerzwe- +cke überlassen. Durch dieses Verfahren werden die teuren Spulen +mehrfach verwendet. Kabelspulen sind in DIN 46391 genormt. Die bei +der KTG verwendeten Spulen entsprechen im Wesentlichen der Fas- +sung dieser DIN aus dem Jahre 1991. Lediglich bei den Maßen einiger +Typen gibt es Abweichungen. Zur Anwendung kommen überwiegend +Holzspulen, teilweise mit Stahlbereifung. Nur für kleine Abmessungen +können auch Kunststoffspulen verwendet werden. Übliche Spulengrö- +ßen sind in Tabelle 4.7 angegeben. Je nach Kabeltyp kann auf einer +Spule eine Kabellänge von bis zu 2.500 m untergebracht werden. +Der Transport von Kabelspulen ist in DIN VDE 0276 und in VDI 2700 ge- +regelt. Die Spulen sind mit dem Kabel nur soweit zu bewickeln, dass zwi- +schen der äußeren Kabellage und dem Spulenrand ein ausreichender +Abstand (2-facher Kabeldurchmesser, mindestens 5 cm) eingehalten wird. +Spulen mit einem Durchmesser über 1 m sind stehend (mit waagerechter +Spulenachse) zu transportieren. Die Spulen sind beim Transport ordnungs- +186 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 187 +Außendurchmesser +Kerndurchmesser +Gesamtbreite +1000 +500 +710 +1250 +630 +890 +1400 +710 +890 +1600 +800 +1100 +1800 +1000 +1100 +2000 +1000/1250 +1350 +2240 +1120/1400 +1350/1450 +2500 +1600/1250/1400 +1450/1350/1450 +2800 +1800 +1635 +gemäß zu sichern. Zum Transport der Kabel an die Baustelle dürfen nur +dafür geeignete Fahrzeuge verwendet werden. Dies sind Lastkraftwagen, +Tieflader oder Kabeltransportwagen mit geeigneten Transportsicherungen +sowie Auf- und Abladevorrichtungen. In der Praxis haben sich Kabeltrans- +portwagen (Bild 4.16) gut bewährt. Am Kabelgraben bleibt die Kabelspule +auf dem Fahrzeug und kann direkt abgespult werden. +Kabel auf Spulen dürfen nur auf festem, ebenem Untergrund gelagert +und nur über kürzere Strecken gerollt werden. Die auf der Spule ange- +gebene Rollrichtung ist einzuhalten, da sonst die Gefahr besteht, dass +sich die Kabellagen lösen. Spulen sind gegen Weiterrollen zu sichern. +Kurze Kabellängen können in Ringen liegend transportiert und gelagert +werden. Die zulässigen Mindestbiegeradien nach Tabelle 4.5 dürfen +dabei nicht unterschritten werden. Das Abwerfen der Kabelringe vom +Transportfahrzeug ist in jedem Fall zu unterlassen. +Bild 4.16 Kabeltransportwagen (Quelle: Enaco GmbH) +Tabelle 4.7 Spulengröße nach KTG (Maßangaben in mm) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +4.4.3 Kabelkontrolle +Auf der Baustelle sollen die Kabeldaten, wie Typ, Leiterquerschnitt, +Nennspannung, sowie der Kabelzustand überprüft und in einem Bau- +stellenprotokoll festgehalten werden. Dabei ist besonders auf Druckstel- +len und Beschädigungen des Kabelmantels und die einwandfreie +Verkappung der Kabelenden zu achten. In dem Baustellenprotokoll sind +außerdem Baufirma, Kabelhersteller, Trassenlänge und Spulennummer +sowie Besonderheiten beim Legen zu dokumentieren (siehe auch Ab- +schnitt 4.10). +4.4.4 Auslegen und Ziehen der Kabel +Kabel werden je nach den örtlichen Gegebenheiten entweder von der +aufgebockten Spule oder vom fahrenden Kabeltransportwagen abge- +zogen. Das Ziehen der Kabel von der aufgebockten Spule kann entwe- +der von Hand oder mit Maschinen erfolgen. +Kabel sind stets von der Spule entgegen der angegebenen Pfeilrichtung +abzuziehen. Ein Abbremsen der Spule muss jederzeit gewährleistet +sein, um bei einer plötzlichen Stockung ein weiteres Abrollen und Stau- +chen des Kabels zu verhindern. Als Spulenbremse kann eine einfache, +nach dem Hebelprinzip wirkende Bohle dienen (Bild 4.17). +Bild 4.17 Abziehen des Kabels von der aufgebockten Spule + a) richtige Ziehrichtung mit einfacher Spulenbremse + b) falsche Ziehrichtung +188 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Unabhängig vom Legeverfahren ist der Arbeitsablauf mit allen Beteilig- +ten durchzusprechen. Wichtig ist dabei die Vereinbarung von einheitli- +chen Zieh- und Stoppkommandos. Funksprechgeräte sollten deshalb +zumindest bei starkem Lärm, langen oder unübersichtlichen Strecken +nicht fehlen. +Wenn im Graben und in seiner Umgebung keine Hindernisse vorhanden +sind, kann das Kabel unmittelbar von dem am Graben entlangfahrenden +Kabelwagen abgezogen und von Hand in den Graben eingelegt wer- +den. +Wenn vorhandene Anlagen unterquert werden müssen, das Kabel in +Rohre eingezogen werden soll oder Hindernisse am Graben vorhanden +sind, muss das Kabel von der aufgebockten Kabelspule abgezogen wer- +den. Um ein leichtes Gleiten des Kabels zu erreichen, sind je nach Ka- +beltyp im Abstand von 3 bis 5 m Kabelrollen aufzustellen (Bild 4.18 und +Bild 4.19). +Bild 4.18 Mit Kabelrollen und +Kabelschubgerät ausgebaute +Strecke +Bild 4.19 Mit Kabelrollen (Füh- +rungs- und Eckrolle) ausgebaute +Strecke + 189 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Ein Schleifen des Kabels auf dem Boden ist zu vermeiden, da sonst Be- +schädigungen des Mantels zu befürchten sind. Besondere Sorgfalt ist +dem Einbau von Eckrollen an Grabenbögen zu widmen. Die Eckrollen +müssen gegen die auftretenden Kräfte verankert und abgestützt werden +(Bild 4.20). +Bild 4.20 Eckrolle und Einführung in Schutzrohr mit Einführungsrolle +190 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Für die Dokumentation sind die Kabellängen festzuhalten. Nach zuge- +höriger DIN-VDE-Norm verfügen die Erdkabel über Meterangaben auf +dem Außenmantel. +Bei Durchzügen kann es erforderlich werden, an den Öffnungen Einfüh- +rungstrichter, Schutzgleitbögen, Halbschalen oder Einführungsrollen an- +zubringen. Liegen Durchzüge in Höhe der Grabensohle, so sind vor den +Durchzügen Vertiefungen im Graben auszuheben. Sonst könnten beim +Kabelziehen Steine und Erdreich in die Rohre gelangen, die zur Be- +schädigung oder zum Verklemmen des Kabels führen können (Bild 4.20 +und Bild 4.21). +Vor dem Einziehen der Kabel sollte geprüft werden, ob auf der ganzen +Länge des Durchzuges der erforderliche freie Querschnitt eingehalten +ist. Dazu wird mit einem eingezogenen oder eingeschossenen Seil ein +Kalibriergerät – gegebenenfalls mit Minimalanzeige oder Schreib- +werk – durch das Rohr gezogen. Vor dem Kalibriergerät wird eine Rohr- +bürste angebracht. +Das Kabelziehen von Hand erfordert viele Arbeitskräfte; dabei sind Ka- +belgewicht und Trassenverlauf ausschlaggebend. Können die Kabel aus +technischen Gründen nicht auf einmal in voller Länge gezogen werden, +so sind sie abschnittsweise zu ziehen und jeweils in einer Schleife oder +in Form einer Acht abzulegen. Bei der Achterform sind die Überschnei- +dungsstellen der einzelnen Lagen zu versetzen, damit in den unteren + 191 +Bild 4.21 Vertiefung im Kabelgraben und Einführungstrichter vor dem +Rohr +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Lagen keine Druckstellen infolge des auf ihnen lastenden Kabelgewichts +entstehen. +Für längere Strecken ist das Ziehen der Kabel mit Maschinen wirtschaft- +lich, da hierbei weniger Arbeitskräfte benötigt werden. Im Wesentlichen +ist zu unterscheiden zwischen motorisch angetriebenen Kabelrollen +oder Kabelschubgeräten (Bild 4.18) und dem Ziehen mit Winden +(Bild 4.22). +Bild 4.22 Ziehwinde +192 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Kabelziehwinden sollen folgende Einrichtungen haben: +– Eine einstellbare Zugkraftbegrenzung, die beim Erreichen der für den +jeweiligen Kabeltyp maximal zulässigen Kraft den Ziehvorgang sofort +unterbricht. +– Eine einstellbare Ziehgeschwindigkeit von 0 bis etwa 30 m/min. +– Eine gut ablesbare Zugkraft-Messeinrichtung mit Schreibwerk, das +die auftretenden Zugkräfte und die eingezogene Kabellänge regis- +triert. +– Eine automatisch arbeitende Seilspulung mit Korrektureinrichtung für +veränderte Wickeldurchmesser. +– Eine Notstoppeinrichtung, durch die bei Gefahr der Kabelzug unter- +brochen werden kann. +Die erforderliche Zugkraft ist abhängig vom Kabelgewicht (Kabeltyp und +Trassenlänge), von der Anzahl der Bögen und dem Ausbau der Strecke +mit Rollen. Es ist unbedingt zu beachten, dass die vom Kabelhersteller +angegebene maximale Zugkraft nicht überschritten wird, da es sonst zu +Beschädigungen am Kabel kommt. Mit handelsüblichen Ziehwinden und +Kabelrollen können bei geraden Strecken ca. 1.000 m und bei Strecken +mit einigen Bögen ca. 500 m Mittelspannungskabel gezogen werden. +Bild 4.23 Schema einer Kabellegung mit Motorrollen und Ziehwinde. +Elektrische Verdrahtung zum synchronen Antrieb aller +Rollen schematisch dargestellt. + 193 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Das Ziehen allein mit einer Winde ist wegen der zu erwartenden Zug- +kräfte nur bei einer ebenen Strecke mit höchstens 2 bis 3 Bögen je 90° +zu empfehlen. +Beim Einziehen von Kabeln in Rohre mit Bögen besteht die Gefahr, dass +sich das Zugseil in das Rohr einschneidet, wenn entsprechend hohe +Zugkräfte über eine längere Zeit (lange Strecke) wirken. Dadurch wird +die erforderliche Zugkraft weiter erhöht, und außerdem kann das einzu- +ziehende Kabel geschädigt werden. Deshalb ist darauf zu achten, dass +ein dem Kabeltyp entsprechendes Gleitmittel verwendet wird. +Um unzulässige Zugkräfte (siehe Abschnitt 4.4.5 und 4.4.6) zu vermei- +den, sind bei schwieriger Trassenführung Motorrollen oder Kabelschub- +geräte, entweder allein oder in Verbindung mit einer Winde, einzusetzen +(Bild 4.23). +Motorrollen und Förderbänder werden von Elektro- oder Verbrennungs- +motoren angetrieben. Die Antriebsrollen sind jeweils am Anfang und not- +falls am Ende eines Bogens einzusetzen. Es ist dafür zu sorgen, dass +die einzelnen Antriebsrollen mit gleicher Geschwindigkeit laufen. +Motorisch angetriebene Kabelrollen und Kabelschubgeräte (Bild 4.24) +werden für Schubkräfte von ca. 1.500 bis 5.000 N und Legegeschwin- +digkeiten von ca. 7 bis 15 m/min gebaut. +Bild 4.24 Kabelschubgerät +194 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +4.4.5 Übertragung der Zugkräfte +Je nach Kabelbauart und den erforderlichen Zugkräften erfolgt die Kraft- +übertragung beim Kabelzug über einen Ziehstrumpf (Bild 4.25), einen +Ziehkopf oder eine Zugöse auf die Bewehrung oder den Leiter. Zwi- +schen diesen Kraftübertragungselementen und dem Zugseil ist ein Drall- +fänger einzubauen, um Verdrehungen des Zugseiles nicht auf das Kabel +zu übertragen. +Der zum Kabeldurchmesser passende Ziehstrumpf wird so weit über +das Kabel geschoben, dass dieser auf seiner gesamten Länge am +Kabel anliegt. Das Ziehstrumpfende wird mit einem Drahtwickel oder +Kunststoffklebeband auf dem Kabel festgehalten. Kommt Zug auf den +Ziehstrumpf, schließt er sich fest um den Kabelmantel. Der Ziehstrumpf +wird durch Zusammendrücken in Längsrichtung wieder gelöst. +Mit dreiteiligen Ziehstrümpfen kann bei einadrigen Kabeln ein Dreh- +stromsystem in einem Arbeitsgang gezogen werden. + 195 +Bild 4.25 Kabelziehstrumpf mit Drallfänger beim Abziehen der Kabel +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Ziehart +Kabelbauart +Formel +Faktor +mit Ziehkopf +alle Kabeltypen +P = σ · A +mit Zieh- +strumpf +Kunststoffkabel ohne Metall - +mantel und ohne Bewehrung +(NAYY, NYCWY, NA2XS2Y usw.) +P = σ · A +Kabel ohne zugfeste Bewehrung: +Einmantelkabel: +(NKBA, NYKY, NAKLEY usw.) +Dreibleimantelkabel: +(NEKBA, NAEKEBA usw.) +P = K · D2 +K = 3 N/mm2 +K = 1 N/mm2 +alle drahtbewehrten Kabel +(NYFGBY, NAYGBY usw.) +P = K · D2 +K = 9 N/mm2 +Kann die Außenhülle die notwendige Zugkraft nicht aufnehmen, so kann +ein Ziehkopf eingesetzt werden. Dabei wird, ähnlich wie bei einem +Schraubkabelschuh, das Zugseil mit dem Leiter verbunden. Sofort nach +Montage des Ziehkopfes muss das Kabelende wieder gegen eindrin- +gende Feuchtigkeit geschützt werden. Kabelziehköpfe werden heutzu- +tage kaum noch eingesetzt. +Spezielle Kabelkonstruktionen (z.  B. Seekabel, Schachtkabel) werden +mit zugfesten Bewehrungen ausgeführt. An diese Bewehrungen wird +meist schon vom Hersteller eine Zugöse angebracht. +4.4.6 Zulässige Zugkräfte +Bei der maschinellen Legung von Kabeln sind die zulässigen Zugkräfte +besonders zu beachten. Grundsätzlich sind Zugprotokolle anzufertigen +und im Bautagebuch zu dokumentieren. +Die zulässigen Zugkräfte werden durch die Bauelemente der Kabel, den +Kraftschluss zwischen diesen Bauelementen und die Art der Zugkraft- +übertragung bestimmt. Die zulässige Zugkraft ergibt sich beim Ziehen +Tabelle 4.8 Zulässige Zugkräfte und Zugspannungen +P maximal durchlässige Zugkraft in N +D Kabeldurchmesser in mm +A Leiterquerschnitt in mm2 +K empirisch ermittelter Faktor in N/mm2 + +zulässige Zugspannung in N/mm2 +Kupfer +50 N/mm2 +Aluminium +30 N/mm2 +Stahl +160 N/mm2 bzw. nach +Stahlqualität +196 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +an den Leitern oder an der zugfesten Bewehrung als Produkt aus dem +beanspruchten Materialquerschnitt (Leiter oder Bewehrung) und der für +dieses Material zulässigen Zugspannung. +In Tabelle 4.8 sind zulässige Zugkräfte und Zugspannungen angegeben, +siehe auch Normreihe DIN VDE 0276. +Beispiel 1: Für ein dreiadriges Niederspannungs-Ceanderkabel mit +Kupferleiter NYCWY 3 × 120 SM/70 0,6/1 kV ergibt sich beim Ziehen mit +dem Ziehkopf an allen drei Leitern die zulässige Zugkraft P: +P =  · A + = 50 N/mm2 · 3 · 120 mm2 = 18.000 N +Beispiel 2: Für ein einadriges kunststoffisoliertes Mittelspannungskabel +mit Aluminiumleiter NA2XS2Y 1 × 150 RM/25 12/20 kV ergibt sich beim +Ziehen mit dem Ziehstrumpf die zulässige Zugkraft P: +P =  · A + = 30 N/mm2 · 150 mm2 = 4.500 N +4.4.7 Schutz der Kabel gegen Beschädigung +Kabel sind durch geeignete Maßnahmen vor Beschädigungen durch +das umgebende Erdreich und durch Aufgrabungsarbeiten zu schützen. +In Erde gelegte Kabel sind ausreichend mechanisch geschützt (Norm- +reihe DIN VDE 0276). Sofern in besonderen Fällen, z.  B. bei zu geringer +Legetiefe, ein zusätzlicher Schutz gegen mechanische Beanspruchun- +gen erforderlich ist, stehen neben dem grundsätzlich zu verwendenden +Trassenwarnband folgende Möglichkeiten zur Verfügung: +– Einsanden der Kabel +– Legen der Kabel in Rohre +– Verwendung von Kabeln mit verstärktem Kabelmantel +– Abdecken der Kabeltrasse mit Ziegelsteinen, Betonplatten, Stahlplat- +ten, Kunststoffprofilen oder Kunststoffsatteldachprofilen (DIN 54841- +5) auf eine etwa 10 cm dicke Schicht aus Sand oder steinfreiem +Boden über den Kabeln +– Abdecken der Kabel mit Tonhauben oder Kunststoffrundprofilen (DIN +54841-5) + 197 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Die gewählte Maßnahme ist in der Regel ein Kompromiss zwischen den +Kosten und der gewünschten Schutzwirkung. +Als frühzeitige visuelle Warneinrichtung beim Aufgraben für das Vorhan- +densein der Kabel werden Trassenwarnbänder verwendet [DIN EN 12613, +DIN 54841-3]. Ergänzend zu den in den Normen genannten Anforderun- +gen sollten Trassenwarnbänder in Signalfarbe ausgeführt sein und neben +der Aufschrift „Starkstromkabel“ auch den Namen des Betreibers nennen. +Auf die Einhaltung der vorgeschriebenen Mindestabstände von Anlagen +anderer Sparten (Abschnitt 4.1.3) und die zur Erhaltung der vollen Über- +tragungsfähigkeit empfohlenen Abstände untereinander ist zu achten +(DIN VDE 0276). Liegen mehrere Kabel in einem gemeinsamen Graben +oder Kanal, so kann ein zusätzlicher gegenseitiger Wärme- oder Licht- +bogenschutz durch zwischengelegte Betonplatten erreicht werden. +Der grundlegende Korrosionsschutz wird durch den Kunststoffmantel +oder die Schutzhülle erreicht (passiver Korrosionsschutz). In besonderen +Fällen kann eine erhöhte Korrosionsgefahr (Streuströme, z. B. bei Gleich- +strombahnen) auftreten. Dann müssen geeignete Maßnahmen ergriffen +werden. Bei Gasdruckkabeln wird oft der kathodische Korrosionsschutz +(aktiver Korrosionsschutz) für das Stahlrohr angewendet. Hinweise zum +Korrosionsschutz sind in DIN VDE 0150 und in der AfK-Empfehlung Nr. 8 +der Arbeitsgemeinschaft für Korrosionsfragen (AfK) enthalten. +4.4.8 Wanddurchführungen +Für Kabel- und Rohreinführungen in Bauwerke ist DIN 18322, Abschnitt +3.7 maßgebend. +Wanddurchführungen sollen in erster Linie das Eindringen von Fremd- +körpern und Wasser in das Gebäude verhindern. Darüber hinaus schüt- +zen sie die Kabel vor Beschädigungen durch Scheuern oder Kantendruck. +Zusätzlich kann eine Abdichtung gegen Gase (z. B. Erdgasleckagen) oder +eine Abschottung als Brandschutzmaßnahme gefordert werden. +Die für die Wanddurchführungen erforderlichen Öffnungen am Bauwerk +können entweder konstruktiv beim Bau durch Aussparungen bzw. ein- +betonierte Rohre oder nachträglich durch Kernbohrungen hergestellt +werden. Die Öffnung muss entsprechend der Einbauanleitung ausge- +führt werden und darf weder zu klein noch zu groß sein, damit die +198 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +verschiedenen Bauteile (Wand – Durchführung – Kabel) zuverlässig ge- +geneinander abgedichtet werden können. +Für Hausanschlüsse in senkrechten Kellerwänden werden immer häu- +figer Mehrsparten-Durchführungen (Bild 4.26) verwendet. So lassen sich +auf einfache Weise Strom- und Nachrichtenkabel, eine Gas- und eine +Wasserleitung mit nur einer Durchbohrung der Außenwand in das Ge- +bäude einführen. +Bild 4.26 Eingebaute Mehrsparteneinführung für senkrechte +Kellerwände +Bild 4.27 Mehrsparten-Einführungsbauteil zum Einbau in Bodenplat- +ten (Quelle: Fachverband Hauseinführungen für Rohre und +Kabel e. V.) + 199 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Für nicht unterkellerte Häuser gibt es spezielle Mehrsparten-Einfüh- +rungsbauteile in runder oder rechteckiger Bauform, welche den Anfor- +derungen der DIN 18322 sowie den Anforderungen des DVGW +entsprechen (Bild 4.27). +Die Abdichtung kann durch Ein betonieren der Durchführung, durch elas- +tische Elemente (z. B. Weichgummiringe oder Dichtmanschetten), durch +elastische Schaummassen, durch elastische Kitte oder durch Schrumpf- +schläuche erfolgen. +Bild 4.28 zeigt die Abdichtung von Kabel mit integrierten Durchführun- +gen in einem Betonrahmen. +4.4.9. Ausbau von Kabeln +Besonders in stark belegten Trassen ist es erforderlich, die außer Be- +trieb genommen Kabel und Leitungen zu bergen. Oftmals wird erst so +der Platz geschaffen, um die neu gelegten Kabel regelkonform zu legen +bzw. einzusanden. +Des Weiteren gilt auch in diesem Fall eine Entsorgungspflicht, wobei zu +unterscheiden ist zwischen Nieder- und Mittelspannungskabeln mit mas- +200 +Bild 4.28 Abdichtung von Mittel- und Niederspannungskabeln mit +Roxtec-Rahmen (Quelle: Stromnetz Hamburg) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +segetränkter Papierisolierung (siehe Abschnitt 2.5.2.2) und Hoch- und +Höchstspannungskabeln mit Papier-Öl-Isolierung (siehe Abschnitt 2.7.4.1). +Beim Ausbau von Kabeln mit Papier-Öl-Isolierung ist ganz besonders +darauf zu achten, dass es zu keinerlei Ölverunreinigungen des Erdrei- +ches kommt. Aus diesem Grund sind die Kabel nach Feststellung der +Spannungsfreiheit und Ablassen des Öls, abschnittsweise zu schneiden +und sofort mit entsprechenden Kunststoffkappen zu verschließen. +Eine andere Möglichkeit besteht darin, nach der Feststellung der Span- +nungsfreiheit und Ablassen des Öls, die Leiter aus dem Stahlrohr zu zie- +hen und das im Erdboden verbleibende Rohr zu spülen, zu verschließen +oder anderweitig zu nutzen. +Mit speziellen Verfahren ist eine grabenlose Bergung von Hochspan- +nungskabel möglich. Hierzu werden die Kabel überbohrt (siehe Ab- +schnitt 4.5.4.3). +4.5 Sonderbauweisen und mechanisierte Kabellegung +Die in den letzten Jahren weiter verbesserten Techniken zur mechani- +sierten Kabellegung ermöglichen eine schnelle und wirtschaftliche Bau- +abwicklung. Ihr Einsatz kann jedoch durch ungeeignete, z.  B. felsige +Böden, oder bereits vorhandene Leitungen eingeschränkt sein. Vor +einer anstehenden Baumaßnahme ist zu prüfen, ob statt der klassischen +Legung (offene Bauweise) ein anderes, wirtschaftlicheres Verfahren in +Frage kommt, das auch weitere Vorteile, wie z.  B. geringere Verkehrs- +behinderungen, bietet. Viele Netzbetreiber haben mit den im Folgenden +näher beschriebenen, Kabellegetechniken positive Erfahrungen ge- +macht. +Bei den Verfahren zur mechanisierten Kabellegung ist eine sehr sorg- +fältige Erkundung der geplanten Trasse wichtig, um eine Beschädigung +vorhandener Leitungen zu verhindern. Außerdem soll vermieden wer- +den, bei der Bauausführung auf ungeeignete Bodenverhältnisse zu sto- +ßen. In unklaren Fällen ist die Anwendung geeigneter Ortungsgeräte +oder auch die Herstellung von Suchschlitzen erforderlich. Bei größeren +Baumaßnahmen, wie z. B. Bahnkreuzungen, ist die Einholung eines Bo- +dengutachtens verpflichtend vorgeschrieben. + 201 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +4.5.1 Fräsen von Kabelgräben +Das Fräsen stellt eine besondere Art der Grabenherstellung dar. Vo- +raussetzung dabei ist, dass die Trasse frei von Leitungen ist. +Das Fräsverfahren kann sowohl in unbefestigten als auch in befestigten +Oberflächen (Asphalt) angewendet werden. Dabei werden Mobilfräsen +mit Allradantrieb eingesetzt (Bild 4.29), die mittels eines Baukastensys- +tems durch spezielle Anbaukomponenten unterschiedlichen Anforde- +rungen gerecht werden (z.  B. Fräsen mittig oder seitlich; Fräsbreiten +20, 30, 40 und 60 cm in unbefestigten Flächen und 12, 15 oder 18 cm +in asphaltierten Flächen – Fräsen mit „Felsrad“). Die Frästiefe ist ab- +hängig von der Länge des Fräsbalkens und liegt für den Standardfräs- +balken bei 1,5 m Grabensohle. Die Räumung des Aushubs erfolgt über +Schnecken oder Förderbandeinrichtungen. +Unter sehr günstigen Voraussetzungen können in unbefestigten Flächen +bis zu 250 m pro Stunde gefräst werden. Die Arbeitsleistung ist jedoch +bei befestigten Oberflächen (z. B. Asphalt) und bei schwierigen Boden- +verhältnissen wesentlich geringer. In der Praxis müssen meist Teilab- +schnitte in herkömmlicher Technik hergestellt werden, wenn andere +Leitungen die Trasse kreuzen. Sofern die Trasse nur von wenigen Lei- +tungen gekreuzt wird, stellt das Fräsen von Kabelgräben eine kosten- +günstige Lösung dar. +Bild 4.29 Mobilfräse mit Allradantrieb +202 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Bei befestigten Oberflächen können Asphaltschichten gemeinsam mit +den nicht gebundenen Oberbauschichten gefräst, gemischt und dann +als Füllmaterial wieder eingebaut werden. Dadurch werden Kosten für +den Abtransport und die Deponierung des Asphalts und für die Beschaf- +fung von neuem Verfüllmaterial eingespart. Insbesondere aus Gründen +des Umweltschutzes ist aber ein Wiedereinbringen des vorgefundenen +Aufbruchmaterials (siehe Abschnitt 4.1.5) ohne vorherige Untersuchung +nicht zulässig; hier sind vielmehr die einschlägigen wasserwirtschaft - +lichen und bautechnischen Auflagen zu berücksichtigen. Falls ein +Wiedereinbringen des Aufbruchmaterials in den Straßenunterbau nicht +möglich ist, so ist es entweder einem geeigneten Recyclingverfahren +zuzuführen oder ordnungsgemäß zu entsorgen. +Da die Wahrscheinlichkeit für das Vorhandensein von – auch unbekann- +ten – Leitungen unter asphaltierten Flächen bei geschlossener Bebau- +ung recht groß ist, beschränken sich die Einsatzbereiche für die +Frästechnik eher auf den ländlichen Bereich mit unbefestigten Oberflä- +chen und sehr geringen Leitungsdichten. Hier steht die Frästechnik aber +in Konkurrenz zu dem im allgemeinen noch kostengünstigeren Einpflü- +gen. Insbesondere in sehr steinigen oder felsigen Böden empfiehlt sich +der Einsatz von Felsfräsen. +4.5.2 Einpflügen von Kabeln +Unter den mechanisierten Legeverfahren hat sich im freien Gelände das +Einpflügen der Kabel am stärksten durchgesetzt. Dabei wird in einem +Arbeitsgang der Boden geöffnet, das Kabel eingelegt und der Boden +wieder verschlossen. +Das Prinzip des Kabelpflugs besteht darin, dass ein spezielles Pflug- +schwert durch den Boden gezogen wird, mit dem im gleichen Arbeits- +gang mehrere Kabel, Rohre und Bänder eingebracht werden können. +Je nach Pfluggerät wird der Erdboden entweder nur durch Verdrängung +oder mit Hilfe zusätzlicher Vibration des Pflugschwertes (Vibrations- +pflug) geteilt. Der Spalt schließt sich durch die Rückstellkräfte des Bo- +dens weitgehend selbst, eine eventuell verbleibende Erdspalte sollte +mittels einer Rüttelwalze verschlossen werden. Dies ist besonders bei +feuchter Witterung wichtig, da das Erdreich sonst aufquellen kann und +sich anschließend nur schwer verdichten lässt. Einige Bodenarten +(z.  B. lehmig oder stark tonhaltig) sind sehr träge und schließen sich +nicht selbstständig: hier muss der Spalt in einem separaten Arbeitsgang + 203 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +geschlossen werden. Am Beginn der Pflugstrecke und an Stellen, an +denen Muffen montiert werden müssen, werden Gruben angelegt. +Ein wichtiges Einsatzgebiet ist der ländliche Bereich, wo Nieder- und +Mittelspannungskabel meist neben Feldwegen eingepflügt werden. +Beim Festlegen der Trasse muss genau festgestellt werden, ob im Tras- +senbereich andere Leitungen liegen, um Beschädigungen beim Pflügen +und daraus resultierende Schadenersatzforderungen zu vermeiden. Die +Trassenführung sollte sich an Wegen orientieren. Die Tiefenlage des +Kabels muss Rücksicht nehmen auf die Bewirtschaftung der Grundstü- +cke (Tiefenpflug in der Landwirtschaft). +Mit üblichen Pfluggeräten können Kabel bis zu einer maximalen Soh- +lentiefe von 1,5  m eingepflügt werden. Alle Kabel bis 80  mm Durchmes- +ser sowie Endlos-Rohre bis 200  mm Durchmesser sind laut Hersteller- +angaben pflügbar. Je nach Pflugausstattung können beispielsweise bis +zu zwei Systeme Mittelspannungskabel, ein Fernmeldekabel und ein +Trassenwarnband in einem Arbeitsgang eingepflügt werden; der Ab- +stand ergibt sich aus der Geometrie des Pflugschwertes. +Als Pfluggeräte kommen zum Einsatz: +– spezielle selbstfahrende Kabelpflugfahrzeuge, +– handelsübliche Zugmaschinen, die mit entsprechenden Zusatzgerä- +ten ausgerüstet sind, +204 +Bild 4.30 Selbstfahrender Vibrations-Kabelpflug +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +– Pflüge ohne eigenen Antrieb, die von anderen Zugfahrzeugen über +eine Seilwinde gezogen werden. +Je nach Bodenart kann es erforderlich sein, den Vortrieb von Pflugge- +räten mit eigenem Antrieb zu unterstützen und ein zusätzliches Zugfahr- +zeug vorzuspannen. Vibrationspflüge benötigen geringere Zugkräfte +und kommen in den meisten Fällen mit eigenem Antrieb aus; zur An- +wendung kommen Allrad- und Raupenantrieb (Bild 4.30). +Pflüge ohne eigenen Antrieb haben in der Regel eine größere Flexibilität +in ihrem Einsatzbereich. Bei diesen Pfluggeräten können die Räder in +der Regel hydraulisch einzeln höhen- und seitenverstellt werden, somit +ist das Einpflügen auch an Hängen oder unmittelbar neben Gräben +möglich (Bild 4.31). +Übliche Kabelpfluggeräte können zumindest eine Kabelspule selbst auf- +nehmen. Werden mehrere Kabel oder Rohre in einem Arbeitsgang ein- +gebracht, z.  B. drei einadrige Mittelspannungskabel, ist es bei leichteren +Pfluggeräten erforderlich, die Kabel vorher neben der Trasse auszule- +gen oder die Spulen auf einem vorausfahrenden Lkw zu transportieren. +Die Kabel werden dann vom Pfluggerät über Führungsrollen aufgenom- +men und eingepflügt. + 205 +Bild 4.31 Kabelpflug ohne eigenen Antrieb +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Vor allem in sandigem, steinfreiem Boden können Kabel problemlos +eingepflügt werden. Hier ist eine schonende Bettung des Kabels +gewährleistet und eine hohe Legegeschwindigkeit möglich. Aus nach- +träglichen Ausgrabungen ist bekannt, dass nach dem Einpflügen zu- +nächst das feinkörnige Bodenmaterial zum Kabel zurückfließt und +einen Schutz vor Steinen bietet. Dieser Effekt wird durch den Einsatz +des Vibrations-Kabelpflugs unterstützt. Bei steinigen Bodenarten kann +die Bettung dadurch verbessert werden, dass durch einen am +Pfluggerät montierten Trichter im gleichen Arbeitsgang Sand eingefüllt +wird. +Bei besonderen Bodenverhältnissen, z.  B. sehr steinigen Böden, kann +der Einsatz von PE-Kabelmänteln mit größerer Wanddicke empfehlens- +wert sein. +Weiterhin können auch auf Spulen gelieferte Rohre eingepflügt und +dann nachträglich die Kabel eingezogen werden. +Der Kabelpflug kann auch dann sinnvoll eingesetzt werden, wenn Teil- +abschnitte in offener Bauweise ausgeführt werden müssen, z. B. bei +Kreuzungen von Fremdleitungen, Drainagen oder Fahrbahnen. +Die Arbeitsbreite beim Pflügen beträgt ungefähr 3 m. +Wesentliche Vorzüge dieser Technik sind: +– kürzere Bauzeiten durch schnelle Legetechnik (bis 500 m pro Stunde), +– im Vergleich zur herkömmlichen Technik in offener Bauweise sehr +kostengünstig, +– weniger Behinderung durch Schlechtwetterzeiten, +– die Vegetation wird weitestgehend erhalten, keine Durchmischung +der Bodenarten, keine Erosionsschäden und somit gute Umweltver- +träglichkeit, +– geringe Flurschäden. +Der Einsatz dieser Technik ist in folgenden Fällen nur eingeschränkt +oder nicht möglich: +– felsige Böden, +– befestigte Oberflächen, +– andere Leitungen und Anlagen im Arbeitsbereich, +– wenn eine Abdeckung der Kabel gefordert ist. +206 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +4.5.3 Saugbagger +In speziellen Einsatzgebieten, z.  B. in sehr dicht belegten Trassen in +städtischen Bereichen oder im Wurzelbereich von Bäumen, kann der +Einsatz von Saugbaggern (Bild 4.32) eine Alternative zur dort geforder- +ten Handschachtung darstellen. Das Prinzip dieses Aushubverfahrens +besteht darin, mittels eines beweglichen Schlauchs den Kabelgraben +oder die Muffengrube durch Absaugen des Materials herzustellen. Durch +eine geeignete Formgebung des Saugschlauchkopfes soll eine Beschä- +digung der freizulegenden Anlagen vermieden werden. +4.5.4 Grabenlose Kabellegung +Sowohl aus wirtschaftlichen und technischen Gründen als auch unter +dem Gesichtspunkt des Umweltschutzes wird versucht, die erforderli- +chen Leitungsgräben so klein wie möglich zu halten. Bei den so genann- +ten grabenlosen Legemethoden wird völlig auf den Graben verzichtet. +Die Techniken der grabenlosen Kabellegung lassen sich unterscheiden +in Verfahren mit ungesteuertem Vortrieb und Verfahren mit gesteuertem +Vortrieb. Die Verfahren basieren entweder auf dem Prinzip der Boden- + 207 +Bild 4.32 Saugbagger (Quelle: Max Streicher GmbH & Co.KG) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +verdrängung oder der Bodenentnahme. Die ungesteuerten Verfahren +werden überwiegend zur Herstellung kurzer Strecken (einige Meter) ein- +gesetzt. In diesen Fällen ist die Gefahr, dass es zu einer ungewollten +Richtungsänderung kommt, noch akzeptabel. Bei längeren Strecken +werden gesteuerte Verfahren eingesetzt. +4.5.4.1 Verfahren mit ungesteuertem Vortrieb +Bodenverdrängungshammer (Boden-Durchschlag-Rakete) +Das Erdreich wird mit Hilfe des Bodenverdrängungshammers ver- +drängt. Dessen Vortrieb wird durch ein mit Druckluft oder Hydraulik an- +getriebenes Schlagwerk erzeugt. Die Verrohrung erfolgt entweder +gleichzeitig oder bei ausreichend standfestem Boden durch anschlie- +ßendes Einziehen oder Einschieben. Dabei ist eine Schrumpfung des +durch den Verdrängungskörper (Bodenverdrängungshammer) aufge- +fahrenen Hohldurchmessers um 5 bis 15  % zu berücksichtigen. Das +Verfahren wird angewendet in trockenem oder erdfeuchtem, gemischt- +körnigem und verdrängungsfähigem Lockergestein, im Regelfall bis +200 mm Außendurchmesser. In Abhängigkeit von den anstehenden +Böden betragen die anwendbaren Vortriebslängen bis 25  m. Die erfor- +derliche Mindestüberdeckung beträgt das Zehnfache des Rohraußen- +durchmessers; unter festem Straßenoberbau ist die Mindestüber- +deckung zu vergrößern. Dieses Verfahren wird häufig zur Herstellung +von Hausanschlüssen eingesetzt, um ein Aufbrechen der Fahrbahn zu +vermeiden. +Horizontalramme/Horizontalpresse mit geschlossenem Rohr +Die Bodenverdrängung erfolgt durch den Vortrieb eines geschlossenen +Stahlrohrstranges (Mantel- oder Produktrohr) durch Rammen oder Pres- +sen. Diese Technik lässt sich im Regelfall bis zu einem Rohraußen- +durchmesser von 150  mm in verdrängungsfähigem Lockergestein +anwenden. Zusatzmaßnahmen in wasserführenden Böden sind nicht +erforderlich. Die maximale Vortriebslänge ist 25 m, als Mindestüberde- +ckung ist das Zwölffache des Rohraußendurchmessers notwendig. +Horizontalramme mit offenem Rohr +Der Vortrieb des offenen Mantel- oder Produktrohres erfolgt mit einem +am Rohrende aufgesetzten Erdverdrängungshammer oder einer Rohr- +208 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +ramme. Das Bodenmaterial im Rohr wird nach Beendigung des Vor- +triebs mit Druckluft oder Wasser ausgespült. Die Anwendung ist selbst +in schweren Böden bis ca. 50  m Länge und Rohrdurchmessern von +2.000  mm bei geringer Überdeckung möglich, da außer der Wandstärke +des Stahlrohres keine Bodenverdrängung erfolgt. +Horizontal-Pressanlage +Das Erdreich wird durch Einpressen eines Pilotgestänges verdrängt. +Nach Erreichen der Zielgrube wird das Gestänge mit einem konischen +Ziehkopf und den Mantel- oder Produktrohren verbunden und der ge- +samte Strang zurückgezogen. Die Anwendung ist in allen verdrängungs- +fähigen Lockergesteinen und bis zu einem Rohraußendurchmesser von +100  mm sowie einer Länge von 20  m möglich. Als Mindestüberdeckung +ist der zehnfache Rohraußendurchmesser einzuhalten. +Horizontal-Pressbohrgerät +Mit Hilfe einer Pressstation wird ein Mantel- oder Produktrohrstrang aus +Stahl vorangetrieben und gleichzeitig mittels einer Bohrschnecke das +Bodenmaterial herausgefördert. +4.5.4.2 Verfahren mit gesteuertem Vortrieb +Steuerbares Horizontal-Spülbohrverfahren +Beim steuerbaren Horizontal-Spülbohrverfahren [4.4] wird die Bohrung +in mehreren Schritten hergestellt. Im ersten Arbeitsgang wird mit einer +steuerbaren Spüllanze ausgehend von der Startgrube eine Pilotbohrung +hergestellt (Bild 4.33 und Bild 4.34) +Die Lanze hat einen einseitig abgeflachten Kopf und drei in spitzem Win- +kel zur Bohrachse angeordnete Düsen (Bild 4.35 a). Sie wird durch das +Bohrgestänge mit einer speziellen Wasser-Bentonit-Bohrsuspension +versorgt, die unter Druck (1 bis 35 MPa) aus den Düsen austritt, das +Erdreich schneidet und löst, zudem das Bohrloch schmiert und stabili- +siert. Über das Bohrgestänge werden die Drehbewegung und der not- +wendige Vorschub erzeugt. +Bei rotierendem Bohrkopf ergibt sich ein geradliniger Vortrieb. Das +Aussetzen der Drehbewegung führt zu einseitigem Ausspülen des + 209 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Bild 4.33 Prinzip des Spülverfahrens am Beispiel einer Gewässerun- +terquerung; beide Arbeitsgänge sind in einem Bild dargestellt +210 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Bohrlochs. Das anstehende Erdreich an der gegenüberliegenden Ab- +schrägung des Bohrkopfes unterstützt beim weiteren Vordrücken die +gewollte, d. h. gesteuerte, Richtungsänderung. Der jeweilige Drehwinkel +wird am mobilen Bohraggregat abgelesen. +Zur gezielten Steuerung der Bohrung gibt es unterschiedlich aufwändige +Ortungsverfahren. Beim Standard-Walk-Over-Verfahren strahlt ein im +Bohrkopf montierter Sender kontinuierlich ein Signal aus, das an der +Oberfläche empfangen wird und nach Abgleich mit Kontrollmessungen +die genaue Ortung und Steuerung des Bohrkopfes ermöglicht. +Ist eine Übertragung der Funksignale aufgrund der Bodenverhältnisse +nur eingeschränkt möglich, kommt das sogenannte Wire-Line-Verfahren +zum Einsatz. Bei diesem wird der Sender im Bohrkopf über ein Kabel +mit dem Empfänger verbunden, das durch das Bohrgestänge geführt +wird. Das Steuerkabel muss bei jeder neuen Bohrstange entsprechend +verlängert werden. Darüber hinaus wird in speziellen Fällen ein compu- +tergestütztes Steering Tool verwendet, mit dem eine noch genauere Or- +tung möglich ist. +In der Zielgrube wird nach Abschluss der Pilotbohrung ein mit Schneid- +düsen bestückter Aufweitkopf (Bild 4.35 b) an das Gestänge montiert, + 211 +Bild 4.34 Spülbohrverfahren im Einsatz +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +der – durch die Spülstrahlen unterstützt – durch das Erdreich zur Start- +grube zurückgezogen wird. Dieser Vorgang ist je nach Bodenart schritt- +weise zu wiederholen, bis mit der letzten Aufweitung entweder das +Kabel direkt oder zunächst ein Leerrohr eingezogen werden kann. +Der wesentliche Vorzug des Spülbohrverfahrens besteht darin, dass – +abgesehen vom Aushub der Start- und Zielgruben – dank der graben- +losen Technik die vor allem in städtischen Bereichen sehr kosteninten- +siven Erdarbeiten entfallen, die zudem häufig mit Verkehrs behin- +derungen und Belästigungen der Anlieger verbunden sind. Auch die + Vermeidung von Folgeschäden, z. B. durch Bodensetzungen und die +Schonung der Ressourcen und Deponien sind positive Argumente für +das weitgehend witterungsunabhängige Spülbohrverfahren. +Mit Standardmaschinen sind Bohrungen bis 250 m Länge bei einer Le- +getiefe bis 10 m und Rohrdurchmesser bis 300 mm möglich. Leistungs- +fähige Großbohranlagen ermöglichen Spülbohrungen von über 1.000 +m Länge bei Legetiefen bis 70 m und Rohrdurchmesser bis 800 mm. +212 +Bild 4.35 Bohrkopf und Aufweitung +a) Bohrkopf +b) Prinzip der Aufweitung +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Abhängig von der Bodenart und der Nennweite der zu spülenden Boh- +rung lassen sich unterschiedliche Vortriebsleistungen realisieren. Unter +günstigen Voraussetzungen sind pro Arbeitstag etwa 100 m möglich. +Nachteilig beim Spülbohrverfahren ist die eingeschränkte Einsatzmög- +lichkeit. So sind gut verdichtete Schotterschichten i. d. R. nicht spülbar. +Mit speziellen Felsbohrköpfen ist das gesteuerte Spülbohrverfahren +auch bei sehr großen Steinen sowie in gewachsenem Fels anwendbar. +Meist ist dies jedoch mit einem Wechsel des Bohrgestänges oder sogar +der kompletten Bohranlage verbunden. Aufgrund der relativ hohen Kos- +ten des Verfahrens ist dessen Einsatz nur dann wirtschaftlich, wenn be- +sondere Voraussetzungen bzw. Auflagen vorliegen, z. B. Kreuzungen +von stark befahrenen Straßen, Gewässern oder geschützten Gebieten. +Das in der Vergangenheit häufig praktizierte Ausbringen der überschüs- +sigen Bohrsuspension auf Ackerflächen ist nicht mehr zulässig. Deshalb +Bild 4.36 Verfahrensablauf Überbohrtechnik – Schemadarstellung + 213 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +214 +werden von den Fachfirmen seit einiger Zeit Methoden entwickelt, die +die weitgehende Aufbereitung der Bohrsuspension zum Ziel haben. +Hierzu werden spezielle Trennanlagen verwendet, mit deren Hilfe aus +der Bohrsuspension die Ausgangsbestandteile Bentonit und Wasser von +Erdreich und Steinen getrennt werden. +4.5.4.3 Überbohrverfahren +Grabenloser Austausch von Kabeln +Für die Auswechselung von Kabeln gibt es seit einiger Zeit ein patent- +geschütztes „Überbohrverfahren“ [4.5]. Bei dieser grabenlosen Bauweise +wird das vorhandene Kabel unbeschädigt vom anhaftenden Erdreich ge- +trennt und herausgezogen. Anschließend wird ein neues Kabel in die +vorhandene, freigewordene Trasse eingezogen (Bild 4.36, Bild 4.37). +Das auszutauschende Kabel wird an der Start- und an der Zielgrube +freigegraben. In der Startgrube wird der Überbohrkopf über das abge- +trennte Altkabel gefahren (Bild 4.37). Durch ständige links-rechts +Schwenkbewegungen wird das Bohrgestänge in einer Geschwindigkeit +von 1  bis  2 m/min über das Altkabel gefahren. Der Überbohrkopf ist so +konstruiert, dass er dem Verlauf des Altkabels folgt. Dabei bildet das Alt- +kabel die Zwangsführung für den Überbohrkopf, der berührungsfrei in +gleichmäßigem Abstand das anhaftende Erdreich/Sandbett und mögli- +ches Wurzelwerk in einem schmalen Ringkranz um das Altkabel frei- +schneidet. Das so freigeschnittene Altkabel lässt sich anschließend mit +einer Seilwinde oder einer Baumaschine (z.  B. Bagger) aus dem Erd- +reich ziehen. In der freigewordenen Trasse kann anschließend mit dem +im Bohrloch befindlichen Bohrgestänge das neue Kabel lagegleich +eingezogen werden. Für längere Strecken sind Zwischengruben im +Abstand von max. 180 m erforderlich. +Bild 4.37 Starteinsatz des patentierten Überbohrkopfes +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 215 +Die Vorteile der Überbohrtechnik sind: +– grabenlose Bauweise +– die Alttrasse wird lagegetreu genutzt +– eine Neutrassierung mit Einmessung, Katasteraufnahme und Doku- +mentation entfällt +– hohe Austauschgeschwindigkeit; etwa 5 mal schneller als die offene +Bauweise und damit besonders wirtschaftlich +– optimale Leitungsbettung durch Bentonit und andere optimale Füll- +stoffe +– Bäume (Straßenbäume, Alleen, Parks), Grünanlagen, Straßen- und +Gehwegoberflächen bleiben erhalten bzw. nahezu unberührt +– die Arbeit verläuft unauffällig, geräuscharm und schnell +Das Überbohrverfahren ist auch zum Freibohren festsitzender Bohrstan- +gen geeignet. +4.6 Sonderfälle der Kabellegung +4.6.1 Legen durch Gewässer +Kabellegungen durch Gewässer erfordern die Beachtung der Nähe- +rungs- und Kreuzungsvorschriften (DIN VDE 0100-520 und Wasserstra- +ßen-Kreuzungsvorschriften für fremde Starkstromanlagen). Gewässer- +kreuzungen sind genehmigungspflichtig. Im Rahmen der Genehmigung +werden die Einzelheiten der Bauausführung von dem zuständigen Was- +serwirtschaftsamt festgelegt. +Die Verfahrensschritte und die Bauausführung werden sehr unterschied- +lich sein, je nachdem ob es sich um die Kreuzung eines Baches oder +Flusses oder gar um die Legung eines Seekabels handelt. +Üblicherweise werden bei Gewässerkreuzungen (Düker) Rohre in aus- +reichender Anzahl gelegt, damit auch nachträglich ein Austausch bzw. +das Einziehen zusätzlicher Kabel möglich ist. +Kabel oder Rohre können durch Einbaggern, mit dem Einspülverfahren, +dem steuerbaren Spülbohrverfahren oder dem gesteuerten Bohrverfah- +ren ohne Spülung gelegt werden. Welches der Verfahren wirtschaftlicher +ist, hängt wesentlich von der Länge der Kreuzungsstrecke und der An- +zahl der zu legenden Kabel und Reserverohre ab. +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Beim Baggerverfahren wird in der Flusssohle eine Rinne ausgehoben, in +welche die Rohre sofort nach dem Baggern eingebracht werden. An- +schließend wird die Rinne mit geeignetem Material verfüllt. Beim Einspül- +verfahren wird die Sohle durch Druckwasser aufgerissen und dadurch +vorübergehend ein schmaler Graben in der gewünschten Tiefe ausge- +spült. In diesen Graben werden im gleichen Arbeitsgang Rohre eingelegt, +in die später Kabel eingezogen werden. Der Graben füllt sich wieder auf, +sodass das Rohr bereits unmittelbar nach dem Einlegen bedeckt ist. +In geeigneten Fällen können Gewässerkreuzungen auch mit den in Ab- +schnitt 4.5 beschriebenen Press- und Bohrverfahren ausgeführt wer- +den. +Bei allen Kabellegungen in Wasserläufen ist ein Nachsacken der Kabel +zu berücksichtigen. Im Bedarfsfall sind die Kabel an den Uferböschun- +gen erst nach einer ausreichend langen Liegezeit zu befestigen und die +Muffen zugentlastet auszuführen. +Im Bereich der Kabelkreuzung werden Ankerverbotstafeln für den Schiff- +fahrtsverkehr aufgestellt. +Spezielle Seekabel werden außer für den Anschluss von Offshore-Wind- +parks bei Bedarf auch im Mittelspannungsbereich verwendet, um Inseln +in größeren Seen oder entlegene Gebiete im Gebirge zu erschließen. +In der Regel werden beim Aus- und Eintritt in den See Schächte oder +Spülbohrungen angelegt, deren Verlauf vom Ufer aus einige Meter unter +die Wasseroberfläche auf den Seegrund gesteuert werden. Dies ist not- +wendig, um das Kabel im Uferbereich vor Beschädigungen, z. B. durch +Schiffsverkehr, zu schützen. +4.6.2 Legen in Brücken +Die Art der Kabellegung in Eisenbahn-, Straßen- oder Wasserstraßen- +brücken richtet sich nach den gegebenen Verhältnissen. Ausschlagge- +bend für die zu wählende Legeart sind Konstruktion und Tragfähigkeit +der Brücke sowie der innerhalb der Brücke zur Verfügung stehende +Raum. Häufig sind in den Brücken Kanäle zur Aufnahme der Kabel +vorgesehen. In diesem Zusammenhang wird besonders auf die „Richt- +linien für das Verlegen und Anbringen von Leitungen an Brücken +(RI – LEI – BRÜ)“, herausgegeben vom Bundesministerium für Verkehr, +Abteilung Straßenbau, hingewiesen. +216 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Auch hier ist es unabdinglich, vorab die zu planende und zu betreibende +Kabelanlage vom entsprechenden Wegebaulastträger genehmigen zu +lassen und vertraglich zu sichern. Grundlage dafür sind kommunale +Konzessionsverträge, bzw. entsprechende allgemeine Verträge mit dem +Bund, dem Land oder auch der Bahn, sowie anderen Brückenbe - +treibern. +Brücken, in denen keine Kabelkanäle vorhanden sind, werden zur Auf- +nahme der Kabel mit Rohren oder Halbschalen aus Stahl oder Kunst- +stoff belegt (Bild 4.38). Dabei ist zu beachten, dass einadrige Kabel +eines Wechsel- oder Drehstromsystems nur gemeinsam in Stahlrohren +untergebracht werden dürfen. Kunststoffrohre sind wegen ihres gerin- +gen Gewichts und ihrer Korrosionsbeständigkeit für den Einbau in Brü- +cken besonders geeignet. Mitunter müssen jedoch besondere +Kabelwannen hergestellt werden, die der vorhandenen Brückenkon- +struktion angepasst und in diese eingebaut oder an der Außenseite der +Brücke angebaut werden. Diese Kabelwannen können im Allgemeinen +oben offen bleiben, sodass die Wärmeabgabe der Kabel an die umge- +bende Luft nicht behindert wird. Wo die Kabel innerhalb der Brücken- +konstruktion Unbefugten leicht zugänglich sind, empfiehlt sich eine +geeignete Abdeckung. +Für alle Konstruktionsarten gilt, dass auf Grund der gewünschten Lang- +lebigkeit der Anlagen ein besonderes Augenmerk auf den Korrosions- +schutz zu legen ist. +Bild 4.38 Kabelführung in Rohren an Brücken + 217 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +In die Widerlagermauern der Brücken dürfen Kabel nicht eingemauert wer- +den, hier sind Schutzrohre einzumauern. Besonders an den Widerlagern +von Stahlbrücken ist das Kabel so zu führen, dass es der Längsbewegung +der Brücke folgen kann, ohne dass es zu stark mechanisch beansprucht +wird. Die Schwingungsbeanspruchungen erfordern bei kunststoffisolierten +Kabeln keine besonderen Maßnahmen; ansonsten können speziell le- +gierte Bleimäntel oder Aluminiummäntel erforderlich sein. +4.6.3 Legen in Gebäuden +4.6.3.1 Befestigung +Kabel in Gebäuden, wie z. B. in Umspannanlagen (Bild 4.39 a und b) +werden in Kanäle mit geeigneter Abdeckung oder auf Pritschen gelegt. +Sie können auch mit Schellen, Kabelschnellverlegern oder ähnlichen +Konstruktionen an Wänden und Decken befestigt werden. Kabelschel- +len sind, um Druckschäden zu vermeiden, mit Gegenwannen auszurüs- +ten. Für die Schellenabstände bei waagerechtem Kabelverlauf gelten +folgende Richtwerte (nach Normreihe DIN VDE 0276), wobei D der Ka- +belaußendurchmesser ist: +– unbewehrte Kabel +20 · D +– bewehrte Kabel +(30 bis 35) · D +– maximaler Abstand +80 cm +Auf senkrecht verlaufenden Trassen können die Schellenabstände ver- +größert werden, sie sollten jedoch 1,5 m nicht überschreiten. +Zum Befestigen von einadrigen Kabeln eines Drehstromsystems dürfen +keine geschlossenen Stahlschellen verwendet werden. Hier sind beson- +dere Schellen aus nichtmagnetischem Material (Kunststoff, Messing, +Aluminium) einzusetzen. Die Abstände der Befestigungsschellen sind +so zu wählen, dass die Kabel durch die Kraftwirkung eines Stoßkurz- +schlussstromes nicht beschädigt werden können. +Da die Belastbarkeit der Starkstromkabel auch von der Umgebungstem- +peratur abhängt, ist für eine ausreichende Wärmeabfuhr durch gute, na- +türliche Belüftung zu sorgen. Kabelpritschen sollen deshalb möglichst +keinen geschlossenen Boden haben. Übereinander angeordnete Prit- +schen sollen bei papierisolierten Kabeln einen Abstand von etwa 30 cm +und bei kunststoffisolierten Kabeln einen Abstand von etwa 20 cm haben +(DIN VDE 0276-1000). +218 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Weitere Anschlussbedingungen sind z. B. in Wohn- und Geschäftsge- +bäuden die Hausanschlusskästen (DIN VDE 0660-505) und Kabelver- +teilerschränke (DIN VDE 0660-503) im öffentlichen Verkehrsraum in der +Niederspannung, siehe Bild 4.39 c und d. +Bild 4.39 a Kabel vertikale + Befestigung in Umspannanlage +Kabelkeller +(Quelle Stromnetz Hamburg) +Bild 4.39 b Kabel im Doppel - +boden in Umspannanlage +(Quelle Stromnetz Hamburg) +Bild 4.39 c Kabelanschluss in +einem Hausanschlusskasten für +Wohngebäude +(Quelle: Firma Jean Müller) +Bild 4.39 d Kabelanschluss in +einem Kabelverteilerschrank im +Ortsnetz +(Quelle: Firma Jean Müller) + 219 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +4.6.3.2 Vorbeugende Brandschutzmaßnahmen +Durch eine entsprechende Auswahl des Kabeltyps und die Art der Ka- +bellegung können die Gefahren der Entstehung und Ausbreitung von +Bränden und deren Folgen verringert werden. +Bei besonderen Anforderungen an den Brandschutz werden Kabel mit +verbessertem Verhalten im Brandfall eingesetzt (siehe Abschnitt +2.7.6.3). Bei Kunststoffkabeln kann das Brandrisiko durch eine nach- +trägliche Beschichtung der Kabelmäntel mit einem brandhemmenden +Schutzanstrich reduziert werden (Bild 4.40a). +Bild 4.40 b Lichtbogenschutz zwischen Kabelpritschen +Bild 4.40 a Beschichtung der Kabelmäntel mit brandhemmenden +Schutzanstrich (Quelle: Bayernwerk) +220 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Starkstrom- und Nachrichtenkabel sind möglichst auf getrennten Prit- +schen oder in verschiedenen Kanälen zu legen. Starkstromkabel liegen +üblicherweise auf den oberen Pritschen. Zwischen den einzelnen Kabel- +pritschen kann, z.  B. durch schräg gestellte Faserzement-Platten, ein +Lichtbogenschutz montiert werden, ohne die Belüftung wesentlich zu be- +einflussen (Bild 4.40b). Eine weitere Möglichkeit des Lichtbogenschutzes +kann in der entsprechenden Wahl der Kabelpritsche, z.  B. mit einem ge- +schlossenen Boden und einer größeren Stahlblechdicke, liegen. +Um Brandübertragungen und Folgeschäden durch Brandgase zu ver- +hindern, sind alle Durchbrüche und Öffnungen in brandabschnittsbe- +grenzenden Decken und Wänden mit dafür zugelassenen Stoffen zu +verschließen. +Bei Kabeltrassen durch verschiedene Räumlichkeiten ist auf die verschie- +denen Brandabschnitte zu achten. Verlaufen die Kabel zwischen zwei +Brandabschnitten, so sind in den Wänden Brandschotte einzubringen. +Diese können aus speziellem Mörtel, aber auch aus Schaumblöcken be- +stehen. Einzubauen sind diese Schotts durch zertifizierte Fachfirmen. +Eine vom Zentralverband der Elektroindustrie (ZVEI), Fachverband Kabel +herausgegebene Broschüre mit dem Titel „Brandschutzkabel erhöhen die +Sicherheit“ [4.6] befasst sich mit der Neuausgabe der Bauproduktenver- +ordnung (BauVPO). Auf europäischer Ebene wurde diese BauVPO ver- +abschiedet und ist zum Juli 2017 rechtsverbindlich in Kraft getreten. +In der ZVEI-Broschüre werden Informationen und Planungshinweise zur +Brandschutzsicherung für den Errichter von Kabelanlagen gegeben. Der +Errichter hat die Pflicht, entsprechend des Sicherheitsbedarfs des Ge- +bäudes ein mit CE-Kennzeichen geprüftes Kabel der jeweiligen Euro- +klasse mit Brandschutzklasse einzusetzen. +Auch die VdS Schadenverhütung GmbH hat zum Thema Brandschutz +verschiedene Publikationen und Richtlinien herausgegeben. +4.6.4 Isolierte Freileitung +Für isolierte Freileitungen wird teilweise auch der Begriff Luftkabel ver- +wendet, dieser ist jedoch in den Normen für Starkstromkabel und -lei- +tungen nicht erwähnt. Mit dem Begriff Luftkabel werden oft die auf +Masten geführten Nachrichtenkabel bezeichnet. + 221 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Niederspannung +Isolierte Freileitungen finden besonders im Bereich der Niederspannung +Anwendung. Sie werden vor allem dort eingesetzt, wo die Betriebs- oder +die Personensicherheit bei der Verwendung von blanken Freileitungs- +seilen beeinträchtigt wäre, z. B. in der Nähe von Gebäuden und Bäu- +men. Einige Netzbetreiber setzen die isolierte Freileitung bei der +Sanierung bestehender Freileitungsnetze flächendeckend ein. Isolierte +Freileitungsseile werden mit Hilfe besonderer Trag- und Abspanngarni- +turen an Masten, Dachständern, Hauswänden usw. befestigt (Bild 4.41, +Bild 4.42, Bild 4.43). Sie sind in DIN VDE 0276-626 (verseilte Adern und +einadrige Seile) genormt. Bei der Bemessung der Festpunkte, Armatu- +ren, Spannweiten usw. ist DIN VDE 0211 zu berücksichtigen. Als Trag- +organ dienen je nach Konstruktion die Leiter, die Bewehrung oder ein +zusätzliches Aldrey- oder Stahlseil. Am häufigsten wird der Typ NFA2X +mit vier verseilten Adern mit VPE-Isolierung verwendet, bei dem kein +zusätzliches Tragorgan erforderlich ist. +Bild 4.41 Dachständer mit isolierten Freileitungen +222 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Mittelspannung +Auch für Mittelspannung bis 30 kV +werden VPE-isolierte Freileitungen +eingesetzt [4.7], sie sind jedoch +nicht genormt. Die einzelnen Adern +sind wie VPE-isolierte Mittelspan- +nungskabel aufgebaut und werden +zu Bündelleitern verseilt. Die iso- +lierten Freileitungsseile sind berüh- +rungssicher und können daher mit +einem +Ausklinkmechanismus +(Bild 4.44) an den Masten befestigt +werden. Fallen Bäume in die Lei- +tung, klinkt diese aus, fällt zu +Boden und kann bis zur Störungs- +beseitigung weiterbetrieben wer- +den. Aufgrund dieser Eigenschaft +und der kompakten Bauweise eig- +net sich die isolierte Freileitung vor +allem bei Leitungsführung durch +Baumbestände (Wald, Obstgarten +usw., Bild 4.45), und in Gegenden +mit erhöhter Beanspruchung durch +Wind, Eis und Reif. +Bild 4.42 Abspannung am Trag- +seil mit Abspannklemme +Bild 4.44 Isolierte Freileitung +A2XS2YT für 20 kV +Bild 4.43 Abspannung an der +Bewehrung mit Abspannspirale + 223 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +224 +4.6.5 Legen in Gefällstrecken +Bei Steigungen bestehen für papierisolierte Kabel bis zu einem Gefälle +von maximal 4  % keine Einschränkungen, bei einem Gefälle bis maxi- +mal 10  % darf der Streckenabschnitt 500 m nicht überschreiten. Bei +größeren Steigungen gelten die gleichen Einschränkungen wie für senk- +rechte Legung. Entsprechend DIN VDE 0276-621 dürfen bei senkrech- +ter Legung papierisolierte Kabel mit normaler Massetränkung verwendet +werden, wenn die Höhenunterschiede gemäß Tabelle 4.9 in der Trasse +nicht überschritten werden. Durch geeignete Endverschlüsse muss das +Nachtränken der Isolierung sichergestellt sein. +Werden die zulässigen Höhenunterschiede überschritten, sind kunst- +stoffisolierte Kabel, papierisolierte Kabel mit Spezialtränkung (Haftmas- +sekabel) oder papierisolierte Kabel mit Sperrmuffen zu verwenden. +Bild 4.45 Aufhängung der isolierten Freileitung A2XS2YT mit +Ausklinkmechanismus +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +An Steilstrecken können bereits durch das Eigengewicht des Kabels +während des Legens Zugbeanspruchungen auftreten, die eine Stahl- +drahtbewehrung erfordern. +4.7 Legen von Hoch- und Höchstspannungskabeln +Bei Planung und Projektierung von Hoch- und Höchstspannungskabel- +anlagen muss mit besonders großer Sorgfalt vorgegangen werden. +Dabei ist u.  a. darauf zu achten, dass für die eingesetzten Maschinen +ein ausreichender Arbeitsraum zur Verfügung stehen muss. Die Lage +der Muffen bzw. Muffenbauwerke wird überwiegend durch den dafür be- +nötigten Platz bestimmt. Deshalb kann nicht in allen Fällen von den +größtmöglichen Fertigungs- und Transportlängen Gebrauch gemacht +werden, so dass sich die ganze Trasse aus einzelnen Teilabschnitten, +umgangssprachlich als Passlängen bezeichnet, zusammensetzt. +Bereits im Erdboden vorhandene Anlagen sollten mit einem Abstand +von ca. 0,5 m unterfahren werden, damit bei späteren Aufgrabungen +wegen dieser Anlagen die Hochspannungskabel und ihre Schutzabde- +ckung unberührt bleiben. In Gehwegen sollte die Mindestüberdeckung +1,2 m betragen, in Fahrbahnen mindestens 1,35 m (siehe auch Ab- +schnitt 4.3.2). In Tabelle 4.10 sind die zu Hochspannungskabeln einzu- +haltenden Mindestabstände zusammengestellt. +Nachrichtenkabel werden oberhalb der Starkstromkabel und, falls Ab- +deckplatten vorhanden sind, oberhalb der Abdeckplatten gelegt. +Liegt die genaue Trasse fest, so werden ausgehend von den Zwangs- +punkten für Muffen die einzelnen Kabellängen (normale Längen 400 bis +700  m) bestimmt. Diese sind abhängig vom Kabelgewicht und der + 225 +Tabelle 4.9 Maximal zulässige Höhenunterschiede für Massekabel +bei senkrechter Anordnung +Kabelbauart +Nennspannung +[kV] +max. Höhenunterschied +[m] +Gürtelkabel und + Höchstädterkabel +bis 6 +50 +10 +20 +Dreibleimantelkabel +bis 10 +30 +20 bis 30 +15 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Größe der Spule, die durch die zur Verfügung stehenden Transportwege +und Maschinen beschränkt sind. Die einzelnen erforderlichen Kabellän- +gen werden unter Berücksichtigung eines Zuschlags für Verschnitt, Ein- +ziehen und gegebenenfalls Reservebogen genau ermittelt und so +bestellt. +Einadrige Hochspannungskabel werden zur Verminderung der Mantel- +verluste vorzugsweise im Dreieck angeordnet (siehe auch Ab- +schnitt 4.1.2). +Bei einadrigen Kabeln empfiehlt es sich, die Muffen aus Platzgründen +versetzt anzuordnen. Bei im Bestand befindlichen Ölkabelanlagen, wie +z. B. für Sperrmuffenanlagen oder begehbare Muffenbauwerke mussten +spezielle Bauvorschriften beachtet werden. +Parallele Kabelsysteme sollen einen Abstand von mindestens 30 cm +haben und vor gegenseitigen Lichtbogeneinwirkungen geschützt wer- +den. Der Drehsinn der Phasenfolge ist zur Verminderung der induktiven +Verluste abwechselnd zu ändern. +226 +Tabelle 4.10 einzuhaltende Mindestabstände anderer Versorgungs- +leitungen zu Kabel ≥ 110 kV +1) beidseitig der Leitungsachse +Versorgungsleitungstyp +bei Parallelführung1) +bei Kreuzungen +Gasleitungen +1,00 m +0,50 m +Wasserleitungen +1,00 m +0,50 m +Kabel +0,50 m +0,50 m +Kanal +1,00 m +0,50 m +Nachrichtenkabel +0,50 m +0,50 m +Fernwärmeleitungen +5,00 m +1,00 m +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +4.7.1 Kabel mit Papierisolierung +Bei Niederdruck-Ölkabeln wurden zur Beherrschung des statischen und +dynamischen Öldrucks bei langen Trassen und größeren Höhenunter- +schieden Sperrmuffen (Bild 4.46) eingebaut, um den Ölfluss und die Öl- +versorgung der Kabelstrecke in voneinander unabhängige Abschnitte +zu unterteilen. +Bei Gasinnendruck- und Gasaußendruckkabeln wurden die Adern in an- +schließend mit Stickstoff gefüllte Druckrohre nach DIN 1626 mit üblichen +Nennweiten von 125 bis 200 mm und Wanddicken von 4 bis 5 mm ein- +gezogen. Den passiven Korrosionsschutz bildet ein PE-Mantel. +Beide in diesem Abschnitt beschriebenen Bauweisen wurden durch +Kunststoffkabel ersetzt und werden heute nicht mehr neu gelegt. + 227 +Bild 4.46 110-kV-Sperrmuffe für einadriges Niederdruck-Ölkabel +(Muffen und Ölausgleichsgefäße sind in einem Muffen- +bauwerk angeordnet) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +4.7.2 Kabel mit VPE-Isolierung +Kunststoffkabel im Hochspannungsnetz werden nach den gleichen +Grundsätzen gelegt wie im Mittelspannungsnetz. Hier ist allerdings hin- +sichtlich Legetiefe, Wärmeabfuhr, Bettungsmaterial, Abdeckung und + Trassenmarkierung ein größerer Aufwand erforderlich. Hochspannungs- +kabel können zusätzlich in Kunststoffrohre gelegt werden. Darüber hinaus +können Hochspannungskabel bei besonders hohen Anforderungen z. B. +in Städten, Industrieanlagen, Brücken, Düker, Autobahnen, sowie in Berg- +senkungsgebieten in Stahlrohren gelegt werden. +Eine spezielle Anwendung für VPE-isolierte Hochspannungskabel sind +die so genannten Retrofit-Kabel. Dabei werden bei zu ersetzenden alten +Gasaußendruckkabelanlagen, die Kabeladern aus dem Stahlrohr he- +raus gezogen und in diese das neue VPE-Kabel eingezogen. Da die +Stahlrohre begrenzte Innendurchmesser haben, sind die Wanddicken +der VPE-Aderisolierung reduziert, siehe Abschnitt 2.7.4.4. +Im Höchstspannungsnetz ist der Aufwand für die Errichtung einer Anla- +ge mit Kunststoffkabeln ähnlich groß wie bei Niederdruck-Ölkabeln. Ins- +besondere werden auch bei Kunststoffkabeln Muffenbauwerke errichtet. +Der wesentliche Vorteil besteht darin, dass kein Öl zum Einsatz kommt +und somit entsprechende Hilfs- und Überwachungseinrichtungen ent- +fallen. +4.8 Montage der Abschluss- und Verbindungstechnik +Zur vollständigen Errichtung der Kabelanlage gehört die Montage der +zugehörigen Abschluss- und Verbindungstechnik. Der Aufwand zur +Montage einer Garnitur ist weitgehend von der Kabelbauart abhängig. +Papierisolierte Kabel erfordern mehrere unterschiedliche Arbeitsgänge +mit den entsprechenden Werkzeugen. Aufgrund der einfacheren Kon- +struktion von kunststoffisolierten Kabeln ist auch der Montageaufwand +für deren Garnituren geringer. +Grundsätzlich werden hohe Anforderungen an die Sorgfalt der Montage +gestellt, unabhängig von der Betriebsspannung. Die Kenntnis über die +Funktion der einzelnen Elemente von Kabel und Garnitur, ausreichende +Erfahrung und Sauberkeit sind Voraussetzungen für eine korrekte Mon- +tage. +228 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Bei der Montage sind insbesondere folgende Punkte zu beachten: +– Die Unternehmen und die eingesetzten Monteure sollten festgelegte +Qualitätsanforderungen erfüllen, siehe Abschnitt 5. +– Es dürfen nur die aufeinander abgestimmten Bauteile eingesetzt wer- +den. Die Montageanleitung des Herstellers ist stets genau einzuhal- +ten. +– An der Arbeitsstelle (z. B. Muffengrube, Schaltanlage) muss ein aus- +reichender Arbeitsraum für die Montage vorhanden sein, der den ein- +schlägigen Sicherheitsvorschriften entspricht (siehe auch Abschnitt +4.4 und 6.1). +– Schädliche Umgebungseinflüsse sind zu vermeiden. Dazu gehört das +Einhalten der Mindesttemperaturen und das Fernhalten von Feuch- +tigkeit, Schmutz und Staub. Im Freien lässt sich diese Forderung im +Allgemeinen durch ein Montagezelt, gegebenenfalls mit einer Hei- +zung, erreichen. +– Kabel sind auf Feuchtigkeit zu prüfen. Bei papierisolierten Kabeln wird +mit der sogenannten Spratzprobe festgestellt, ob Feuchtigkeit in der +Papierisolierung vorhanden ist. Dazu wird am Kabelende entnomme- +nes Isolierpapier in Isolieröl getaucht, das auf 120 bis 140 °C erhitzt +wurde. Beginnt das Öl zu schäumen, so ist Feuchtigkeit im Papier +vorhanden. Für kunststoffisolierte Kabel gibt es keine entsprechend +einfach durchzuführende Prüfung. Eine grobe Kontrolle kann durch +eine Sichtprüfung erfolgen. Wird Feuchtigkeit im Kabel vorgefunden, +sind die zu treffenden Maßnahmen festzulegen (gegebenenfalls Aus- +tausch einer längeren Strecke). +– Eine mechanische Überbeanspruchung des Kabels ist zu vermeiden, +insbesondere dürfen die vorgeschriebenen Biegeradien (Tabelle 4.5 +und 4.6) nicht unterschritten werden. Unnötiges Biegen der Kabel ist +zu vermeiden. +– Eine thermische Überbeanspruchung der Kabelisolierung ist bei +Löt-, Schweiß- und Schrumpfarbeiten zu vermeiden, indem entspre- +chende Abdeckungen (Glasgewebeband, Ablenkbleche) verwendet +werden und die Einwirkzeit möglichst kurz gehalten wird. +Nach der vollständigen Errichtung der Kabelanlage ist eine Inbetrieb- +nahmeprüfung nach den gültigen Gesetzen und Normen erforderlich, +siehe Abschnitt 5.4.1. + 229 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +230 +4.9 Dokumentation +Die Dokumentation stellt eine wesentliche Grundlage für alle bei Pla- +nung, Bau und Betrieb der Kabelnetze anfallenden Aufgaben dar. Neben +den innerbetrieblichen Anforderungen sind jedoch auch externe Ansprü- +che, z.  B. im Zusammenhang mit der Auskunftspflicht, zu beachten. In +Bild 4.47 ist ein Auszug aus dem Planwerk eines städtischen Verteil- +netzbetreibers dargestellt. +Die Daten der Kabelanlage einschließlich der dazugehörigen fachlichen +Informationen (z.  B. Typ, Querschnitt, Hersteller, Legedatum) sind ord- +nungsgemäß in Plänen und ergänzend in Dateien, Karteien oder Listen +zu dokumentieren. +4.9.1 Grundlagen +Für den Bereich der Leitungsdokumentation gilt im Wesentlichen die +DIN 2425 Teil 7. Zusätzlich sind unternehmensspezifische Werknormen +bzw. Technische Richtlinien zu berücksichtigen. +Folgende Grundsätze sind zu beachten: +– Die Kabel einschließlich Zubehör sind von fachkundigen Personen +nach den anerkannten Regeln der Vermessungstechnik im offenen +Graben einzumessen. +– Ist eine Einmessung am offenen Graben in Ausnahmefällen nicht +möglich, ist die Lage des Kabels durch geeignete Maßnahmen, z. B. +mit Markierungspflöcken oder -spray, an der wiederhergestellten +Oberfläche für die Einmessung zu kennzeichnen. +– Die Lage der Kabel ist auf eindeutig bestimmte, dauerhafte Bezugs- +punkte (z.  B. Gebäude, Grenzen und Vermessungspunkte) zu bezie- +hen. +– Bestandteile des Planwerkes sind + 1. Einmessskizzen (Einmessungsrisse) + 2. Bestandspläne + 3. Übersichtspläne +– Bestands- und Übersichtspläne sind auf der Grundlage von amtlichen +Karten (empfohlene Maßstäbe je nach Bebauungs- und Leitungs- +dichte 1: 250, 1: 500, 1:1.000, 1: 2.000, 1: 5.000) zu erstellen. +– Kabel werden im Allgemeinen in Regeltiefen gelegt. Abweichungen +von der Regeltiefe, insbesondere bei geringeren Legetiefen, sind +durch Angabe der tatsächlichen Überdeckung zu dokumentieren. +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 231 +Bild 4.47 Planauszug eines großstädtischen Verteilnetzes (Quelle: Stromnetz Hamburg) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Absolute Höhenangaben, falls erforderlich, sind immer auf NN (Nor- +mal Null) zu beziehen. +– Kabel können in Plänen einzeln oder als Trasse dargestellt werden +(Einstrich- oder Mehrstrichverfahren). Bei lagegenauer, maßstäblicher +Darstellung kann auf die Angabe von Maßzahlen verzichtet werden. +– Alle Änderungen und Erweiterungen des Kabelnetzes sind möglichst +unmittelbar nach der Einmessung in das Planwerk zu übernehmen, +um bei Auskünften z. B. gegenüber Dritten aktuell zu sein. +– Zusätzlich sollen weitere Informationen zum Kabelnetz aufgenommen +und dokumentiert werden, z. B. Kabeltyp, Leiterquerschnitt, Nenn- +spannung, Legedatum, Herstellungsjahr und Herstellerfirma. +An wichtigen Stellen, z.  B. Kreuzungen, Muffen usw., können Kabelmerk- +steine oder -pfosten zur Unterstützung der Einmessung und zur dauer- +haften Markierung des Trassenverlaufs gesetzt werden. Dies ist +insbesondere dort zweckmäßig, wo eindeutige, dauerhafte Bezugs- +punkte fehlen (z.  B. außerhalb von bebauten Gebieten). Da Kabelmerk- +steine z.  B. durch landwirtschaftliche Bearbeitung gefährdet sind, können +solche Kabelstellen bei der Legung auch durch unterirdische passive, +elektronische Marker gekennzeichnet werden. Mit Hilfe eines Suchgerä- +tes ist später ein sicheres und schnelles Wiederauffinden möglich. Wich- +tig ist jedoch, dass die Markierungen im Bestandsplan eingetragen sind. +In den letzten Jahren hat sich für die Einmessung von Kabeltrassen au- +ßerhalb bebauter Gebiete die digitale Einmessung mit GPS-gestützten +Geräten durchgesetzt. Die Koordinaten können direkt in digitale Be- +standsplanwerke übernommen werden. +4.9.2 Digitale Netzdokumentation +Durch den Aufbau einer digitalen Netzdokumentation wurde der hohe Per- +sonalaufwand bei der Pflege und Verwaltung der Informationen reduziert +und gleichzeitig das Planwerk aktuell gehalten. Dabei dient die digitale +Netzdokumentation nun als Grundlage eines Netzinformationssystems. +Folgende Grundsätze sollten beachtet werden: +Amtliche Kartengrundlage (Digitale Grundkarte) +Wenn vorhanden, sollten digitale Katasterdaten (Automatisierte Liegen- +schaftskarte – ALK) übernommen werden. Wo keine ALK-Daten vorlie- +232 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +gen, kann die Herstellung der Karte durch Zusammenarbeit mit der Ka- +tasterverwaltung beschleunigt werden. Eine eigenständige Digitalisie- +rung ist in jedem Fall zu vermeiden, weil dann insbesondere die +laufende Aktualisierung durch die Katasterverwaltung nicht möglich ist. +Logische Strukturierung der Grundkarte +Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, die Grundkarte nur als Hinter- +grundbild ohne Logik zu führen. Damit wird eine schnelle und kosten- +günstige Erfassung erreicht. Als dauerhafte Grundlage für ein +Netzinformationssystem sollte jedoch eine logisch strukturierte Grund- +karte angestrebt werden. +Digitaler Bestandsplan +Der digitale Bestandsplan ist das zentrale Element einer rechnergestütz- +ten Netzdokumentation. Hier werden die Betriebsmittel vollständig und +mit genauem geographischen Bezug geführt. Die jeweilige Ausgestal- +tung (z.  B. Mehrspartenpläne, Einstrich- oder Mehrstrichdarstellung, +lagegenaue oder lageähnliche Darstellung der Kabel) ist unternehmens- +spezifisch und sollte in einer Werknorm bzw. Technischen Richtlinie fest- +gelegt werden. +Das digitale Bestandsplanwerk ist so einzurichten, dass Darstellungen +ohne Blattschnittbegrenzungen möglich sind und Maßstab und Inhalte +weitgehend flexibel gestaltet werden können. Damit kann wesentlich bes- +ser auf Änderungen in der Normung oder bei den Anforderungen reagiert +werden als bei der herkömmlichen, manuellen Planwerksführung. +Das Bestandsplanwerk sollte mit Fachdaten sowie anderen Dokumen- +tationsformen (z.  B. Schemaplänen) logisch verknüpft sein. Es muss +möglich sein, über die Grafik gezielt auf Informationen (z. B. Betriebs- +mittel- oder Fachdaten) zuzugreifen und diese entsprechend auszuwer- +ten (z.  B. durch farbige Gestaltung in den Plänen) oder zu aktualisieren. +Zur Erarbeitung einer optimalen Erneuerungsstrategie ist eine auf den +einzelnen Kabelabschnitt bezogene Störungsstatistik hilfreich. +Digitaler Übersichtsplan +Der digitale Übersichtsplan hat ebenfalls geographischen Bezug. Hierin +wird das Netz jedoch nur lageähnlich (ohne Vermaßung) und mit redu- +ziertem Inhalt dargestellt. Grundlage ist die maßstäblich verkleinerte + digitale Katasterkarte bzw. die Deutsche Grundkarte 1: 5.000. + 233 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Grundsätzlich gelten die gleichen Anforderungen wie beim digitalen Be- +standsplan. Die rechnergestützte Netzdokumentation bietet dabei viel- +fältige Möglichkeiten, Netzauswertungen übersichtlich (z. B. durch +farbliche Gestaltung) darzustellen. +Bestands- und Übersichtsplan sollten möglichst aus einem einzigen Da- +tenbestand abgeleitet werden, damit die Aktualisierung nur einmal er- +folgen muss. +Planausgabe +Die digitale Netzdokumentation bietet grundsätzlich die Möglichkeit +schneller Trassenauskünfte bereitzustellen. In den letzten Jahren hat +sich die elektronische Planausgabe z. B. per Übermittlung durch E-Mail +im pdf-Format etabliert. Weiterhin sind bereits erste Online verfügbare +Planausgaben möglich bzw. befinden sich im Aufbau. +Hierzu gehört auch, anwenderfreundliche Zugriffe über bekannte Be- +zeichnungen (z. B. Name Transformatorenstation oder postalische +Adresse) zu schaffen. +Bei vielen Netzbetreibern sind geographische Informationssysteme be- +reits erfolgreich im Einsatz oder noch im Aufbau. Ausgesprochen zeit- +intensiv ist die Erstaufnahme der umfangreichen vorhandenen Pläne. +Für viele Neubaugebiete stehen heute digitalisierte Grundkarten und +entsprechend elektronisch aufgenommene Einmessdaten zur Verfü- +gung. +234 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +5 Qualitätssicherung +Entscheidend für einen technisch und wirtschaftlich optimalen Betrieb +von Stromversorgungsnetzen ist die Auswahl langlebiger, wartungs - +armer Betriebsmittel. Eine besondere Bedeutung kommt dabei den Ka- +belstrecken zu. Der Qualität dieser Anlagen ist ein ganz besonderes +Augenmerk zu schenken, da bei einer Kabelstrecke zu den reinen Ma- +terialkosten für Kabel und Garnituren die häufig um ein Mehrfaches hö- +heren Aufwendungen für Erd- und Oberflächenarbeiten hinzukommen. +Zusätzlich sind für Netzbetreiber mittlerweile auch das Qualitätselement +im Regulierungsbereich und Fragenkataloge bei Konzessionsvergaben +zu berücksichtigen. +Die Qualität der Kabelstrecke wird von der Qualität vieler Einzelkompo- +nenten bzw. Arbeitsabläufe bestimmt: +– Planung und Konstruktion +– Vormaterial, Aufbau und Herstellprozess der Kabel und Garnituren +– Prüfsystematik der Betriebsmittel (Vor-, Entwicklungs-, Stück-, Aus- +wahl- und Typprüfung) +– Leistungserbringer für die Tätigkeiten zur Errichtung der Kabelanlage +– Zulassung der Leistungserbringer (Auswahlkriterien) +– Transport und Lagerung der Betriebsmittel +– Abwicklung der Baumaßnahme, insbesondere: Tiefbau, Kabellegung +und Garniturenmontage +– Baustellenkontrollen zur Einhaltung der Leistungsvereinbarung +– Dokumentation +– Betrieb mit den elektrischen und mechanischen Beanspruchungen +– Auswertung von Statistiken zu Auffälligkeiten im Betrieb +Durch die langjährige Zusammenarbeit der Anwender mit Kabel- und +Garniturenherstellern sowie Montage- und Tiefbauunternehmen liegen +umfangreiche Erfahrungen über die Qualität einzelner Produkte oder +Dienstleistungen der verschiedenen Anbieter vor. +Die daraus resultierenden Festlegungen für Mindestanforderungen an +die Betriebseigenschaften werden zyklisch überprüft, um festzustellen, +ob die Prüfungen noch hinsichtlich Prüfumfang und -schärfe als Quali- +tätsnachweis geeignet sind. +Um eine gemeinsame Basis zu erhalten, müssen die Festlegungen in +entsprechenden Bestimmungen oder Normen verbindlich fixiert werden. + 235 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Diese Aufgabe übernehmen Anwender und Hersteller in den Gremien +der DKE (Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informations- +technik im DIN und VDE, siehe Abschnitt 14). +Die anhand der Normen ermittelten Prüfergebnisse sind sowohl für Her- +steller, als auch für Anwender der objektive Qualitätsnachweis. +Durch die Energiewende gewinnt die Aktualisierung der Normen zuneh- +mend an Bedeutung, da eine höhere Auslastung bzw. geänderte Last- +profile, sogar Lastflussrichtungen neue intelligente Netzkonzepte +erforderlich machen. +Nach der Öffnung des Marktes und durch die unter Umständen gefor- +derte europaweite Ausschreibung hat die formalisierte Qualitätssiche- +rung eine große Bedeutung erlangt. In der Normenreihe der +DIN-ISO-9000 sind Normen zur Qualitätssicherung zusammengefasst. +Dort ist auch beschrieben, wie betriebsinterne Qualitätssicherungssys- +teme aufgebaut sein sollen. Die Hersteller, zwischenzeitlich mit zuneh- +mender Tendenz auch Montagefirmen und Tiefbauunternehmen, haben +solche Qualitätssicherungssysteme eingeführt und können hierüber ent- +sprechende Zertifikate vorweisen. +Insbesondere die Zulassung der Dienstleistungsunternehmen für Mon- +tage und Tiefbau gewinnt kontinuierlich an Bedeutung für den Netzbe- +treiber und ist daher zu empfehlen. +5.1 Qualität der Kabel und Garnituren +Mit PVC-isolierten Niederspannungskabeln liegen jahrzehntelange gute +Erfahrungen vor; das gleiche gilt auch für papierisolierte Mittelspan- +nungskabel. +Die kunststoffisolierten Mittelspannungskabel der ersten Generation +(PE und VPE, zweifach-extrudiert, graphitierte äußere Leitschicht) da- +gegen konnten teilweise die Anforderungen hinsichtlich der Lebens- +dauer nicht erfüllen. Bestimmte Chargen fielen schon nach relativ +wenigen Betriebsjahren in großem Umfang aus, obwohl sie ursprüng- +lich alle Normen und Vorschriften erfüllt hatten [5.1]. Diese Ausfälle +waren und sind für zahlreiche Anwender mit starken wirtschaftlichen +Belastungen verbunden. Nach Bekanntwerden der Ausfälle wurden +umfangreiche Entwicklungsarbeiten in 1980er Jahren aufgenommen, +236 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +die zu geänderten Vormaterialien, zu einem geänderten Kabelaufbau +und zu verfeinerten Pro duk- tionsmethoden geführt haben. Um das da- +durch erreichte hohe Qualitätsniveau zu sichern und um Serienausfälle +künftig auszuschließen, wurde die DIN VDE 0276-620 für VPE-isolierte +Mittelspannungskabel um entsprechende Langzeitprüfungen erweitert +[5.2]. +Daraufhin wurden Anfang der 1990er Jahre im Rahmen umfang- +reicher Untersuchungen an seinerzeit zehn Jahre betrieblich bean- +spruchten Kabeln nur eine sehr geringe Alterung festgestellt [5.3, +5.4]. Die Wirksamkeit der ergriffenen Maßnahmen wurde dadurch be- +stätigt. +Die für VPE-isolierte Mittelspannungskabel in DIN VDE 0276-620 vor- +geschriebenen fertigungsbegleitenden Prüfungen beim Hersteller, bei +denen kontinuierlich Kabel der laufenden Fertigung entnommen und +nach ein und zwei Jahren künstlicher Alterung unter gleichen Bedingun- +gen wie bei der Typprüfung geprüft werden, erlauben eine ständige Be- + 237 +Bild 5.1 Ergebnisse der in Steptests nach einem Jahr und nach +zwei Jahren Alterung gemäß DIN VDE 0276-620 an VPE- +isolierten Mittelspannungskabeln gemessenen Durchschlag- +feldstärken (Quelle: Auswertung des ad hoc AK „Langzeitprü- +fung“ im UK411.1, Stand: August 2017) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +obachtung und Beurteilung der Kabelqualität der einzelnen Hersteller +[5.5]. Nach den Ergebnissen dieser Prüfungen kann davon ausgegan- +gen werden, dass Kabel, die diese Langzeitprüfung erfolgreich bestan- +den haben, die an sie gestellten Forderungen nach einer langen +Lebensdauer sicher erfüllen werden [5.6]. Ein Beleg hierfür sind die in +Bild 5.1 dargestellten hohen elektrischen Restfestigkeiten, die auch +nach zwei Jahren beschleunigter Alterung unter harten Bedingungen +noch gemessen werden [5.7]. +Man erkennt, dass nach zwei Jahren Alterung die mittlere Durchschlag- +festigkeit bei etwa 43 kV/mm liegt; dies entspricht bei einem 20-kV-Kabel +mit 150 mm2 Leiterquerschnitt rund 15 · U0. +Zur Sicherung des erreichten hohen Qualitätsniveaus wird empfohlen, Mit- +telspannungskabel für Verteilungsnetze nur nach DIN VDE 0276-620 zu +beschaffen. Aus der FNN Schadens- und Störungsstatistik für Mittelspan- +nungskabel, sowie der Erfahrungen der Verteilnetzbetreiber sind praktisch +keine Ausfälle an VPE-isolierten Mittelspannungskabeln der Bauart gemäß +DIN VDE 0276-620, Teil 10-C bekannt, siehe auch Abschnitt 9. +Grundsätzlich muss man auch zwischen der Prüfsystematik bei Kabel +und Garnituren konkret in der Nieder- und Mittelspannung unterschei- +den. In den Prüfbestimmungen für Kabel ist ein systematischer Prüf - +ablauf mit Stück-, Auswahl- und Typprüfungen festgelegt, siehe auch +5.1.1.1. Auf dieser Basis können Anwender ihre interne Qualitätssiche- +rung (QS) derart gestalten, dass diese Ergebnisse bei möglichen Auf- +fälligkeiten mit den Herstellerangaben überprüfbar sind. Bei Garnituren +existiert eine Prüfsystematik in dieser Ausprägung nicht. Hier wird le- +diglich eine Typprüfung durchgeführt. Seit wenigen Jahren gibt es die +sog. Fingerprintprüfung, die eine Materialcharakterisierung eindeutig +macht, aber derzeitig nur beim Hersteller durchführbar ist. Eine QS beim +Anwender erfordert hier ein hohes Maß an Normenverständnis bei der +Erstellung eines internen Prüfkonzeptes. Hier empfiehlt es sich mit +einem Prüflabor und ggf. mit dem Hersteller/Anbieter der Garnitur zur +Sicherstellung der geforderten Qualität abzustimmen. +Bei Hochspannungskabeln kann auf Grund der Systemprüfung und teil- +weise stattfindenden Werksabnahmen auf zusätzliche Materialprüfun- +gen beim Anwender verzichtet werden. +Wie bei Kabeln, liegen auch mit deren Garnituren (Muffen, Endver- +schlüsse, Abschluss- und Verbindungselemente) jahrzehntelange über- +238 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +wiegend gute Erfahrungen vor. Der hohe Anpassungsbedarf an die im +Netz vorhandenen verschiedenen Kabelkonstruktionen – bedingt durch +deren historische Entwicklung und die Technologievielfalt – stellt hohe +Anforderungen an die Qualitätsüberwachung, sowohl bei der Fertigung +als auch bei der Montage. +5.1.1 Prüfbestimmungen für Kabel und Garnituren in der +Normung +Die Prüfung der Kabel und Garnituren ist für Anwender und Hersteller +von großem Interesse. Durch die in den Normen festgelegten Prüfreihen +wird nachgewiesen, dass die Produkte den gestellten Forderungen ent- +sprechen. Der Hersteller kann so seine Fertigung optimieren, und der +Anwender kann davon ausgehen, dass die von ihm eingesetzten Pro- +dukte die Anforderungen erfüllen. +In den DIN-VDE-Bestimmungen sind umfangreiche Prüfungen für Kabel +und Garnituren beschrieben. Dort ist für die verschiedenen Bauarten +festgelegt, welche Eigenschaften jeweils geprüft und welche Grenzwerte +eingehalten werden müssen. +Die Anwender sollten deshalb Kabel und Garnituren ausschließlich nach +den einschlägigen DIN-VDE-Bestimmungen beschaffen und in ihren +Technischen Spezifikationen nur in besonderen Einzelfällen (z. B. spe- +zielle Anwendungen) Prüfungen verlangen, die über das in den Normen +festgelegte Maß hinausgehen. +Grundsätzlich kann man den seit vielen Jahren feststellbaren Trend zur +stärkeren Internationalisierung in der Normarbeit spüren. Die Erkennt- +nisgewinne beziehen sich aktuell vorrangig auf die Inbetriebnahmeprü- +fungen in den höheren Spannungsebenen. Auf Grund der nationalen, +regionalen und langjährig gewachsenen Strukturen und Besonderheiten +ist es noch ein weiter Weg zu europäischen Kabelnormen. +5.1.1.1 Prüfbestimmungen für Kabel +Die Prüfungen und die anzuwendenden Prüfverfahren sind im Wesent- +lichen in den Normen der Reihe DIN VDE 0276 enthalten, siehe Ab- +schnitt 14.4. + 239 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Bei den Prüfungen für Kabel wird nach DIN VDE 0276 zwischen Stück- +prüfung, Auswahlprüfung und Typprüfung unterschieden. +Stückprüfungen sind Prüfungen, die an allen Fertigungslängen durch- +zuführen sind, um die Übereinstimmung mit ausgewählten Anforderun- +gen nachzuweisen. +Auswahlprüfungen sind Prüfungen, die am vollständigen Kabel oder an +Probestücken des vollständigen Kabels durchzuführen sind, um nach- +zuweisen, dass das Kabel den Aufbaubestimmungen entspricht. +Typprüfungen sind Prüfungen, die an Kabeln nach DIN VDE 0276 durch- +zuführen sind bevor sie in den Markt eingeführt werden, um zu zeigen, +dass die Betriebseigenschaften den gestellten Anforderungen gerecht +werden. Die Typprüfung wird in elektrische und nicht-elektrische Prüfrei- +hen unterschieden, die jedoch beide durchzuführen und zu bestehen sind. +An jeder einzelnen Fertigungslänge werden bei der Stückprüfung aus- +gewählte elektrische Eigenschaften des Kabels geprüft, um so die Fer- +tigungsqualität nachzuweisen. +Die Häufigkeit der Auswahlprüfungen ist in den DIN-VDE-Bestimmungen +festgelegt, sie muss mindestens für jede Fertigungslänge durchgeführt +werden. Ein Teil der Auswahlprüfungen wird jedoch weitaus häufiger +durchgeführt als vorgeschrieben. Sie liefern gesicherte statistische Werte +und ermöglichen dem Hersteller, seine Fertigung zu optimieren. Darüber +hinaus bieten die Auswahlprüfungen bei konsequenter Durchführung +dem Anwender die Sicherheit, eine kontinuierliche Produktqualität zu er- +halten. Sinnvoll für den Anwender ist, sich hierüber mit seinen Herstellern +zu verständigen. Dies kann z.  B. im Rahmen von Qualitätsaudits mit in- +ternem oder ggf. unter Einbeziehung von externem Know-how erfolgen. +Grundsätzlich ist zu bedenken, dass viele Prüfungen nur an kurzen Ka- +belstücken bzw. nur an Kabelenden vorgenommen werden können. Die +erbrachten Nachweise gelten daher streng genommen nur für diese ge- +prüften Kabelstücke. Wenn z.  B. bei einer Stückprüfung die Wanddicke +des Mantels am Kabelende den Anforderungen entspricht, so ist es +doch nicht auszuschließen, dass an anderen Stellen der Fertigungs- +länge von oft mehreren Kilometern die Wanddicke zu gering sein kann. +Die Typprüfung ist die umfassendste der oben genannten Prüfungen. +Sie muss spätestens nach fünf Jahren wiederholt werden. Eine erneute +240 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Typprüfung (Zeichenprüfung durch das VDE-Prüf- und Zertifizierungs- +institut) ist auch dann erforderlich, wenn Änderungen der Werkstoffe, +des Aufbaus oder des Fertigungsprozesses erfolgen, die eine Änderung +der nachgewiesenen Eigenschaften bewirken können [5.8]. +Schwierig ist die Beurteilung, wie sich Änderungen der Kabelkonstruk- +tion, der Fertigungstechnik oder der eingesetzten Werkstoffe auf das +Langzeitverhalten der Kabel auswirken. So kann z. B. der Einsatz neuer +Werkstoffe unvorhergesehene Auswirkungen mit sich bringen, die unter +Umständen ohne geeignete Prüfungen nicht erkannt würden, aber in +der Praxis später zu Ausfällen führen. +Bei VPE-isolierten Mittelspannungskabeln nach DIN VDE 0276-620 wird +auf die turnusmäßige Wiederholung der Typprüfung der elektrischen +Eigenschaften verzichtet; sie gilt durch die fertigungsbegleitenden +Prüfungen als erfüllt [5.8]. Allerdings müssen die nichtelektrischen +Eigenschaften in der üblichen Wiederholungsprüfung nachgewiesen +werden. +Im Rahmen der fertigungsbegleitenden Prüfungen – als Bestandteil der +Typprüfung (und somit der VDE-Zeichengenehmigung) – werden Mit- +telspannungskabel kontinuierlich der laufenden Fertigung entnommen +und über ein und zwei Jahre künstlich gealtert. Seit 2001 werden die +Kabel nach der harmonisierten Langzeitprüfung geprüft (3 ·U0, 40 °C, +Konditionierung der Kabel vor der Prüfung im Wasserbad, Wasser im +Schirmbereich) [5.9]. Nach diesem Alterungsprozess wird an den Ka- +belproben in Steptests die Durchschlagfeldstärke ermittelt. Anforde- +rungswerte für diese fertigungsbegleitenden Prüfungen sind in der +aktuellen DIN VDE 0276-620 festgelegt. +Weitergehende Aussagen zu Messungen an Starkstromkabeln sind in +[5.10] enthalten. +5.1.1.2 Prüfbestimmungen für Garnituren +Die Prüfungen und die anzuwendenden Prüfverfahren sind im Wesent- +lichen in den Normen der Reihe DIN VDE 0278 enthalten, siehe Ab- +schnitt 14.4. +In den o. g. Normen für Garnituren sind – abweichend zu Kabelnormen +– nur Typprüfungen an der vollständig montierten und für den Betrieb + 241 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +einsetzbaren Garnitur festgelegt. Bei den Garnituren fehlt eine Prüfsys- +tematik in Analogie zu Kabelnormen (Stück-, Auswahl- und Typprüfun- +gen; siehe Abschnitt 5.1.1.1). +In den Gremien wird seit mehreren Jahren versucht einen Konsens zwi- +schen Anwendern und Herstellern herbeizuführen, inwieweit dies auch +bei Garnituren in der Normreihe DIN VDE 0278 eingeführt werden +kann. +5.1.1.3 Prüfbestimmungen für Verbinder in Garnituren +Die Prüfbestimmung für Verbindungselemente in den Kabelgarnituren +in allen Spannungsebenen und Konstruktionen haben in den letzten +Jahren eine Bedeutung bekommen, die unterschätzt wurde. Die Kos- +tenreduktionsmaßnahmen im Rahmen des wirtschaftlicheren Betriebes +der Netze und die eingeleitete Energiewende stellen die Hersteller vor +neue Herausforderungen. Das Leitermaterial Kupfer wird kontinuierlich +durch Aluminium bei der Errichtung von Neuanlagen eingesetzt, aber +auch in bestehenden Anlagen können und werden „alte“ Kabel durch +„neue“ Kabel mit Aluminiumleiter substituiert. Die Querschnittserhöhung +bei mehrdrähtigen Aluminiumleiter > 1.000 mm² stellt die Verbinder- +qualität auf ein deutlich höheres Anforderungsniveau. Die bisherigen +Prüfanforderungen in der IEC-Norm 61238-1 (DIN VDE 0220-100) aus +dem Jahr 2004 stehen auf dem Prüfstand. So wird aus der bisher ein- +teiligen Norm eine Normenreihe, siehe Abschnitt 14.4. +5.2 Qualitätsanforderungen an die Beschaffung der Kabel +und Garnituren +Bereits in Abschnitt 5.1.1 wird empfohlen, Kabel und Garnituren nur +nach den einschlägigen DIN-VDE-Bestimmungen zu beschaffen. Zur +Erfüllung dieser Anforderung stehen den Anwendern zahlreiche qualifi- +zierte Hersteller zu Verfügung, deren Produkte in der Regel mit langjäh- +rigen guten Erfahrungen eingesetzt werden. Für den Anwender ist es +sinnvoll, diese Hersteller hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit (Lieferan- +tenmanagement) aktuell zu bewerten. Häufig besteht auch der Wunsch +oder die Notwendigkeit, neue Anbieter hinzuzunehmen. Bei deren Aus- +wahl ist besondere Sorgfalt erforderlich, um eine dauerhaft hohe Qualität +der Kabelanlage sicherzustellen, da diese nach Legung und Montage +nur noch mit großem Aufwand wieder zugänglich ist. +242 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Sofern der Beschaffungswert einen festgelegten Schwellenwert über- +schreitet und bestimmte, durch den Anwender zu prüfende, Randbedin- +gungen zutreffen, müssen nach den verbindlichen EG-Beschaffungs- + richtlinien die davon betroffenen Anwender alle Anlagenteile, also auch +Kabel, europaweit ausschreiben. In der EG-Sektorenrichtlinie 2004/17/EG +sind die zulässigen Beschaffungsmöglichkeiten dargelegt. Hinweise auf +die praktische Anwendung der EG-Sektorenrichtlinie sind in [5.11] ent- +halten. Dabei wird insbesondere gefordert, dass alle Hersteller nach ein- +heitlichen Kriterien beurteilt werden und keine Diskriminierung einzelner +Hersteller stattfindet. +5.2.1 Auswahl geeigneter Hersteller +Zur Absicherung der Kabelqualität reicht es nicht aus, lediglich ein zer- +tifiziertes Qualitätsmanagementsystem und normenkonform produzierte +Kabel und Garnituren zu fordern. Es hat sich vielmehr in jahrzehntelan- +ger Erfahrung gezeigt, dass ohne eine vorherige Überprüfung von Her- +stellern und Produkten die Beschaffung langlebiger Betriebsmittel +technisch und wirtschaftlich nicht vertretbar ist. +Zur Sicherung der Qualität, Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit eines +Produktes bei dem Einsatz bis dato unbekannter Hersteller – also auch +bei europaweiter Ausschreibung – hat sich das abgestufte Präqualifika- +tionsverfahren bewährt [5.11]. Sofern die Verpflichtung zur europaweiten +Ausschreibung besteht, wird in einem ersten Schritt das Präqualifikati- +onsverfahren im EG-Amtsblatt veröffentlicht. Die sich daraufhin melden- +den interessierten Anbieter erhalten die technischen Spezifikationen, in +denen der Anwender seine Anforderungen detailliert und verbindlich +festlegt, sowie einen Fragenkatalog zur Selbstauskunft des Herstellers. +In diesem Fragebogen werden Angaben zu folgenden Punkten abge- +fragt: +– Unternehmensstruktur +– Qualitätsmanagement +– Forschung und Entwicklung +– Logistik +– Serviceleistungen und technischer Support +– verwendete Materialien und Fertigungstechnologie +– durchgeführte Prüfungen +– Umweltschutz, Arbeitsbedingungen (keine Kinderarbeit, Ausbeutung +etc.) + 243 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Dieser Fragebogen wird vorzugsweise elektronisch erstellt und gepflegt +bzw. kann sogar als Applikation beim Netzbetreiber mit persönlich au- +torisierter Zugangsberechtigung, z. B. Zugangscode via Link durch den +interessierten und potentiellen Hersteller bearbeitet werden. +Zusätzlich kann eine Beistellung von Mustern vereinbart werden. +Im zweiten Teil des Verfahrens werden die Herstellerangaben +bei einem Besuch überprüft und die Fertigungsstätte begutachtet. +Bei positivem Ausgang dieser Prüfung können Probelieferungen ver- +einbart und anschließend der Hersteller in das Verzeichnis der so ge- +nannten qualifizierten Lieferanten aufgenommen werden. Auch ohne +Verpflichtung zur europaweiten Ausschreibung, also bei der „freiwilli- +gen“ Auswahl neuer Hersteller, ist die sinngemäße Anwendung des +Präqualifikationsverfahrens zweckmäßig. Diese praktische Bestätigung +der Leistungsfähigkeit empfiehlt sich bei großen Liefermengen, -längen +und großen Projekten mit Wiederholungseffekt in der Realisierung. +5.2.2 Ausschreibung und Auftragsvergabe +Zwischen der Durchführung des Präqualifikationsverfahrens und der +Ausschreibung bzw. Auftragsvergabe liegt in der Regel ein mehr oder +weniger langer Zeitraum. Während das Präqualifikationsverfahren los- +gelöst von einer konkreten Vergabe zu sehen ist, bezieht sich die Aus- +schreibung auf einen konkreten Auftrag. Auch in diesem Fall kann, z. B. +im Rahmen eines vereinfachten Verfahrens, beispielsweise eine Prü- +fung der Unterlagen vorgenommen werden. +Sofern die Verpflichtung zur europaweiten Ausschreibung besteht, wird +bei der eigentlichen Ausschreibung der Bedarf im EG-Amtsblatt veröf- +fentlicht. lm weiteren Verfahren werden nur die Angebote der präquali- +fizierten Unternehmen berücksichtigt. Dabei kann zwischen dem +nichtoffenen und dem Verhandlungsverfahren gewählt werden. Das of- +fene Vergabeverfahren ohne Unternehmens- und Produktbewertung +kann für hochwertige technische Güter, für die eine hohe Lebensdauer +gefordert wird, nicht in Frage kommen. Bei der Auftragsvergabe ist da- +rauf zu achten, dass keine Bevorzugung stattfindet und die geforderten +Fristen eingehalten werden. +Ist eine europaweite Vergabe nicht erforderlich, eine Ausschreibung +aber gewünscht, so kann diese auf verschiedenen Wegen erfolgen, +244 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +z.  B. die Nutzung der Veröffentlichung auf der Internet-Homepage des +ausschreibenden Unternehmens. +Es ist zweckmäßig, bei der Auswahl der Hersteller auf einen Kriterien- +katalog zurückzugreifen. Dabei wird die Gewichtung unterschiedlich +sein, je nachdem, ob z.  B. Nieder-, Mittel- oder Hochspannungskabel +bzw. Garnituren zu beschaffen sind. +Bei einer Auftragsvergabe nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten ist +nicht allein der Preis entscheidend. Weitere Kriterien sind beispiels- +weise: +– Einhaltung der Anwenderanforderungen (z.  B. Technische Spezifika- +tion, aktuelle Reklamationsquote) +– Eigenschaften der Produkte (Aufbauqualität, Langzeitverhalten, Um- +weltfreundlichkeit, Betriebserfahrungen usw.) +– Fertigungsverfahren, Forschung und Entwicklung, Umweltschutz +– Qualitätsmanagement (QM) beim Hersteller (durchgeführte Prüfun- +gen, Prüffeldausstattung, Umsetzung des QM-Systems und QM-Ver- +einbarungen mit Vorlieferanten) +– Leistungsfähigkeit und Struktur des Lieferanten (Lieferkapazität, Ser- +viceleistungen, Geschäftsabwicklung, Mängelabwicklung, Bonität +usw.) +Ein weiterer Gesichtspunkt könnte sein, dass ein Hersteller für be- +stimmte Kabel- und Garniturentypen besonders geeignete Technologien +und Fertigungsstätten hat. +Nur bei Beachtung aller Kriterien kann die Qualität der Kabel und Garni- +turen gesichert werden. Die Qualitätsanforderungen müssen vor einer +konkreten Auftragsvergabe formuliert, in den Bestellbedingungen veran- +kert und bei Vergabeverhandlungen und -entscheidungen berücksichtigt +werden. Ihre Erfüllung ist durch den Auftraggeber zu überprüfen. In ganz +besonderem Maß gilt dies vor dem Hintergrund der Ausfälle zahlreicher +Chargen aus der Produktion der 1970er Jahre für PE- und VPE-isolierte +Mittelspannungskabel (zweifach-extrudiert, grafitierte äußere Leitschicht). +Kabel, insbesondere solche für höhere Spannungsebenen, stellen ein +komplexes technisches Produkt dar. Sie sind für die Netzbetreiber von +großer wirtschaftlicher Bedeutung und müssen eine Lebensdauer von +einigen Jahrzehnten aufweisen. Der heute erreichte hohe Qualitätsstan- +dard basiert auf einer Verbesserung der Konstruktion, der Fertigung, + 245 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +der Auswahl der Vormaterialien und der Weiterentwicklung der Prüfme- +thoden. Weder aus wirtschaftlichen Gründen noch unter dem Aspekt der +Versorgungszuverlässigkeit ist ein Nachlassen dieser Qualität vertretbar. +An die Kabelhersteller und an ihre Produkte sind daher sehr hohe An- +forderungen zu stellen. +5.2.3 Abnahme von Lieferungen beim Hersteller und +Wareneingangsprüfung +Es liegt im Ermessen des Bestellers, ob und in welchem Umfang er +Abnahmen im Herstellerwerk durchführt. Solche Abnahmen sind bei +Kabeln und Garnituren für den Nieder- und Mittelspannungsbereich +meist auf Ausnahmefälle beschränkt und richten sich danach, welche +Erfahrungen mit den Produkten des jeweiligen Herstellers bestehen. +Sinnvoll kann in diesem Zusammenhang z.  B. eine Werksabnahme +der ersten Lieferung eines neuen Herstellers sein (siehe Abschnitt +5.2.1). +Bei den Wareneingangsprüfungen werden die angelieferten Produkte +auf bestimmungsgemäße Lieferung überprüft. Sie ermöglichen weiterhin +die vergleichende Beurteilung verschiedener Hersteller sowie die Rück- +kopplung der Ergebnisse mit dem Ziel einer Anpassung der Prüfschärfe, +falls erforderlich. Wareneingangsprüfungen können in drei Stufen un- +terteilt werden: +1. Eingangskontrolle +2. Qualitätskontrolle +3. Qualitätsprüfung +Die Wareneingangskontrolle sollte bei jeder Lieferung durchgeführt wer- +den, bei Anlieferung am Lager durch dortiges Personal, bei Anlieferung +an anderen Orten (z.  B. Baustelle) durch den entgegennehmenden Mit- +arbeiter. Dabei werden kontrolliert: +– sachgemäßer Transport/Anlieferung +– äußere Unversehrtheit (Inaugenscheinnahme Kabel, Spulen, Verpa- +ckung Garnituren) +– ordnungsgemäße Kennzeichnung (Kabel, Spulen, Verpackung Gar- +nituren) +– Übereinstimmung von Bestellung und Lieferung (Vollzähligkeit und +Vollständigkeit) +246 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 247 +Bei der durch Personal mit spezifischen Produktkenntnissen stichpro- +benartig durchgeführten Qualitätskontrolle werden bestimmte Eigen- +schaften des Produkts (z.  B. Aussehen, Funktion, Beschaffenheit, +Abmessungen) überprüft. +lm Rahmen von Stichprobenprüfungen oder nach Auffälligkeiten bei +Qualitätskontrollen kann durch qualifiziertes Prüfpersonal eine weiter- +gehende Qualitätsprüfung durchgeführt werden. Bei Kabeln kann z. B. +durch eine Aufbauprüfung geprüft werden, ob der in den jeweiligen DIN- +VDE-Bestimmungen genannte Aufbau und die Maße eingehalten sind. +Um eine ggf. festgestellte Abweichung im Zuge der sich daraus erge- +benden Reklamation belegen zu können, ist eine entsprechende Aus- +rüstung (z.  B. optisches bzw. elektronisches System zur Wanddicken- +messung) und Dokumentation erforderlich (Bild 5.2). +Falls bei Wareneingangskontrollen Mängel festgestellt werden, müssen +unverzüglich entsprechende Maßnahmen, in der Regel zusammen mit +dem Hersteller bzw. Lieferanten, eingeleitet werden. +Bild 5.2 Messplatz zur Aufbauprüfung von Kabeln in einem Prüflabor +(Quelle: innogy – Eurotest) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Sofern für das zu prüfende Kabel bzw. die zu prüfende Garnitur keine +eindeutigen Vorschriften bestehen oder die Anforderungen über die be- +stehenden Vorschriften hinausgehen, empfiehlt es sich, im Rahmen der +technischen Spezifikation auch Art und Umfang der Prüfungen mit dem +Hersteller bzw. Lieferanten zu vereinbaren. Zu diesen Vereinbarungen +gehört auch, ob Prüfprotokolle verlangt werden und welche Angaben +sie im Einzelnen enthalten müssen. +5.3 Behandlung der Kabel und Garnituren bei Transport und +Lagerung, Legung und Montage sowie im Betrieb +Insbesondere die heute im Mittel- und Niederspannungsbereich einge- +setzten kunststoffisolierten Kabel und deren Garnituren machen äußer- +lich einen recht robusten Eindruck. Deshalb ist es umso wichtiger, die +mit deren Handling befassten Personen auf eine sorgfältige Behandlung +hinzuweisen, da sonst Beschädigungen nicht auszuschließen sind. +Grundsätzliche Aussagen finden sich in Abschnitt 4.4. +5.3.1 Transport und Lagerung +Die Behandlung der Kabel beim Transport hat wesentliche Auswirkun- +gen auf die spätere Zuverlässigkeit der Kabelanlage. +Die für den Transport der Kabel verwendeten Spulen müssen sich in +einem einwandfreien Zustand befinden, um eine Beschädigung der +Kabel auszuschließen. Insbesondere gilt dies für den Spulenkern, eine +evtl. vorhandene Einlaufschnecke und die Flanschinnenseiten (z.  B. +keine hervorstehenden Nägel). Ein stabiler Zustand der Spulen ist ferner +erforderlich, um deren sachgemäße Abladung und Handhabung zu ge- +währleisten. Die korrekte Rollrichtung der Spule ist durch eine entspre- +chende Kennzeichnung auf der Spulenscheibe (Richtungspfeil) +angegeben. Ein wetterfestes Spulenschild muss gut lesbar Hersteller, +Kabellänge und Kabelkurzzeichen (Typ, Aderanzahl, Nennquerschnitt +und Nennspannung) enthalten. Vom Rand der Spulenscheibe bis zur +äußeren Kabellage muss ein ausreichender Abstand eingehalten wer- +den; Angaben enthalten die Normen der Reihe DIN VDE 0276. +Die Kabelenden müssen so befestigt sein, dass sich die Enden während +des Transports nicht lösen können. Ein „Durchnageln“ des Kabels ist +nicht zulässig. Die Kabelenden müssen während des Transports und +248 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +der Lagerung wasserdicht verschlossen sein. Sie sind mit Endkappen +abzudichten, die einen dauerhaften, feuchtigkeitsdichten Abschluss zwi- +schen Mantel und Kappe sicherstellen. Bei VPE-isolierten Mittelspan- +nungskabeln mit PE-Mantel ist die Verwendung leitfähiger Endkappen +empfehlenswert, um eventuell im Kabel vorhandene elektrostatische +Aufladungen abzuleiten. +Die Beladung der Lieferfahrzeuge muss so erfolgen, dass eine sachge- +mäße Abladung der Spulen möglich ist. Kabelspulen mit einem Durchmes- +ser über 1  m sind mit waagrecht liegender Spulenachse zu transportieren +und zu lagern, um ein Ineinanderfallen der Kabellagen durch Erschütte- +rungen zu vermeiden. Während des Transports sind die Spulen zuverläs- +sig zu sichern, um ein Weg- bzw. Ineinanderrollen oder Verrutschen +auszuschließen. Dies gilt auch bei ggf. erforderlichen Umladungen zwi- +schen Herstellerwerk und Lieferadresse. Es ist sicherzustellen, dass die +Kabel beim Transport, Umladen und Lagern durch Hebemittel oder andere +Gegenstände nicht eingedrückt und damit beschädigt werden. +Es muss auch dafür Sorge getragen werden, dass auf dem Lagerplatz +und dem Transportweg keine scharfen oder spitzen Gegenstände in die +Spule bzw. an das Kabel gelangen. Der Lagerplatz muss so beschaffen +sein, dass die Kabelspulen nicht in den Boden einsinken bzw. wegrollen +können. +Bei Transport und Lagerung von Garnituren müssen die jeweiligen An- +forderungen des Herstellers eingehalten werden (z.  B. Umgebungsbe- +dingungen, max. Verwendungsdauer). +5.3.2 Legung und Montage +Schon bei der Auswahl der Kabeltrasse sind die Gegebenheiten für die +Kabellegung zu beachten. Berücksichtigt werden müssen auch andere +Leitungen im Verlauf der Kabeltrasse. lm Zuge der Trassierung muss +entsprechend den örtlichen Gegebenheiten (z.  B. Bodenbeschaffenheit +und Oberfläche) das angemessene Legeverfahren, eventuell abschnitts- +weise, festgelegt werden. +Bei der Kabellegung ist, je nach Legeverfahren, auf einen ordnungsge- +mäßen Kabelgraben und eine sorgfältige Einsandung (falls erforderlich) +bzw. Wiederverfüllung zu achten (siehe Abschnitt 4). Bei verrohrten Stre- +cken ist sicherzustellen, dass die Kabelmäntel an der Rohreinführung + 249 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +nicht beschädigt werden und die Rohre frei von Verunreinigungen blei- +ben. Die in den jeweiligen DIN-VDE-Bestimmungen angegebenen nied- +rigsten zulässigen Legetemperaturen und die kleinsten zulässigen +Biegeradien dürfen nicht unterschritten werden. Ergeben sich im Zuge +der Bauabwicklung Änderungen bei der Legung ist dies bei der Kabel- +belastbarkeit zu berücksichtigen. +In jedem Fall muss das Kabel im Zuge der Legung sorgfältig beobachtet +werden, alle Besonderheiten sind festzuhalten. Die Protokollierung der +Zugkräfte ist empfehlenswert (Zugkraftschreiber). Kritische Stellen sollten +nach der Kabellegung kontrolliert und dazu bei Verdacht auf Beschädi- +gungen gegebenenfalls auch aufgegraben werden. Es empfiehlt sich, +nach der Kabellegung eine Mantelprüfung entsprechend DIN VDE 0276 +durchzuführen, da so Beschädigungen des Mantels festgestellt werden +können. Bei Verlegung größerer Längen in Luft (Kabelpritschen, Kabel- +keller) empfiehlt sich, je nach Bedeutung der Kabelstrecke, zusätzlich +eine Primärisolationsprüfung, da Beschädigungen durch eine Sichtkon- +trolle nicht sicher ausgeschlossen werden können. +Die Montage der Garnituren muss streng nach den Montageanleitungen +des Herstellers erfolgen. In jedem Fall ist auf Sauberkeit zu achten, auch +wenn die Montage der heute üblichen vorgefertigten Garnituren wesent- +lich einfacher ist als die früher angewandte Wickeltechnik. Aufgrund der +zunehmenden Vergabe von betrieblichen Tätigkeiten (Schaltberechti- +gung, Arbeitsstelle einrichten, Kabel- und Phasenauslese, Mantelprü- +fung, Arbeiten unter Spannung) und Änderungen bei Material, Technik, +Vorgaben der Arbeitssicherheit, Umweltschutz und weiterer Richtlinien, +ist der Schulung von Monteuren ein besonderes Augenmerk zu widmen. +Die Qualifizierung der Monteure erfolgt meist durch die Teilnahme an +Garniturenschulungen (des Herstellers) bis hin zu wiederkehrenden mo- +dularen Schulungen mit Prüfung und Zulassung beim jeweiligen Netz- +betreiber. Inhaltlich sollte die Schulung Kenntnisse in Theorie und Praxis, +handwerkliche Fertigkeiten bis hin zur Überprüfung der Ausrüstung um- +fassen. Die Wichtigkeit von Überwachungsmaßnahmen ergibt sich aus +der Überlegung, dass Mängel meist nicht sichtbar und schwer rückver- +folgbar sind und oft erst mittel- und langfristig zu Störungen mit hohen +Folgekosten führen. Bewährt haben sich stichprobenartige Montagekon- +trollen vor Ort. Durch ein regelmäßiges Qualitätsaudit mit nachvollzieh- +barer persönlicher Monteurkennzeichnung an jeder Kabelgarnitur kann +das Qualitätsbewusstsein weiter gefördert werden [5.12]. Abgerundet +kann dieses System werden durch eine offene Feedback-Kultur in Ver- +250 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +bindung mit vorher vereinbarten wirksamen Konsequenzen (z. B. Bonus/ +Malusssystem, Nachschulungen, verstärkte Kontrollen). Im Hinblick auf +die übliche Kostendiskussion bei qualitätsbasierten Maßnahmen ist es +vorteilhaft, dies im internen Regelwerk zu verankern und die jeweiligen +Vorteile für das Montageunternehmen, den Vorgesetzten und dem ein- +zelnen Monteur hervorzuheben. Auch viele Tiefbau- sowie Montagefir- +men tragen diesem Gedanken durch entsprechende Schulungen und +zum Teil eigene Qualitätsmanagementsysteme Rechnung [5.12]. +Für den Bereich des Tiefbaus ist hier insbesondere auf das „RAL-Güte- +zeichen Kabelleitungstiefbau“ hinzuweisen, das an Fachunternehmen +nach erfolgreichem Ausgang einer eingehenden Prüfung gemäß detaillier- +ter Kriterien vergeben wird. Nähere Einzelheiten können [5.13] entnommen +werden. Auch in den ATB-BeStra (Allgemeine Technische Bestimmungen +für die Benutzung von Straßen durch Leitungen und Telekommunikations- +linien [5.14]; siehe auch Abschnitt 4) wird hierauf Bezug genommen. So +kann die Forderung, dass Planung und Bauausführung von Tiefbaumaß- +nahmen im öffentlichen Verkehrsraum von einschlägig qualifizierten Fach- +firmen mit Erfahrung durchzuführen sind, u.  a. durch den Nachweis des +RAL-Gütezeichens Kabelleitungstiefbau erfüllt werden [5.15, 5.16]. +5.3.3 Betrieb +Während des Betriebs sind die Kabel sowohl elektrischen als auch me- +chanischen Beanspruchungen ausgesetzt. Eine thermische Überlastung +der Kabelstrecken kann durch sorgfältige Planung und im Fehlerfall +durch den Netzschutz vermieden werden. Die im Erdschlussfall in ge- +löschten Netzen auftretende Spannungserhöhung in den nicht betroffe- +nen Leitern kann bei stark vorgeschädigten Kabeln einen inneren Fehler +auslösen. In gemischten Netzen mit Übergängen von Freileitungen auf +Kabel werden die Kabel üblicherweise durch Überspannungsableiter vor +Gewitterüberspannungen geschützt. +Die Erfahrung zeigt, dass in den meisten Fällen nicht die elektrischen, +sondern vielmehr die mechanischen Belastungen zu Schäden an Ka- +beln führen. Besonders bei Bauarbeiten auf und in unmittelbarer Nähe +der Kabeltrasse werden die Kabel häufig beschädigt. Führt diese Be- +schädigung unmittelbar zu einem Erd- oder Kurzschluss, so wird sie +auch vom Netzbetrieb sofort erkannt und kann ordnungsgemäß beho- +ben werden. Bleibt die Beschädigung dagegen zunächst unbemerkt, so +kann z.  B. über eine längere Zeit Wasser in das Kabel eindringen und + 251 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +letztlich ein noch größerer Schaden entstehen. Es hat sich deshalb be- +währt, nach entsprechenden Bauarbeiten die Baustelle vor dem Wie- +derverfüllen des Kabelgrabens zu kontrollieren bzw. nach Abschluss der +Bauarbeiten den Kabelmantel auf Beschädigungen zu überprüfen (Man- +telprüfung; siehe Abschnitt 5.4.1 und 7.3.3). +5.4 Prüfung und Diagnose von Kabelanlagen +Prüfungen und Diagnosen an Kabeln mit zugehöriger Abschluss- und +Verbindungstechnik werden durchgeführt, um die Anlage auf Montage- +fehler zu überprüfen, Isolations- oder Mantelfehler aufzudecken oder +den Alterungszustand der Anlage abzuschätzen. +Prüfungen können nach der Legung oder Montage, aber auch nach +einer Reparatur oder Umlegung durchgeführt werden. Dabei spricht +man auch von Inbetriebnahmeprüfungen. Ob und gegebenenfalls in wel- +chen Zeitabständen eine Prüfung oder Diagnose von betriebsbean- +spruchten Kabelanlagen erfolgt, liegt im Ermessen des Betreibers [5.17]. +Eine detailliert geführte Kabelfehlerstatistik mit Erfassung von z. B. Ka- +beltyp, Kabelhersteller, Kabelbaujahr, Störungsort, Störungsursache, +Störungsauswirkung und Störungsquote kann dabei sehr hilfreich sein. +Grundsätzlich muss man hier natürlich berücksichtigen, dass in konse- +quenter Anwendung des Qualitätsregelkreises, die Qualität nicht in eine +Kabelanlage hineingeprüft bzw. diagnostiziert werden kann. Die Anwen- +dung einer entsprechenden Prüf- bzw. Diagnosesystematik kann jedoch +sehr hilfreich sein, die Fehlerursachen klar zu erkennen, und innerbe- +trieblich die konkreten Abhilfemaßnahmen durchzusetzen. +5.4.1 Inbetriebnahmeprüfung +Vor einer Inbetriebnahme der fertig gestellten Kabelanlage ist die Sicht- +prüfung nach DIN VDE 0105 obligatorisch und stellt eine Mindestanfor- +derung dar. Weitere Prüfungen sind teilweise in den gültigen Ausgaben +der Normreihe DIN VDE 0276 empfohlen. Diese stellen eine qualitäts- +sichernde Maßnahme zur Überprüfung der Legung und Montage dar. +5.4.1.1 Inbetriebnahmeprüfung an Niederspannungskabel +Für Niederspannungskabel wird eine Mantelprüfung in der Norm DIN +VDE 0276-603 empfohlen. +252 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Die Mantelprüfung (siehe auch Abschnitt 7.3.3) hat sich als eine einfache +und zuverlässige Methode zur „Überprüfung der Unversehrtheit des +Kunststoffaußenmantels“ mit dem Ziel der Feststellung von äußeren Ka- +belbeschädigungen erwiesen. Sie wird mit Gleichspannung durchgeführt. +Bei Kabeln mit einer Papier-Masse-Isolierung ist eine Mantelprüfung nur +möglich, wenn das Kabel mit einer Kunststoffhülle ausgestattet ist. Ent- +sprechend DIN VDE 0276 werden PE-Mäntel mit Gleichspannung bis 5 +kV und PVC-Mäntel mit Gleichspannung bis 3 kV geprüft. +5.4.1.2 Inbetriebnahmeprüfung an Mittelspannungskabel +In der aktuellen Ausgabe der DIN VDE 0276-620, Teil 10 C wird diesem +Sachverhalt nach der Überarbeitung deutlich mehr Bedeutung beigemes- +sen. Dort werden in Form eines „Leitfaden für die Verwendung“ Hinweise +mit Voraussetzungen, Anlässen, Auswahlkriterien und entsprechende +Empfehlungen gegeben. Dieser Leitfaden nennt Maßnahmenschritte und +gibt dem Anwender die Möglichkeit, Methoden und Prozessschritte kom- +petent für seine Netzerfordernisse festzulegen. So wurden auch die „Emp- +fohlenen Prüfungen nach der Legung“ den aktuell internationalen und +nationalen Erkenntnissen normativ eingearbeitet. +Als Erläuterung für die praktische Umsetzung beim Anwender wurde im +Forum Netze Netztechnik (FNN) in einem Technischen Hinweis mit dem +Titel „Inbetriebnahmeprüfung von MS-Kabeln“ wurde ein Stufenmodell +entwickelt, welches dem Netzbetreiber die Entscheidung für ein Inbe- +triebnahmekonzept vereinfacht (Tabelle 5.1). +Hinweis: Bei der Prüfkonzeptfestlegung ist zu beachten, dass die Prüf- +zeiten in der Norm DIN VDE 0276-620, Teil 10-C auf den Technologie- +kenntnissen bei der Produktentwicklung basieren. Dem o. g. FNN +Technischer Hinweis liegen Prüfzeiten zu Grunde, die von Anwendern + 253 +Tabelle 5.1 Mögliche Stufen der Inbetriebnahmeprüfung [5.18] +Stufe +Sichtprüfung +Kabelmantel- +prüfung +Spannungs - +prüfung +TE-Messung +A +X +- +- +- +B +X +X +- +- +C +X +X +X +- +D +X +X +X +X +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +254 +empirisch ermittelt wurden. Jedoch sind sowohl „VDE-Prüfzeiten“, als +auch „FNN-Prüfzeiten“ als empfohlene Werte anzusehen. +Insbesondere bei den Spannungsprüfungen sind die unterschiedlichen +Prüfzeiten zu beachten, da diese sich an die unterschiedlichen Ausprä- +gungen (Produktentwicklung für Norm und Inbetriebnahmeprüfung als +QS für die Garniturenmontage) orientieren. +Die Mantelprüfung wird von den meisten Anwendern durchgeführt; +Spannungs- und TE-Prüfungen der Isolierung werden darüber hinaus +bei Bedarf angewendet. +Innere Fehler, die nicht mit einer Beschädigung des Außenmantels ein- +hergehen bzw. bei Legung in Luft oder im Rohr, können mit einer Mantel- +prüfung nicht erkannt werden. Um diese zu erkennen kann eine +Spannungsprüfung, ggf. in Kombination mit TE-Messung durchgeführt +werden. +Für Spannungsprüfungen gelten die Vorzugswerte gemäß Tabelle 5.2. +Bei papierisolierten Kabeln wird für Spannungsprüfungen bereits seit +vielen Jahrzehnten mit Erfolg die Gleichspannungsprüfung eingesetzt. +Der apparative Aufwand ist gering und die Aufdeckung von betriebsge- +fährdenden Fehlstellen ist bei papierisolierten Kabeln erfahrungsgemäß +mit ausreichender Sicherheit möglich. +Für die Spannungsprüfung VPE-isolierter Mittelspannungskabel (gilt +auch für PE-isolierte Kabel) ist die Gleichspannung aus mehreren +Gründen ungeeignet. Bei neuen Kabelanlagen oder nach Reparaturen +führt die Gleichspannungsprüfung nicht zu Teilentladungen, auch wenn + +Isolierstoff +Prüfspannung +Prüfpegel +Prüfzeit +PVC und Papier +Gleichspannung +5,6 – 8•U0 +15 – 30 min +Wechselspannung 45 – 65 Hz +2•U0 +30 min +Wechselspannung 0,1 Hz +3•U0 +30 min +VPE +Wechselspannung 20 – 300 Hz +2•U0 +60 min +Wechselspannung 0,1 Hz +3•U0 +60 min +Tabelle 5.2 Spannungsprüfungen an Mittelspannungskabeln; +Vorzugswerte für Prüfpegel und -zeiten +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +diese bei Betriebsspannung hohe Werte erreichen und so innerhalb +kurzer Zeit zu einem Fehler führen würden. Bei gealterten Kabeln wird +bei einer Gleichspannungsbeanspruchung der für die Aufdeckung in- +homogener leitender Fehlstellen (z.  B. water tree) erforderliche Um- +schlag in einen ersten Teildurchschlag und der dann schließlich zum +Aufdecken der Fehlstelle führende Prozess des electrical treeing im All- +gemeinen nicht initiiert. Andererseits rufen Durchschläge während der +Prüfung Wanderwellenvorgänge auf dem Kabel hervor und führen so +zu einer zusätzlichen Spannungsbeanspruchung. Dadurch kann es bei +geschädigten bzw. betriebsgealterten VPE-isolierten Kabeln im Rah- +men der Prüfung zu einer ungewollten Schädigung des Kabels kom- +men. +Auch in den letzten Jahren wurden intensive Entwicklungsarbeiten mit +dem Ziel durchgeführt, Hard- und softwaremäßig leicht handhabbare +Prüfmethoden zu entwickeln, die zuverlässige Hinweise auf die +Betriebstüchtigkeit geben und das Kabel nicht schädigen. Es werden +verschiedene Verfahren, vor allem die Prüfung mit 0,1-Hz-Wechselspan- +nung und die Prüfung mit Wechselspannung 45 Hz bis 65 Hz (Reso- +nanzprüfanlage), eingesetzt. Neu sind auch aus der IEC 60502-2 +übernommene Prüfungen mit Wechselspannung in einem Frequenzbe- +reich von 20 bis 300 Hz bei 2 · U0. Problematisch bei reinen Spannungs- +prüfungen – auch bei der 0,1-Hz-Spannungsprüfung – ist, dass sie nur +eine „Ja-Nein-Aussage“ liefern, d.  h. die Kabelanlage hat entweder die +Prüfung bestanden oder ist durchgeschlagen. Um weitergehende +Aussagen über die Betriebstüchtigkeit zu ermöglichen, können in Ver- +bindung mit Spannungsprüfungen z. B. Teilentladungsmessungen +durchgeführt werden (siehe Abschnitt 5.4.2). +Die verschiedenen Verfahren zur Vor-Ort-Prüfung von Kabelanlagen +wurden in vergleichenden Untersuchungen im Detail betrachtet; nähere +Einzelheiten können [5.19] entnommen werden. +5.4.1.3 Inbetriebnahmeprüfung an Hoch- und Höchst - +spannungskabel +Einzelheiten zu Art und Umfang von Inbetriebnahmeprüfungen an Hoch- +und Höchstspannungskabel werden projektspezifisch zwischen Betrei- +ber und Lieferant vereinbart. Die relevanten Normen für Hochspan- +nungskabel (DIN VDE 0276-632) und Höchstspannungskabel (DIN VDE +0276-2067) enthalten „Empfohlene Prüfungen nach der Legung“. + 255 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +In den Normungsgremien werden grundsätzlich die zur Verfügung ste- +henden und auch weiterentwickelten Messtechniken hinsichtlich ihrer +Praxistauglichkeit und Aussagequalität bewertet. Konkret in der Hoch- +spannungstechnik sind alternative Verfahren zur bewährten Prüfwech- +selspannung in der Erprobung [5.20]. +5.4.2 Diagnose +Die Prüfung führt zu einer qualitativen (JA/NEIN) Aussage (siehe Ab- +schnitt 5.4.1) und bezieht sich auf den augenblicklichen Zustand bei ge- +genüber der Betriebsspannung deutlich erhöhtem Prüfpegel und +angemessener Prüfdauer, z. B. um den Anforderungen von DIN VDE +0276-620 zu genügen. +Bei einer Prüfung kann es durch verschiedene Ursachen zu einer Vor- +schädigung bzw. Zerstörung kommen. Bei einer Diagnose darf es +weder zu Vorschädigung bzw. Zerstörung kommen. +Durch die Anwendung von Diagnoseverfahren soll eine bessere Cha- +rakterisierung des Alterungszustands ermöglicht werden. Hierzu wurden +verschiedene Verfahren für die unterschiedlichen Isolierwerkstoffe ent- +wickelt [5.21]. +Hier sind im Wesentlichen folgende Verfahren zu nennen: +– 0,1-Hz-Verlustfaktormessung +– Messung der Wiederkehrspannung +– Relaxationsstrommessung +– Teilentladungsmessverfahren +Diese Verfahren werden im Einzelnen im Kapitel 8 beschrieben. +5.5 Sanierung water-tree-geschädigter Mittelspannungskabel +In den USA wurden die sogenannten URD-Mittelspannungskabel (un- +derground residential distribution cable) häufig ohne den schützenden +Außenmantel in das Erdreich gelegt. Isolationsfehler in PE- und VPE- +Kabeln sind dort bereits nach kürzester Zeit und erheblich zahlreicher +als in Europa aufgetreten. +256 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Mit Sicherheit für Sie da! +Spezialist für +Kabelbearbeitungswerkzeuge +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +258 +Mitte der 1980er Jahre wurde daher eine Technologie zur Sanierung +water-tree-geschädigter PE-, VPE- und EPR-isolierter Mittelspannungs- +kabel entwickelt und zunächst in Nordamerika eingesetzt. In Deutsch- +land wurde dieses Verfahren vereinzelt seit 1993 angewendet [5.22, +5.23]. +Bei diesem Verfahren wird eine Silikonflüssigkeit unter Druck in die +(mehrdrähtigen) Leiter der Kabel injiziert. Die Silikonflüssigkeit diffundiert +in die Isolierung des Kabels und polymerisiert dort mit eventuell vorhan- +denem Wasser. Die Moleküle der neu entstandenen dielektrischen Flüs- +sigkeit erreichen fast die fünfzigfache Größe der Wassermoleküle und +füllen daher die mikroskopischen Hohlräume in den water trees dauer- +haft aus. +Durch die injizierte Silikonflüssigkeit soll die Spannungsfestigkeit der +kunststoffisolierten Mittelspannungskabel verbessert werden. Allerdings +liegen keine umfangreiche statistisch belastbare Aussagen über die +Langzeitwirkung vor. +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +6 Arbeitssicherheit und Umweltschutz +„Jeder hat das Recht auf Leben und körperliche Unversehrtheit“ – diese +wichtige Aussage im Artikel 2 des Grundgesetzes ist natürlich auch tref- +fend für Tätigkeiten im Umfeld mit Kabelanlagen. +Fragen der Arbeitssicherheit treten sowohl während der Errichtung, so +z. B. beim Kabelleitungstiefbau, als auch bei der Montage und im Be- +trieb, so z.  B. bei der Kabelfehlersuche, auf. Der Umweltschutz ist bei +der Herstellung des Kabels, dem Kabelleitungstiefbau im laufenden Be- +trieb bis hin zur Außerbetriebnahme und nach der Bergung bei Verwer- +tung bzw. Entsorgung des Kabels zu beachten. +6.1 Arbeitssicherheit +Arbeiten im Zusammenhang mit Kabelanlagen berühren die verschie- +densten Aspekte der Arbeitssicherheit. Das Spektrum reicht vom Aus- +heben des Kabelgrabens und der damit erforderlichen Absicherung der +Baustelle über die Gewährleistung der Arbeitssicherheit bei den ver- +schiedensten Arbeiten zur Errichtung, Erweiterung und Reparatur von +Kabelanlagen bis zur Einhaltung der entsprechenden Vorschriften bei +der Prüfung von Kabelanlagen. +Um diesem vielfältigen Spektrum in ausreichendem Umfang Rechnung +tragen zu können, muss, noch ehe mit den geplanten Arbeiten begon- +nen werden darf, eine Gefährdungsbeurteilung durchgeführt werden. +Dabei müssen alle voraussehbaren Arbeitsabläufe betrachtet werden. +Gerade bei den hier aufgezeigten nicht stationären Arbeitsplätzen +sowie bei der Beseitigung von Störungen liegen besondere Gefährdun- +gen vor, die auch besonders berücksichtigt werden müssen. Für die +dabei ermittelten Gefahren müssen konkrete Arbeitsschutzmaßnahmen +festgelegt werden. Das Ergebnis der Gefährdungsbeurteilung und die +daraus abgeleiteten Arbeitsschutzmaßnahmen bilden auch die Grund- +lage für erforderliche Unterweisungen bzw. Einweisungen. Diese +Grundsätze gelten auch für Partnerfirmen der Auftraggeber, die ent- +sprechende Tätigkeiten auf Grundlage von Werkverträgen ausführen. +Bei der Erstellung von Gefährdungsbeurteilungen können bereits be- +stehende Handlungsanleitungen der Arbeitsschutzbehörden der Bun- +desländer sowie der Unfallversicherungsträger Hilfestellung bieten. Die +wichtigsten Ergebnisse und die daraus abgeleiteten Maßnahmen sol- + 259 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +cher Gefährdungsbeurteilungen sind in den nachfolgenden Punkten +näher beschrieben. +6.1.1 Unfallverhütung bei Bauarbeiten +Die Arbeitssicherheit beginnt mit der ordnungsgemäßen Absperrung und +Kennzeichnung der Baustelle vor Beginn der Arbeiten. Dabei sind die +jeweils gültigen Vorschriften, z.  B. bei Baustellen auf öffentlichen Stra- +ßen die Straßenverkehrsordnung, zu beachten. +Von besonderer Bedeutung sind weiterhin die Vorschriften der DGUV +Vorschrift 39 „Bauarbeiten“ (früher BGV C 22). So hat der Unternehmer +die Pflicht, sich vor Beginn der Bauarbeiten zu erkundigen, ob im vor- +gesehenen Arbeitsbereich Anlagen (Kabel, Gasleitungen und andere +elektrische Anlagen, wie auch Anlagen mit Explosionsgefahren, u. ä.) +vorhanden sind, durch die Personen bei der Arbeit gefährdet werden +bzw. die bei den Arbeiten beschädigt werden können. Bei unvermutetem +Antreffen derartiger Anlagen sind die Bauarbeiten sofort zu unterbre- +chen und der jeweilige Betreiber zu informieren. +Zur Sicherung der Baustelle gehört auch je nach örtlichen Gegebenhei- +ten der sachgemäße Verbau der Kabelgräben, um dem Abrutschen von +Erdmassen vorzubeugen. Entsprechende Richtlinien sind in DIN 4124 +„Baugruben und Gräben“ enthalten. Gräben und Schächte sind durch +stabile Geländer zu sichern, farbige Absperrleinen oder farbige Bänder +können zusätzlich als Warnhinweis eingesetzt werden. +6.1.2 Die fünf Sicherheitsregeln +Das kompromisslose Einhalten der fünf Sicherheitsregeln bei Arbeiten +an elektrischen Anlagen garantiert wie am Anfang des Kapitel erwähnt, +die körperliche Unversehrtheit aller Beteiligten hinsichtlich des Auftretens +der Gefahren des elektrischen Stroms und sie sind stets einzuhalten: +1. Freischalten +2. Gegen Wiedereinschalten sichern +3. Spannungsfreiheit feststellen +4. Erden und Kurzschließen +5. Benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken oder ab- +schranken +260 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Beim Freischalten von Kabeln ist zu beachten, dass Einspeisungen von +mehreren Punkten aus vorliegen können. So sind alle Ein- bzw. Aus- +schaltstellen von Kabelstrecken größer 1.000 V grundsätzlich kurz- +schlussfest zu erden, d. h. die Erdungsvorrichtungen müssen die +maximal auftretenden Kurzschlussströme sicher beherrschen. Der ver- +stärkte Einsatz seit den 1990er Jahren von parallel einspeisenden Er- +zeugungsanlagen in das Niederspannungsnetz führte auch zu einem +Umdenken bei Arbeiten in Anlagen kleiner 1.000 V. So wird zur Vermei- +dung gefährlicher Spannungen empfohlen, generell auch bei Arbeiten +im spannungsfreiem Zustand an Niederspannungskabelanlagen an der +Arbeitsstelle bzw. so nah wie möglich zu Erden und Kurzzuschließen. +Die Wirksamkeit der zweiten Sicherheitsregel „Sichern gegen Wieder- +einschalten“ nach dem Freischalten kann in Abhängigkeit der örtlichen +Gegebenheiten (u. a. Zutritt durch Laien) z. B. durch entsprechende Ver- +riegelungseinrichtungen, Schlüsselschalter oder Warnbänder weiter er- +höht werden. Ein Verbotsschild gegen Wiedereinschalten ist ohne +Einschränkungen immer gefordert. Die erforderlichen Arbeitsschritte gel- +ten für alle Ausschaltstellen. +6.1.3 Sicherheitsmaßnahmen an der Arbeitsstelle +Während das Feststellen der Spannungsfreiheit an Kabelanlagen an +den Ausschaltstellen mittels geeigneter Spannungsprüfer möglich ist, +gestaltet sich dies bei Arbeiten an der Kabelstrecke schwieriger, da der +Leiter am ungeschnittenen Kabel nicht zugänglich ist. +Entsprechend DIN VDE 0105-100 kann auf das Feststellen der Span- +nungsfreiheit verzichtet werden, wenn „das Kabel oder die isolierte Lei- +tung von der Ausschaltstelle bis zur Arbeitsstelle verfolgt werden kann, +oder das Kabel oder die isolierte Leitung eindeutig ermittelt ist, z.  B. +durch Kabelpläne, Bezeichnungen, Kabelsuchgeräte, Kabelauslesege- +räte“. +Leider hat die Praxis gezeigt, dass es z.  B. infolge fehlerhafter Kabel- +pläne oder durch Verwechselungen in Einzelfällen zur Auswahl eines +falschen, unter Spannung stehenden Kabels kommen kann. In solchen +Fällen kann es dann zu schweren Arbeitsunfällen kommen. Deshalb +wurden Geräte entwickelt, mit denen Kabel an der Arbeitsstelle sicher +durchtrennt und gezielt kurzgeschlossen werden können. Wird auf diese +Weise ein unter Spannung stehendes Kabel geschnitten, so erfolgt eine +automatische Abschaltung durch den Netzschutz, ohne dass eine Per- + 261 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +sonengefährdung eintritt. Bewährt haben sich zurückliegend so ge- +nannte Kabelschieß- bzw. Sicherheitsschneideinrichtungen. +Kabelschießgeräte werden nur noch vereinzelt eingesetzt. Bei diesen +Geräten wird ein Meißel durch eine Pulverladung in das Kabel getrieben, +das Kabel wird abgeschnitten und kurzgeschlossen. Kabelschießgeräte +fallen unter das Waffengesetz. Sie benötigen eine Bauartzulassung und +sind alle zwei Jahre einer Wiederholungsprüfung zu unterziehen. Bei +ihrer Anwendung ist zusätzlich die DGUV Vorschrift 56 (früher BGV D +9) „Arbeiten mit Schussapparaten“ zu beachten. Die dem Unternehmer +obliegende Pflicht zur sicheren Aufbewahrung des Gerätes und der Mu- +nition, sowohl in der Firma als auch auf der Baustelle, erfordert entspre- +chende organisatorische Maßnahmen. +Bei Sicherheitsschneideinrichtungen werden die in den Scherkopf ein- +gespannten Kabel hydraulisch abgeschnitten, wobei sich der Bedie- +nende mit der den Scherkopf antreibenden Pumpe, elektrisch bzw. +manuell in sicherer Entfernung von der Arbeitsstelle, also der poten- +ziellen Gefahrenstelle, befindet. Bei der Verwendung einer Sicherheits- +262 +Bild 6.1 Isoliertes Locheisen und zweipoliger Spannungsprüfer zur +Prüfung auf Spannungsfreiheit bei Niederspannungskabeln +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +schneideinrichtung werden in jedem Fall alle eingespannten Kabel- +adern sicher durchtrennt und kurzgeschlossen. Gleichzeitig ist das + Risiko einer ungewollten Beschädigung benachbarter Kabel erheblich +reduziert. +Nach dem Einsatz von Kabelschieß- oder Schneidgeräten ist zu prüfen, +ob Netzschutzeinrichtungen angesprochen haben. Dazu ist im Hoch- +spannungsnetz eine Rückfrage bei der netzführenden Stelle notwendig. +Dabei ist zu beachten, dass Schutzmeldungen eventuell wegen tech- +nisch bedingter Meldelaufzeiten erst mit Zeitverzögerung registriert wer- +den. Im Niederspannungsnetz ist in den benachbarten Stationen zu +prüfen, ob Sicherungen ausgelöst haben. +An Niederspannungskunststoffkabeln kann die Spannungsfreiheit an +der Arbeitsstelle nach dem Entfernen des Außenmantels auch mit einem +isolierten Locheisen und einem zweipoligen Spannungsprüfer festge- +stellt werden (Bild 6.1). +6.1.4 Arbeiten unter Spannung +Gestiegene Anforderungen der Kunden an eine unterbrechungsfreie +Stromversorgung aber auch wirtschaftliche Gründe führten zurücklie- +gend zu einem verstärkten Einsatz des Arbeiten unter Spannung (AuS) +im Niederspannungsbereich. Das sicherste Arbeiten bleibt auch weiter- +hin das Arbeiten im spannungsfreiem Zustand. +Die Entwicklung der Kabeltechnik, der Arbeitsmittel und der zum Einsatz +kommenden Technologien machten es möglich, dass das Arbeiten unter +Spannung entsprechend dem Stand der Technik gängige Praxis gewor- +den ist und zu einem sicheren Arbeitsverfahren zählt. +6.1.4.1 Gesetzliche Grundlagen +Basis für die Beschreibung von Tätigkeiten auch für AuS ist das Arbeits- +schutzgesetz. So wird im §4 ausgesagt: „… der Arbeitgeber hat Maß- +nahmen mit dem Ziel zu planen, Technik, Arbeitsorganisation, sonstige +Arbeitsbedingungen, soziale Beziehungen und Einfluss der Umwelt auf +den Arbeitsplatz sachgerecht zu verknüpfen. Gefahren sind an ihrer +Quelle zu bekämpfen. Individuelle Schutzmaßnahmen sind nachrangig +zu anderen Maßnahmen“. + 263 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Die Voraussetzungen und Regeln für das Arbeiten an unter Spannung +stehenden Teilen sind in den Unfallverhütungsvorschriften DGUV Vor- +schrift 3 (früher BGV A 3) „Elektrische Anlagen und Betriebsmittel“, den +dazu gehörenden Regeln DGUV Regel 103-011 (früher BGR A 3) „Ar- +beiten unter Spannung an elektrischen Anlagen und Betriebsmitteln“ +sowie in DIN VDE 0105-100 festgelegt. Die Anwendung dieser Richt - +linien ist seitens der verantwortlichen Führungskräfte durch zweckent- +sprechende Arbeitsanweisungen umzusetzen und die Einhaltung dieser +Anweisungen ist zu kontrollieren. +Die wesentlichen Eckpunkte zur sicheren Durchführung von Arbeiten an +unter Spannung stehenden Teilen sind: +– Durchführung der Arbeiten nur durch geeignetes, speziell ge- +schultes Personal mit einem hohen Kenntnisstand und ausge- +prägtem Verantwortungsbewusstsein + Als geeignet gelten Elektrofachkräfte und für bestimmte, in den Nor- +men genannte Arbeitsvorgänge auch elektrotechnisch unterwiesene +Personen, die aufgrund ihrer Ausbildung, Erfahrungen und der Kennt- +nis der einschlägigen Bestimmungen in der Lage sind, die ihnen über- +tragenen Arbeiten beurteilen und Gefahren erkennen zu können. Sie +müssen für diese Arbeiten speziell ausgebildet werden. Die erlangten +Kenntnisse sind durch praktische Arbeitsproben sowie eine schriftli- +che Prüfung nachzuweisen, und es wird empfohlen, die Befähigung +in einem Wiederholungskurs alle 4 Jahre zu bestätigen. Die Berech- +tigung für das Arbeiten unter Spannung ist schriftlich zu erteilen. Die +Eignung für diese Arbeiten ergibt sich nicht zuletzt auch aus den per- +sönlichen Eigenschaften und Verhaltensweisen der Mitarbeiter. + Unabhängig von diesen Aussagen trifft der Mitarbeiter vor Ort die end- +gültige Entscheidung anhand seiner Einschätzung der vorgefundenen +Situation (Anpassung bzw. Erweiterung an vorhandene Gefährdungs- +beurteilung), ob die Montage unter Spannung für ihn möglich ist. +– Einsatz von Einrichtungen zur Unfallverhütung wie z.  B. isolie- +rende Werkzeuge, Körperschutzmittel und Schutzvorrichtungen + + Durch den Einsatz von geeigneten Einrichtungen ist zu verhindern, dass +es durch ungewollte Annäherung an oder Berührung von spannungsfüh- +renden Teilen zu einem Lichtbogen oder zu einer Körperdurchströmung +und damit zu einer Gefährdung für die ausführende Person kommt. +264 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + Bei der Durchführung der Arbeiten werden isolierende Schutzvorrich- +tungen (Matten, Tücher, Folien, Platten) zum Abdecken der unter +Spannung stehenden Teile, isolierende Betätigungselemente, Werk- +zeuge und persönliche Schutzausrüstung eingesetzt u. a. DIN VDE +0682-512 (DIN EN 61111) („Arbeiten unter Spannung – Elektrische +isolierende Matte“ (IEC 61111: 2009); Deutsche Fassung EN 61111: +2009“). + + Zu den persönlichen Schutzausrüstungen zählen u.  a. Schutzan- +züge, Helme mit Gesichtsschutz, Stiefel und Handschuhe. Sie bieten +neben dem Schutz vor Körperdurchströmung auch einen Schutz vor +den Auswirkungen von Störlichtbögen. + + Es ist darauf zu achten, dass nur den Normen entsprechende, ge- +prüfte persönliche Schutzausrüstungen und Werkzeuge verwendet +werden, die den auftretenden Anforderungen auch gerecht werden +(Bild 6.2, 6.3 und 6.4). +Bild 6.2 Prüfung der Lichtbogen-Schutzklasse APC 1 von Schutz- +kleidung (PSAgS) im standardisierten Boxverfahren +(EN 61482-1-2) mit gerichtetem Prüflichtbogen +(Quelle/Foto: Schau – TU Ilmenau) + 265 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Bild 6.3 Standortisolation, Isolierender Schutzhandschuh mit Unter- +ziehhandschuh und Elektriker-Gesichtsschutz für Arbeiten +unter Spannung +Bild 6.4 Werkzeuge für Arbeiten unter Spannung +266 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +– Erarbeitung und Anwendung eindeutiger Regelungen und tech- +nischer, organisatorischer und persönlicher Maßnahmen zur Ge- +währleistung der Arbeitssicherheit + Für die Durchführung von Arbeiten unter Spannung sind seitens der +zuständigen Führungskräfte Betriebsanweisungen zu erarbeiten, die +eindeutige Aussagen dazu enthalten, welche Tätigkeiten unter Span- +nung durchgeführt werden dürfen. In Arbeitsanweisungen ist zu re- +geln, welche Hilfsmittel und Schutzeinrichtungen bei Arbeiten unter +Spannung zu verwenden sind. Es ist festzulegen, welche Personen +zur Durchführung dieser Arbeiten berechtigt und wie diese Personen +auszuwählen und zu qualifizieren sind. Eine große Bedeutung kommt +weiterhin der Festlegung der Verantwortlichkeiten bei der Durchfüh- +rung der einzelnen Tätigkeiten zu. Die Einhaltung der Betriebsanwei- +sungen ist durch geeignete Kontrollen des Personals und der +ausgeführten Arbeiten sicherzustellen. Die Aktualisierung der Arbeits- +anweisungen bei Erweiterungen des Arbeitsumfanges und bei er- +kannten Unzulänglichkeiten ist zu gewährleisten. +6.1.4.2 TOP-Prinzip +Es gilt das aus dem Arbeitsschutzgesetz bekannte TOP-Prinzip. Zu al- +lererst sind technische Maßnahmen zu finden, danach organisatorische +Maßnahmen zu treffen. Weiterhin sollten auch die persönliche Maßnah- +men ergriffen werden. +Am Beispiel der bei Arbeiten unter Spannung im Niederspannungsnetz +eingesetzten sog. Arbeitsschutzsicherungen wird das TOP-Prinzip er- +läutert. +Bei einer Vielzahl Verteilungsnetzbetreibern ist der Einsatz der Arbeits- +schutzsicherungen gelebte Praxis, vor allem in vermaschten Nieder- +spannungsnetzen. So werden bei Kabel- und Freileitungsmontagen die +normalerweise eingesetzten NH-Sicherungen der Betriebsklasse gG +nach VDE 0636-2 in Arbeitsortnähe gegen wesentlich flinkere NH-Si- +cherungen mit der Betriebsklasse gR nach VDE 0636-4 ersetzt und eine +einseitige Einspeisung hergestellt. An Stellen mit hoher Belastung kön- +nen auch superflinke Sicherungen mit einer eine Stromstufe höheren +Stromstärke eingesetzt werden. Wird dann bei den Montagearbeiten in- +folge eines nicht korrekt ausgeführten Arbeitsschrittes durch den Mon- +teur ein Kurzschluss eingeleitet, so schaltet die Arbeitssicherung ca. 20 + 267 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +mal schneller ab und reduziert die Lichtbogenenergie um ein Vielfaches. +Die Praxis hat gezeigt, dass in den meisten Fällen das Montagepersonal +während den Arbeiten die Auslösung im Kurzschlussfall nicht bemerkte. +Die Arbeitsschutzsicherung trägt die Kennzeichnung als „Arbeitsschutz- +sicherung“ und ist durch ihre farbliche Beschriftung „rot“ auch eindeutig +von den Standartsicherungen zu unterscheiden (Bild 6.5). Bedingt durch +die Auslösekriterien der Arbeitsschutzsicherungen gegenüber der gG- +Sicherungen sind diese nur für den vorübergehenden Einsatz geeignet +und nach Abschluss der Arbeiten gegen die Standardsicherungen wie- +der auszutauschen. +Arbeitsschutzsicherungen können mehrfach verwendet werden, solange +sie nicht beschädigt sind oder ausgelöst haben. +Mit dieser technischen organisatorischen Maßnahme wird für die Dauer +der Arbeiten eine Personengefährdung durch einen eventuell auftreten- +den Störlichtbogen wirksam vermindert. +268 +Bild 6.5 Arbeitsschutzsicherung +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +6.1.5 Nichtstationäre Prüfanlagen +Die Errichtung und der Betrieb von nichtstationären Prüfanlagen ist in +DIN VDE 0104 geregelt. In der DGUV Information 203-048 (früher BGI +5191) wird der Inhalt dieser VDE verständlich und anschaulich erläutert. +Detailliert und mit praxisbezogenen Bildern ergänzt, wird auf das Errich- +ten und Betreiben von Kabelmesswagen als „Nichtstationäre Prüf - +anlagen“ sowie auf Prüfarbeiten mit tragbaren Messgeräten an +Kabelanlagen eingegangen. Im Zusammenhang mit Kabelanlagen sind +besonders die Regelungen zum Betrieb, also zum Aufbau und zur +Durchführung der Messungen und Prüfungen an Kabelanlagen von In- +teresse. +Der Bereich der nichtstationären Prüfanlage muss durch Absperrungen +(Wände, Gitter, Seile) vor dem Zutritt durch unbefugte Personen gesi- +chert und der Vorschrift entsprechend beschildert sein. Zwischen der +Absperrung und den unter Spannung stehenden Teilen muss ein von +der Prüfspannung abhängiger Sicherheitsabstand eingehalten werden. +Zur deutlichen Kennzeichnung des Betriebszustands der Prüfanlage +wird ergänzend die Verwendung roter Signalleuchten empfohlen. +Je nach Netzaufbau bleibt die an das zu prüfende Kabel angelegte Prüf- +spannung nicht auf einen eng begrenzten Raum beschränkt, vielmehr +werden alle mit dem zu prüfenden Kabel verbundenen Anlagen mit der +Prüfspannung beaufschlagt. Deshalb kommt der Abgrenzung und +Kenntlichmachung des Gefahrenbereichs bei der Kabelprüfung eine be- +sondere Bedeutung zu. Im Zweifelsfall ist eine Absicherung durch Warn- +posten notwendig, wobei die Verständigung mit der aufsichtführenden +Elektrofachkraft sichergestellt sein muss. +In DIN VDE 0104 wird weiterhin gefordert, dass Gefährdungen durch +mögliche Restspannungen nach dem Ausschalten der Prüfstromkreise +auszuschließen sind. Prüfanlagen müssen daher über geeignete Ein- +richtungen zum gefahrlosen Entladen verfügen. Restspannungen kön- +nen jedoch auch durch Rückkehrspannungen, die sich aufgrund von +Depolarisationserscheinungen des Dielektrikums am Kabel aufbauen, +verursacht werden. Es ist daher darauf zu achten, dass die Kabel stets +angeschlossen bleiben und nur kurzfristig beim Anschließen bzw. Ab- +klemmen der Prüfspannungszuführung abgetrennt sind. Gefährliche +Restspannungen können aber auch Isolationsprüfgeräte erzeugen, die +vielfach für die Überprüfung von Kabelmänteln verwendet werden. Beim +Einsatz dieser Prüfgeräte, die mit Messspannungen bis 5.000 Volt ar- + 269 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +beiten, müssen die Kabeladern durch den Einbau von Erd- und Kurz- +schließeinrichtungen entladen werden. +6.2 Umweltschutz +Der Umweltschutz hat in den letzten Jahren stark an Bedeutung gewon- +nen. Das zeigt sich deutlich an einer zunehmenden Zahl entsprechender +EU-Richtlinien, Gesetze und Verordnungen, die bei Errichtung, Betrieb +und Demontage / Entsorgung von Kabelanlagen zu beachten sind [6.1]. +6.2.1 Trassierung, Eingriff in die Natur +Bereits bei der Auswahl der zukünftigen Kabeltrasse wird eine möglichst +naturschonende Variante angestrebt; dabei werden schützenswerte Ge- +biete soweit als möglich berücksichtigt. +In den Landesentwicklungsprogrammen (LEP) der Bundesländer wird +ausdrücklich eine Bündelung der einzelnen Infrastruktureinrichtungen +gefordert. Dementsprechend werden Kabel vorrangig entlang der öf- +fentlichen Verkehrswege, d.  h. in Bürgersteige, Seitenstreifen, Straßen- +begleitflächen und Böschungen, gelegt. +Je nach Landesrecht können für Anlagen ab 110 kV ein Raumordnungs- +verfahren sowie eine Umweltverträglichkeitsprüfung vorgesehen sein. +Im Rahmen der Umweltverträglichkeitsprüfung werden die durch die +Baumaßnahme und den Anlagenbetrieb auftretenden Auswirkungen auf +die Umwelt ermittelt, beschrieben und bewertet. Erforderlichenfalls wer- +den landschaftspflegerische Begleitmaßnahmen vorgeschrieben. +Sofern die Kabeltrasse außerhalb von Bebauung und abseits von Ver- +kehrswegen verläuft, kann eine rechtzeitige Abstimmung mit der zustän- +digen Naturschutzbehörde erforderlich sein. +In ausgewiesenen Schutzgebieten (Wasser-, Landschafts-, Natur- +schutzgebieten), aber auch in den jeweiligen Landeswassergesetzen +der einzelnen Bundesländer ist geregelt, ob und gegebenenfalls unter +welchen Voraussetzungen Kabel gelegt werden dürfen. Eventuell muss +bei der zuständigen Behörde eine Genehmigung beantragt werden. +Bei Grabungen in der Nähe von Bäumen sind Wurzelverletzungen zu +vermeiden und ist nur geeignetes Rückfüllmaterial zu verwenden, um +270 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Unterversorgung, Krankheit oder sogar Umsturzgefahr des Baumes zu +verhindern [6.2]. Bei Kabellegearbeiten im Bereich vorhandener Bäume +ist bereits im Planungsstadium zu beachten, dass ggf. keine Aufgrabun- +gen im Kronenbereich des Baumes ausgeführt werden sollen. Lässt sich +dies nicht verwirklichen, so sind besondere Schutzmaßnahmen erfor- +derlich, z. B. Handschachtung innerhalb des Wurzelbereichs. Gegebe- +nenfalls sind in Abstimmung mit den zuständigen Behörden Gutachter +zur Begleitung der Baumaßnahmen hinzuzuziehen. Auch der Einsatz +wurzelschonender Baumethoden wie z.  B. Bohren oder Pressen, ist zu +prüfen. Im Bereich von Bäumen ist es vorteilhaft, Kabel in Schutzrohre +einzuziehen. +6.2.2 Boden- und Gewässerschutz +Aus der Vielzahl der geltenden Gesetze aus dem Umweltrecht sind bei +erdverlegten Kabeln z. B. das Bodenschutz- und das Wasserrecht zu +beachten. Im Wasserhaushaltsgesetz (WHG) in der Fassung vom +11.08.2010, das zum Schutz für ober- und unterirdische Gewässer er- +lassen wurde, wird in § 62 ausgeführt: +„Anlagen zum Lagern, Abfüllen, Herstellen und Behandeln wasserge- +fährdender Stoffe sowie Anlagen zum Verwenden wassergefährden- +der Stoffe im Bereich der gewerblichen Wirtschaft und im Bereich +öffentlicher Einrichtungen müssen so beschaffen sein und so errichtet, +unterhalten, betrieben und stillgelegt werden, dass eine nachteilige +Veränderung der Eigenschaften von Gewässern nicht zu besorgen +ist.“ +Diese Aussage des WHG, im allgemeinen Sprachgebrauch als „Besorg- +nisgrundsatz“ bezeichnet, ist also sehr weitreichend. Der Anlagenbe- +treiber muss bereits dann handeln, wenn lediglich zu befürchten ist, +dass von seiner Anlage eine Gewässerverunreinigung ausgehen könnte +und nicht erst nach Eintritt eines Schadens dafür sorgen, dass die Fol- +gen einer Gewässerverunreinigung minimiert werden. +In Hochspannungsnetzen wurden in der Vergangenheit Niederdruck- +Ölkabel verwendet, die sich auch heute noch im Bestand befinden. +Bei diesem Kabeltyp befindet sich im Inneren des Leiters Isolier-Öl in +niederviskoser (dünnflüssiger) Form. Der Inhalt eines einzelnen Sperr- +abschnitts zwischen zwei Ölsperrmuffen kann mehrere hundert Liter +betragen. + 271 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Diese Kabel stellen vor dem Hintergrund des aktuellen Umweltschutz- +rechts eine Gefährdung für Böden und Gewässer dar. Sie dürfen jedoch +weiter betrieben werden, wenn Beschädigungen mit Ölaustritt so früh +wie möglich erkannt und geeignete Gegenmaßnahmen unverzüglich +eingeleitet werden. +Unabhängig davon, ob das Kabel im Betrieb ist oder außer Betrieb ge- +nommen wurde, ist Folgendes zu beachten: +– Die Kabelanlage muss mittels einer selbstständigen, sich selbst über- +wachenden Einrichtung auf Dichtheit überwacht werden. +– Die Meldungen müssen auf einer dauerhaft besetzten Meldestelle +eingehen. +– Die Kabelanlage muss regelmäßig kontrolliert und diese Kontrollen +müssen dokumentiert werden. +– Ein Alarm- und Maßnahmenplan zur Bearbeitung etwaiger Störungen +muss vorhanden sein und aktualisiert werden. +Nach einer Außerbetriebnahme von Niederdruck-Ölkabeln kann es des- +halb wirtschaftlich sinnvoll sein, sie aus dem Erdreich zu entfernen. +Etwas anders sind Papier-Massekabel zu bewerten, deren Papierisolie- +rung mit einer hochviskosen (zähflüssigen) Flüssigkeit getränkt ist [6.3]. +Bei einem 20-kV-Kabel mittleren Querschnitts sind im Durchschnitt nur +etwa 0,5  l Tränkmasse je Meter Kabel vorhanden, die nahezu vollständig +in der Papierisolierung gebunden ist. Diese Kabeltränkmasse ist so zäh- +flüssig, dass in einem Schadensfall, wenn überhaupt, nur eine sehr ge- +ringe und unbedeutende Menge in das umgebende Erdreich austreten +kann. Beim Abkühlen der Masse, also z. B. nach einem Austritt in das Erd- +reich oder nach der Außerbetriebnahme des Kabels, erhöht sich die Vis- +kosität weiter, die Masse wird zäher. Dadurch wird verhindert, dass sich +aufgrund von Beschädigungen eventuell ins Erdreich eindringende Masse +ausbreitet. Massekabel können nicht auf Dichtheit überwacht werden, weil +die Isoliermasse nicht unter Druck steht und keine entsprechenden Über- +wachungseinrichtungen existieren. Daher können Papier-Massekabel +auch nach der Außerbetriebnahme ohne Überwachung im Erdreich blei- +ben, müssen auch weiterhin in der Dokumentation geführt werden. Kabel, +die nicht mehr in Betrieb sind, müssen an den Enden stets verkappt wer- +den, um den Austritt von Kabeltränkmasse zu verhindern. +Der weitaus überwiegende Teil aller in Deutschland eingesetzten Kabel +hat eine Isolierung und einen Mantel aus Kunststoff (in erster Linie VPE, +272 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +PE und PVC). Theoretisch mögliche Schwermetallausscheidungen aus +PVC-Kabeln in Form von Bleioxyd, Bleisulfat oder in Form des Umset- +zungsproduktes Bleichlorid kommen in der Praxis nicht vor. Untersu- +chungen haben gezeigt, dass erst ab einem pH-Wert < 3,0 Spuren +dieser Schwermetalle gefunden werden. Solche pH-Werte im Boden +sind aber nicht realistisch. Eine ökologische Gefährdung kann damit +ausgeschlossen werden. +Bei PVC-isolierten Kabeln ist im Brandfall in den dabei entstehenden +Rauchgasen mit der Bildung von Chlorwasserstoffen sowie in begrenz- +tem Maße auch mit Dioxinen zu rechnen. Die Chlorwasserstoffe im +Brandgas sind korrosiv, so dass Schäden an Oberflächen in der Nähe +entstehen können. Bei im Erdreich gelegten Kabeln ist jedoch ein offe- +ner Brand durch das mangelnde Vorhandensein von Sauerstoff ausge- +schlossen und eine Beeinträchtigung/Verschlechterung von Böden und +Gewässern nicht zu befürchten. +6.2.3 Energiebilanz +Die Betrachtung der Energiebilanz über den gesamten Lebenszyklus +eines Kabels ist ein wesentlicher Gesichtspunkt bei der Beurteilung der +Umweltfreundlichkeit eines Produktes. Für ein Kabel wird sowohl bei +seiner Herstellung, beim Legen, beim Betrieb aber auch bei der Entsor- +gung Energie aufgewendet. Die Forderung nach einer langen Lebens- +dauer für Kabel von möglichst vielen Jahrzehnten ist deshalb nicht nur +eine Kostenfrage, sondern auch im Sinne des Umweltschutzes ein +„Muss“. Die im Betrieb aufzuwendende Verlustenergie kann durch die +Wahl größerer Kabelquerschnitte verkleinert werden. Dieser Effekt wird +in den Wirtschaftlichkeitsrechnungen durch die finanzielle Bewertung +der Verluste berücksichtigt. Eine geringe Verlustrate senkt neben dem +Eigenbedarf des Netzes ebenfalls den CO2-Ausstoß, was die Umwelt- +bilanz verbessert. +6.2.4 Recycling +Seit jeher wurden die Metalle, d. h. Kupfer und Aluminium, aus den Ka- +belabfällen zurückgewonnen. Dazu wurden früher die Kabelabfälle im +offenen Feuer „heiß“ zerlegt, was heute wegen der dabei auftretenden +Umweltbelastungen nicht mehr zulässig ist. Gesetzliche Grundlage für +die Entsorgung der anfallenden Kabelreste ist das Kreislaufwirtschafts- + 273 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +gesetz. Abfälle im Sinne dieses Gesetzes sind alle Stoffe oder Gegen- +stände, derer sich ihr Besitzer entledigt, entledigen will oder entledigen +muss. Abfälle zur Verwertung sind Abfälle, die verwertet werden; Abfälle, +die nicht verwertet werden, sind Abfälle zur Beseitigung. Neu ist seit der +Novellierung des Gesetzes die Abfallhierarchie. Dabei stehen die Maß- +nahmen der Vermeidung und der Abfallbewirtschaftung in folgender +Rangfolge: +1. Vermeidung, +2. Vorbereitung zur Wiederverwendung, +3. Recycling, +4. sonstige Verwertung, insbesondere energetische Verwertung und +Verfüllung, +5. Beseitigung. +In den Recycling-Anlagen werden die zu verarbeitenden Kabel je nach +Aufbau mit unterschiedlichen Verfahren in die Bestandteile zerlegt und +dann die einzelnen Fraktionen weiterverarbeitet [6.3, 6.4]. Auf diese +Weise lassen sich nicht nur die Kabel, sondern auch die Garnituren in +wieder verwertbare Bestandteile zerlegen. Es empfiehlt sich, zur Vorbe- +reitung einer ordnungsgemäßen Verwertung oder Beseitigung die nicht +mehr benötigten Kabelreste und das Zubehör bereits an der Arbeits- +stelle in geeigneten Behältnissen zu sammeln, um diese dem späteren +Verwerter zur abgestimmten Wertstoffgewinnung zuzuführen. +Querschnittsstarke Kabel werden bei den Recyclingverfahren in etwa +1 m lange Stücke geschnitten und durch mehrmaliges Schlitzen der +Länge nach aufgetrennt und so in ihre einzelnen Bestandteile zerlegt. +Diese Arbeitsweise ist ohne Automatisierung sehr personalintensiv, +denn sowohl das Bedienen und Beschicken der Maschinen als auch +das Trennen der einzelnen Bestandteile erfolgt fast ausschließlich in +Handarbeit. Wirtschaftlich ist diese Arbeitsweise meist dort, wo Kabel +mit großen Querschnitten und vielen unterschiedlichen Aufbauelemen- +ten anfallen. +Weitaus einfacher und weniger personalintensiv ist die Zerlegung von +Kabeln, die aus wenigen verschiedenen Materialien und Aufbauelemen- +ten bestehen, wie z.  B. NAYY. Diese Kabel werden in Schreddern zer- +kleinert. Anschließend werden mit Elektromagneten möglicherweise +anhaftende Eisenteile abgeschieden. In einem weiteren Schritt werden +die bereits zerkleinerten Kabelteile in einer Schneidmühle in kleinste +Teile zerschnitten. Dabei lösen sich die einzelnen Bestandteile, z.  B. +274 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +der Kunststoff der Isolierung und die Metallteile, voneinander und es +entsteht eine Mischung aus Kunststoffgranulat und kleinen Metallstücke, +die Nuggets genannt werden. In Sortier- und Trennanlagen werden die +schweren Metallteile von den leichteren Kunststoffteilen getrennt. +Das bei den genannten Verfahren gewonnene Kupfer oder Aluminium +ist von höchster Reinheit und kann einer direkten Verwendung zugeführt +und somit Energie bei der Gewinnung von neuem Leitermaterial einge- +spart werden. Wegen der nicht ausreichenden Reinheit des Kunststoff- +granulates eignet sich dieses Material nicht mehr zur Herstellung von +Isoliermaterial, sondern in erster Linie zur Herstellung von relativ dick- +wandigen und großvolumigen Produkten, bei denen es nicht so sehr auf +eine besondere Oberflächenbeschaffenheit ankommt. +6.2.5 Elektrische und elektromagnetische Felder +Die seit 1997 geltende „26. Verordnung zur Durchführung des Bundes- +Emmissionsschutzgesetzes“ (26. BImSchV) wurde in 2015 überarbeitet. +Darin sind u.  a. für gewerblich genutzte Niederfrequenzanlagen mit +einer Frequenz von 50 Hz und einer Spannung größer 1.000 V zulässige +Grenzwerte der elektrischen Feldstärke und der magnetischen Fluss- +dichte festgelegt, die nicht überschritten werden dürfen. +Nach der Novellierung sind auch bereits vorhandene Anlagen, auch die +anderer Netzbetreiber und mit anderen Frequenzen, zu berücksichtigen +und in Summe der Anlagen ist eine Überschreitung der Grenzwerte un- +zulässig. +Neu ist ebenfalls das Minimierungsgebot, gemäß welchem unter Anwen- +dung der 26. BImSchV im Zusammenhang mit der 26. BImSchVVwV +nachzuweisen ist, dass der Betreiber die Auswirkungen seiner Anlage, +unter angemessener Berücksichtigung von technisch-wirtschaftlichen +Gesichtspunkten, so weit wie möglich minimiert hat. In diese Betrach- +tung sind bereits vorhandene Anlagen, auch die anderer Netzbetreiber +und mit anderen Frequenzen, zu berücksichtigen und in Summe der An- +lagen ist eine Überschreitung der Grenzwerte unzulässig. +Aufgrund der Anordnung der Kabel – die drei Einzeladern haben nur +einen kleinen Abstand – und des Kabelaufbaus – Kabel mit einer Be- +triebsspannung größer 1.000 V haben einen geerdeten Schirm – ist bei +Kabeln in Stromversorgungsnetzen mit einer Überschreitung der in die- + 275 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +ser Verordnung festgelegten Grenzwerte bei ausreichend großer Lege- +tiefe und Abstand zu anderen Anlagen nicht zu rechnen. +Für nicht genehmigungsbedürftige Anlagen sind alle für eine Anzeige +der Anlage erforderlichen Unterlagen, in denen die wesentlichen tech- +nischen Daten enthalten sein müssen, zu erarbeiten und der zuständi- +gen Behörde auf Verlangen vorzulegen. Die Erarbeitung der Unterlagen +muss vor der Inbetriebnahme oder nach einer wesentlichen Änderung +erfolgen, wenn die Anlage auf einem Grundstück im Bereich eines Be- +bauungsplans oder innerhalb eines im Zusammenhang bebauten Orts- +teils oder auf einem mit Wohngebäuden bebauten Grundstück im +Außenbereich gelegen ist oder derartige Grundstücke überquert wer- +den. Gesondert zu behandeln sind solche Anlagen, die einer Genehmi- +gung, Planfeststellung oder sonstigen behördlichen Entscheidung +bedürfen, bei der die Belange des Emmissionsschutzes im Genehmi- +gungsverfahren berücksichtigt werden. +In Einzelfällen können innerhalb abgeschlossener elektrischer Anlagen +höhere Feldstärken als in der 26. BImSchV vorgegeben auftreten (z. B. +an Ableitungen von Leistungsschaltern, Transformatoren oder Sammel- +schienen). Für diese der Öffentlichkeit nicht zugänglichen Bereiche, in +denen sich Personen nur mit Einverständnis des Betreibers aufhalten +können, ist die DGUV Regel 103-013 (früher BGR B 11) „Elektro - +magnetische Felder“ zu beachten. In Abhängigkeit von dem jeweiligen +Expositionsbereich müssen Betriebsanweisungen erstellt und gege - +benenfalls Warnschilder angebracht werden. Insbesondere aber sind +Personen mit aktiven und passiven Körperhilfsmitteln (z.  B. Herzschritt- +machern, Insulinpumpen) auf mögliche Gefahren hinzuweisen und ge- +gebenenfalls Zugangsbeschränkungen auszusprechen. +276 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +7 Ortung von Kabeln und Fehlerstellen +Zum Tagesgeschäft eines Netzbetreibers gehören die Ortung von Ka- +beln und die Lokalisierung möglicher Fehlerstellen nach einer Störung. +Trotz eines gut geführten, i. d. R. digitalen, Planwerkes kann es z. B. im +Zuge von Bauarbeiten erforderlich sein, die genaue Lage der Kabel vor +Ort zu bestimmen. Bei einer Häufung von parallel verlaufenden Kabeln +müssen einzelne Kabel eindeutig identifiziert werden. Dazu ist im Re- +gelfall eine Kabelauslese erforderlich. +Trotz hoher Betriebszuverlässigkeit der Kabel und der Garnituren sind +Fehler, die zum Ausfall einer Kabelstrecke und gegebenenfalls zu einer +Versorgungsunterbrechung führen können, nicht auszuschließen. +Zur schnellen Wiederherstellung der Versorgung bzw. des normalen +Betriebszustands muss daher bei den Netzbetreibern eine den Netz- +verhältnissen angepasste Fehlerortungseinrichtung bereitgestellt +werden. +7.1 Kabelortung +Bei der Kabelortung wird zwischen Kabeltrassensuche und Kabelaus- +lese unterschieden. Die Kabelortung kann im Zuge der Fehlerortung +zum Einsatz kommen. Sie kann auch erforderlich werden, wenn z. B. +Planunterlagen zu aktualisieren oder Einmessungen vor Ort vorzuneh- +men sind. +Bild 7.1 Kabeltrassensuche mittels Smartphone und App + 277 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Mit Hilfe von IT-Werkzeugen lassen sich Kabelfehler schneller auffinden +und die Nachortung mit geringerem Zeitaufwand vornehmen. Moderne +Kabelfehlerortungs-Systeme können den Verlauf des Kabels in einer +Karte darstellen und die mit der Kabelfehlervorortung ermittelte Stelle +anzeigen. Das erleichtert die Orientierung und beschleunigt die Kabel- +fehlernachortung. +Hilfreich können Apps für Smartphones oder Tablets sein, die mit der +Software eines Kabelmesswagens kommunizieren und aus der Ferne +das Ein- und Ausschalten der Hochspannung erlauben (Bild 7.1). +7.1.1 Kabeltrassensuche +Die Kabeltrassensuche wird eingesetzt zur +– Einmessung der Kabel vor Tiefbauarbeiten +– Bestimmung der genauen Kabellage bei der Fehlerortung +– Ergänzung und Prüfung der Planunterlagen (Netzplan) +– Terrainsondierung (Gebietsuntersuchung auf Kabel) +Dabei wird zwischen aktiven (mit Sender) und passiven (ohne Sender) +Messverfahren unterschieden. +278 +Bild 7.2 Kabeltrassensuche mit der Minimum-Methode +a) Schematische Darstellung +b) Signalverlauf +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Bei den aktiven Messverfahren wird mit einem Sender eine Frequenz +im Bereich zwischen 0,5 kHz und 80 kHz erzeugt. Das Signal wird ent- +weder direkt (galvanisch) oder induktiv mit einer Anlegezange oder Rah- +menantenne in das zu ortende Kabel eingespeist. Bei der direkten +Ankopplung muss die Kabelstrecke freigeschaltet werden, beim Einsatz +der Anlegezange oder Rahmenantenne ist dieses nicht erforderlich [7.1]. +Ein speziell konstruierter Sender kann auch in einem sogenannten +Molch untergebracht und zur Ortung von Rohrleitungen eingesetzt wer- +den [7.2]. Auch in Bohrköpfen, wie z. B. beim Spülbohrverfahren, kann +auf diese Weise eine Lagebestimmung durchgeführt werden. +Bei den passiven Verfahren werden keine Sender eingesetzt. Es können +der betriebsfrequente Strom in dem zu ortenden Kabel oder die ohnehin +vorhandenen elektromagnetischen Felder, hervorgerufen durch Funkna- +vigationssender im Frequenzbereich von 14 kHz bis 22 kHz, genutzt wer- +den. Diese Felder, die sich auch aufgrund ihrer geringen Dämpfung im +Erdreich ausbreiten, induzieren in vorhandenen Kabeln Wechselströme +gleicher Frequenz, die mit einem hochempfindlichen Empfänger gemes- +sen werden können. Dieses Verfahren eignet sich besonders, um ein +Gebiet auf Kabel hin zu sondieren. Allerdings sind störende Einflüsse, +z.  B. durch andere Rohre und Leitungen, zu berücksichtigen [7.3]. + 279 +Bild 7.3 Kabeltrassensuche mit der Minimum-Methode +a) Schematische Darstellung +b) Signalverlauf +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Das erzeugte magnetische Wechselfeld wird über der Kabeltrasse mit +einer Suchspule festgestellt. Bei senkrechter Lage der Spulenachse (Mi- +nimum-Methode, Bild 7.2) erhält man direkt über dem Kabel ein Signal- +minimum, bei waagerechter Lage der Spulenachse (Maximum- +Methode, Bild 7.3) ein Signalmaximum. Sofern der Sender in einem +Molch oder einem Bohrkopf integriert ist, kann mit dem Empfänger des- +sen jeweilige Lage punktgenau ermittelt werden. +Bild 7.4 Bestimmung der Tiefenlage h eines Kabels + a) Schematische Darstellung + b) Signalverläufe +280 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 281 + 281 +Bestimmung der Tiefenlage von Kabeln +Mit dem zuvor beschriebenen Verfahren lässt sich auch die Tiefenlage +h eines Kabels bestimmen (Bild 7.4). Dazu wird zunächst bei senkrech- +ter Stellung der Spulenachse (Messung 0) das Signalminimum direkt +über dem Kabel ermittelt. Dann wird die Spulenachse um 45° gekippt +(Messung 1) und in seitlicher Richtung zur Trasse ein zweites Minimum +festgestellt. Der Abstand a1 zwischen den Positionen der beiden Minima +ist die Tiefenlage h. Um die Messgenauigkeit zu erhöhen und mögliche +Fehler durch Beeinflussung des radialen Magnetfeldes durch parallele +Kabel oder Eisenteile in der Erde zu vermeiden, sollte die Messung von +beiden Seiten ausgeführt und dann zwischen den beiden Messwerten +a1 und a2 gemittelt werden. Weichen die beiden Werte stark voneinan- +der ab, liegt eine Beeinflussung des Magnetfeldes vor, und es ist eine +weitere Analyse der Messungen erforderlich. +Vielfach ist bei Messgeräten zur Kabeltrassensuche die Messung der +Tiefenlage bereits integriert. Hierzu sind in dem Empfänger mehrere +Spulen eingebaut, aus deren Signalen die Tiefenlage des Kabels direkt +ermittelt und angezeigt wird. +Bei der Minimum-Methode wird die Amplitude des empfangenen Ton- +frequenzsignals entlang der Kabeltrasse ausgewertet. Sprunghafte Än- +derungen der Signalstärke weisen auf Kabelabzweige oder veränderte +Kabellegetiefen hin. +Bei der Bestimmung der Tiefenlage wird die Phasenverschiebung des +Signals ausgewertet, die sich bei der Einkopplung des Tonfrequenzsig- +nals auf parallel gelegte Kabel ergibt. Damit ist eine Unterscheidung +zwischen dem mit dem Sender verbundenen Kabel und den anderen +parallel geführten Kabeln möglich. +7.1.2 Kabelauslese +Bei Kabelhäufungen besteht oft die Notwendigkeit, an der Arbeitsstelle +ein bestimmtes Kabel zu identifizieren („auszulesen“). Da diese Kabel- +auslese nicht immer aufgrund der Pläne eindeutig möglich ist, werden +entsprechende Messverfahren eingesetzt. Neben den beiden im folgen- +den Abschnitt näher beschriebenen Messverfahren – Kabelauslese mit +Tonfrequenz und Kabelauslese mit Gleichstromimpulsen –, bei denen +eine Freischaltung des auszulesenden Kabels erforderlich ist, sind auch +andere Messverfahren verfügbar [7.4, 7.5]. +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +7.1.2.1 Kabelauslese mit Tonfrequenz +Bei der Kabelauslese mit Tonfrequenz wird das magnetische Nahfeld +um ein mehradriges Kabel ausgewertet. Dazu wird ein Tonfrequenzge- +nerator an zwei Adern des auszulesenden Kabels angeschlossen, die +am anderen Ende miteinander verbunden sind. +Mit Hilfe einer Auslesespule, die radial direkt am Außenmantel um die +einzelnen Kabel geführt wird, erfolgt die Kabelauslese (Bild 7.5). Bei +dem mit dem Tonfrequenzsignal beaufschlagten Kabel ergibt sich je +nach Lage der Auslesespule zu den Adern – abwechselnd um 90° ver- +setzt – ein Signalmaximum oder ein Signalminimum. Bei den anderen +Kabeln tritt dieser Wechsel nicht auf. +Bild 7.5 Kabelauslese mit Tonfrequenz + a) Schematische Darstellung + b) Positionen der Auslesespule bei der Messung +Signalminimum bei Position 1 und 3 +Signalmaximum bei Position 2 und 4 +282 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +7.1.2.2 Kabelauslese mit Gleichstromimpulsen +Bei diesem Verfahren (Bild 7.6) werden Gleichstromimpulse auf einen +am Ende geerdeten Leiter eines ein- oder mehradrigen Kabels gegeben. +Der Strom vom Gleichstromimpulsgenerator fließt zum anderen Kabel - +ende nur über den angeschlossenen Leiter. In der umgekehrten Rich- +tung teilt er sich dagegen auf das Erdreich und alle angeschlossenen +Schirme auf. Gegebenenfalls kann durch eine Unterbrechung der Rück- +leitung am zu suchenden Kabel das Messsignal verbessert werden. +In die Stromwandlerzangen werden beim Umgreifen der jeweiligen +Kabel entsprechende Impulse induziert und auf ein Anzeigegerät mit +Richtungsanzeige geführt. Die Stromwandlerzangen haben einen +Richtungspfeil, der auf das geerdete Leiterende zeigen muss, wobei alle +Geräte unverwechselbare Anschlüsse haben müssen. Die Richtungs- +anzeige des Messinstruments liefert die Aussage über das gesuchte +Kabel, indem andere, an der gleichen Stelle liegende, Kabel eine klei- +nere entgegengesetzte oder keine Anzeige aufweisen. +Die Kabelauslese mit Gleichstromimpulsen gilt als zuverlässiges Ver- +fahren, da sowohl die Richtung als auch die Höhe des Signals ausge- + 283 +Bild 7.6 Wirkungsweise der Kabelauslese mit Gleichstromimpulsen +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +wertet werden. Durch die Taktung des Gleichstromimpulses kann sicher- +gestellt werden, dass auch tatsächlich das gesendete Signal und kein +Fremdsignal gemessen und ausgewertet wird [7.6]. +7.1.2.3 Phasenbestimmung an Mittelspannungskabeln +Bei der Muffenmontage oder der Einschleifung einer neuen Mittelspan- +nungsstation müssen die einzelnen Adern bzw. Außenleiter des Mittel- +spannungskabels bestimmt werden. Diese Zuordnung wird Phasen- +bestimmung genannt. Die dafür durchzuführende Messaufgabe ent- +spricht einer Ader- bzw. Außenleiterauslese. +Bei der Phasenbestimmung an Mittelspannungskabeln mit den bisher +überwiegend eingesetzten Methoden, z. B. mit Widerstandsmessgerät +oder Sprechgarnitur, muss die Kurzschließung und Erdung aufgehoben +werden. Gerätehersteller haben in letzter Zeit Verfahren entwickelt, die +ohne Aufhebung der Erdung und Kurzschließung der Kabelstrecke aus- +kommen [7.7, 7.8]. +Diese Messverfahren funktionieren folgendermaßen: An der geerdeten +und kurzgeschlossenen Ausschaltstelle werden an den dort bekannten +Außenleitern L1, L2, L3 mit Hilfe von Sendezangen Signale in die Ka- +beladern eingespeist. Ein Empfangsgerät, das nacheinander an die +Adern des Kabels an der Montagestelle angeschlossen wird, wertet +diese Signale aus und zeigt jeweils die Zuordnung zu den Außenleitern +L1, L2 oder L3 an. +7.2 Fehlerortung +Ausgehend von früheren „klassischen“ Fehlerortungsverfahren mit ver- +schiedenen Messschaltungen wurden seit Anfang der 1970er Jahre +neue Verfahren und Messeinrichtungen entwickelt, die eine einfachere, +schnellere und genauere Kabelfehlerortung ermöglichen. Im Folgenden +werden die heute gebräuchlichsten Messverfahren beschrieben [7.9, +7.10, 7.11, 7.12, 7.13]. +Bei allen Messungen sind die maximal zulässigen Spannungen entspre- +chend DIN VDE 0276 zu beachten. +Kabelfehler können sehr unterschiedliche Ursachen haben: +284 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +– Fertigungsfehler +– unsachgemäßer Transport und unsachgemäße Lagerung +– Fehler bei der Kabellegung +– Montagefehler +– mechanische Beschädigungen +– Umwelteinflüsse +– Schäden durch thermische Überbeanspruchung +– Schäden durch Überspannungen +– Fehler durch Alterung +Nach Meldung einer Kabelstörung sollte zunächst die Kabeltrasse kon- +trolliert werden. Dabei kann oft festgestellt werden, ob Baumaßnahmen +die Ursache der Störung waren. Wenn der Fehler so gefunden wird, er- +übrigt sich eine aufwändige Fehlerortung. +Bei den Messungen zur Fehlerortung können außergewöhnliche Betriebs- +zustände auftreten, wie z. B. hohe Prüfspannungen, was ein Gefährdungs- +potenzial darstellen kann, da Kabelenden – je nach Prüf verfahren – nicht +geerdet und nicht kurzgeschlossen sind. Bei allen Messungen müssen die +Sicherheitsregeln nach DIN VDE 0104 und DIN VDE 0105 eingehalten +werden (siehe auch Abschnitt 6.1). Weiterhin ist zu beachten, dass nicht +alle Messverfahren gleichermaßen zur Lokalisierung der durch die o. g. +Fehlerursachen ausgelösten Fehlerstellen geeignet sind. +Durch o. g. Fehlerursachen können nachfolgend aufgeführte und in +DIN VDE 0102 behandelte Fehlerarten ausgelöst werden (Bild 7.7): +– Erdschluss bzw. Erdkurzschluss +– Doppelerdschluss +– Kurzschluss +– Unterbrechung +– Kombinationen dieser Fehlerarten +Erdschluss (gelöschtes oder isoliert betriebenes Netz) bzw. Erdkurz- +schluss (geerdetes Netz) ist die leitende Verbindung eines Außenleiters +mit Erdpotenzial. +Doppelerdschluss umfasst zwei Erdschlüsse auf unterschiedlichen Au- +ßenleitern mit räumlich getrennten Fußpunkten. Er kann bei isolierten +und gelöschten Netzen im Erdschlussbetrieb auftreten, wenn ein zweiter +Erdschluss hinzukommt. Dieser wird häufig durch die Spannungsanhe- +bung der ungestörten Leiter infolge des ersten Erdschlusses ausgelöst. + 285 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Kurzschluss ist eine galvanisch hoch- oder niederohmige Verbindung +von zwei oder mehreren Außenleitern an einer Fehlerstelle. +Unterbrechung ist die Trennung eines Leiters oder mehrerer Leiter, z. B. +durch Abbrand oder mechanische Einwirkung. +Bild 7.7 Schematische Darstellungen der Fehlerarten +286 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Bei immer wiederkehrenden, nur zeitweise bestehenden Fehler spricht +man von „intermittierenden“ oder „arbeitenden“ Fehlern. +Zur Bestimmung der Fehlerart sind nachstehende Messungen durch- +zuführen: +– Untersuchung auf Erd- oder Kurzschluss: + Hierzu wird der Isolationswiderstand Außenleiter gegen Außenleiter +und Außenleiter gegen Erdpotenzial mit einem Widerstandsmessge- +rät gemessen. Bei intermittierenden Fehlern ist die Messung gege- +benenfalls mit einer Prüfeinrichtung unter Beachtung der zulässigen +Prüfspannung durchzuführen. +– Untersuchung auf Unterbrechung: + Hierzu wird der Schleifenwiderstand Außenleiter gegen Außenleiter bei +entsprechend kurzgeschlossenen Außenleitern am Kabelende gemes- +sen. Als weitere Messmethode eignet sich das Reflexionsverfahren. +7.2.1 Vorortung von Kabelfehlern +Nach Feststellung eines Fehlers wird zunächst der Fehlerort mit den +nachstehenden Vorortungs-Messverfahren so genau wie möglich ermit- +telt. Die erreichbare Genauigkeit der Ortung hängt von der Messunsi- +cherheit des verwendeten Vorortungsgerätes sowie den nicht immer +genau bekannten physikalischen Eigenschaften der betroffenen Kabel +und der Genauigkeit der Planunterlagen ab. Unter Einbeziehung aller +Einflussgrößen ist bei der Vorortung mit einer Unsicherheit von ca. ± 5 % +der ermittelten Länge zu rechnen. +Die auf der Messung von ohmschen Widerständen und von Kapazitäten +beruhenden Fehlerortungsverfahren, die so genannten klassischen +Mess verfahren, wurden im Bereich der Energietechnik durch das Re- +flexionsverfahren abgelöst. +7.2.1.1 Reflexionsverfahren +Beim Reflexionsverfahren, auch Impuls-Echo-Verfahren genannt, wer- +den Reflexionen von hochfrequenten Impulsen an Stellen mit Wellen- + 287 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +widerstandsänderungen (z. B. Fehlerstelle, Muffe, Kabelende) aus- +ge wertet. Dieses Verfahren eignet sich zur Vorortung von niederohmi- +gen Fehlern und von Unterbrechungen. +Es werden in periodischer Folge elektrische Impulse geeigneter Form +und Größe zur Fehlerstelle gesendet. Der Impuls wird bei jeder Wellen- +widerstandsänderung reflektiert und kehrt als Echoimpuls zum Kabel- +anfang zurück (Bild 7.8). +Das Reflexionssignal wird auf einem Bildschirm dargestellt. Bei moder- +nen Geräten ist zum Adervergleich eine Speicherung der Messsignale +möglich. Die zeitliche Verschiebung zwischen dem Impuls und dem Re- +flexionssignal gibt die Laufzeit des Impulses vom Kabelanfang zur Feh- +lerstelle und zurück an. Die Fehlerentfernung x ergibt sich dann zu: + x = ½ · tx · v (7.1) +mit + v = c0/√εr, Ausbreitungsgeschwindigkeit des Impulses + c0 Lichtgeschwindigkeit (≈ 300 m/μs) + εr Relative Permittivität des Isolierstoffes + tx Impulslaufzeit +Bei Leitungsunterbrechungen hat der Echoimpuls eine positive Ampli- +tude, bei Erd- oder Kurzschluss eine negative. Auswertbare Reflexionen +gibt es bei Leiterunterbrechungen oder bei Fehlerwiderständen bis zu +etwa 300 Ω. Für hochohmige Fehlerwiderstände sind für die Vorortung +die in Abschnitt 7.2.1.2 beschriebenen Verfahren einzusetzen. +Durch Vergleich einer fehlerfreien mit der fehlerbehafteten Ader ist eine +eindeutige Bestimmung des Fehlerorts möglich. Typische Impulsver- +läufe sind in Bild 7.8 schematisch ohne Berücksichtigung einer mögli- +chen Dämpfung des Echoimpulses dargestellt. +Bild 7.9a zeigt beispielhaft ein typisches Messbild. Dargestellt sind die +beiden Messkurven für eine fehlerfreie und eine fehlerbehaftete Ader, +wobei die Fehlerstelle durch die Abweichung der Messkurven charak- +terisiert wird. Diese kann dann am Auswertegerät eingemessen werden. +Weiterentwicklungen der Auswerteverfahren erleichtern dem Messtech- +niker die Fehlerstellenerkennung durch eine automatisierte Auswertung. +In Bild 7.9b zeigt das mit einem aktuellen System ermittelte Messbild. +Die Ausbreitungsgeschwindigkeit hängt von der relativen Permittivität +288 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 289 +εr des Isolierstoffes der Ader ab (siehe auch Tabelle 2.8). Einige Bei- +spiele für Ausbreitungsgeschwindigkeiten bei verschiedenen Isolier - +stoffen sind in Tabelle  7.1 angegeben. Bei Kabelstrecken mit +unterschiedlichen Isolierstoffen sind für die Auswertung der Messung +auch die unterschiedlichen Ausbreitungsgeschwindigkeiten der Teilab- +schnitte zu berücksichtigen. +Bild 7.8 Schematische Darstellungen der Impulse des Reflexions - +verfahrens + a) Fehlerfreie Ader mit offenem Ende + b) Fehlerbehaftete Ader mit Kurzschluss + c) Überlagerte Darstellung +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Bild 7.9a Schematisches Messbild eines fehlerbehafteten Kabels +(überlagerte Darstellung der Impulse des Reflexions - +verfahrens) +Bild 7.9b mit aktuellem Verfahren ermitteltes Messbild +(Quelle: Megger) +290 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +7.2.1.2 Messverfahren für hochohmige Fehler +Die im Folgenden beschriebenen Verfahren werden zur Vorortung von +hochohmigen Fehlern eingesetzt, wobei jeweils mit einer geeigneten +Hochspannungsquelle am Fehlerort ein Lichtbogen gezündet wird. Der +dadurch erzeugte kurzzeitige niederohmige Fehler (Lichtbogen) wird +entweder über die Aufzeichnung der reflektierten Signale mit Hilfe eines +geeigneten Koppelkondensators oder durch die Aufzeichnung der tran- +sienten Strom- oder Spannungsverläufe der jeweiligen Hochspannungs- +quelle lokalisiert. +Lichtbogen-Stoßverfahren +Bei diesem Vorortungsverfahren wird zunächst ein Reflexionsbild der +Ader mit hochohmigem Fehler aufgezeichnet. Dann wird ein Stoßvor- +gang mit gleichzeitiger Reflexionsmessung durchgeführt (Bild 7.10) und +die Tatsache ausgenutzt, dass der Lichtbogen eine starke Verringerung +des Widerstands an der Fehlerstelle bewirkt [7.14, 7.15]. +Mit Hilfe eines Energietrennfilters, der die Messimpulse des Reflexions- +verfahrens von den Hochspannungsimpulsen trennt, kann eine Reflexi- +onsmessung durchgeführt werden. Auf dem Anzeigegerät wird das +Impulsbild der Ader ohne und mit Lichtbogen an der Fehlerstelle darge- +stellt und es kann die Laufzeit tx bestimmt werden. Bei diesem Verfahren +wird keine Vergleichsader benötigt. Wenn dieses Vorortungsverfahren +zur Verfügung steht, erübrigt sich in der Regel der Einsatz von Fehler- +wandlungsgeräten (Brenngeräte), die dazu dienen, hochohmige in nie- +derohmige Fehler zu wandeln. +Durch einen zusätzlichen Stoßvorgang kann eine höhere Energie in den +Lichtbogen eingespeist werden, um die Brenndauer und Stabilität des + 291 +Tabelle 7.1 Ausbreitungsgeschwindigkeit v von Impulsen bei ver- +schiedenen Isolierstoffen +Isolierstoff +Ausbreitungsgeschwindigkeit +m/μs +Papier-Masse +156 ... 170 +PVC +150 ... 160 +PE +170 ... 172 +VPE +168 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Lichtbogens am Fehlerort zu erhöhen. Durch Erhöhung der Amplitude +des Messimpulses kann eine Verbesserung der Vorortung insbesondere +bei langen Kabeln erreicht werden. +Falls die Zündung des Lichtbogens durch den Stoßvorgang nicht er- +reicht wird, kann eine Zündung durch eine Gleichspannungsquelle mit +deutlich höherer Spannung hervorgerufen werden, um dann anschlie- +ßend eine Aufzeichnung der reflektierten Signale vorzunehmen. +Stromimpuls-Verfahren +Beim Stromimpuls-Verfahren (Bild 7.11) wird ein Stoßkondensator mit +Gleichspannung aufgeladen und über eine Funkenstrecke in das feh- +lerhafte Kabel entladen. Dieser Impuls wird an der Fehlerstelle reflektiert +und es wird eine gedämpfte Wanderwelle zwischen Kabelanfang und +Fehlerstelle erzeugt. Mit Hilfe eines induktiv angekoppelten Reflexions- +messgerätes, auf dessen Anzeigegerät das Reflexionsbild des Stoß- +stromes dargestellt wird, kann durch Messung der Laufzeit tx der +Fehlerort bestimmt werden [7.16]. Die Perioden dauer entspricht der Im- +pulslaufzeit tx zwischen Kabelanfang – Fehlerstelle – Kabelanfang. +Spannungsgekoppeltes Ausschwingverfahren +Beim Ausschwingverfahren (Bild 7.12) wird am fehlerbehafteten Kabel +eine Gleichspannung so lange erhöht, bis ein Überschlag an der Feh- +lerstelle auftritt und eine Reflexionswelle auslöst, die zu den Kabelenden +läuft. Zur messtechnischen Erfassung dieses Vorganges wird am Ka- +belanfang ein Reflexionsmessgerät über einen Ankopplungskondensa- +tor angeschlossen. Auf der Anzeige des Gerätes wird eine periodisch +verlaufende Schwingung sichtbar. Aus der Impulslaufzeit tx (Perioden- +dauer) ergibt sich die Entfernung zwischen Fehlerstelle und Kabelan- +fang. Die Periodendauer entspricht der Impulslaufzeit tx zwischen +Kabelanfang – Fehlerstelle – Kabelanfang. +Beim Stromimpuls- und Ausschwingverfahren entsprechen die Reflexi- +onsbilder nicht dem gewohnten Bild für niederohmige Fehler, so dass +die Anwendung dieser beiden Verfahren eine gewisse Erfahrung erfor- +dert. +Der Messunsicherheit beider Verfahren ist in der Regel ± 5 %. +292 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Bild 7.10 Lichtbogen-Stoßverfahren +a) Prinzipschaltbild +b) Gemessene Impulsverläufe mit und ohne Lichtbogen an +der Fehlerstelle + c) mit aktuellem Verfahren ermitteltes Messbild +(Quelle: Baur) + 293 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Bild 7.11 Stromimpuls-Verfahren +a) Prinzipschaltbild +b) Gemessener Impulsverlauf +c) mit aktuellem Verfahren ermitteltes Messbild +(Quelle: Baur) +294 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Bild 7.12 Spannungsgekoppeltes Ausschwingverfahren +a) Prinzipschaltbild +b) Gemessener Impulsverlauf +c) mit aktuellem Verfahren ermitteltes Messbild +(Quelle: Baur) + 295 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +7.2.1.3 Messverfahren mit automatischer Wiederzuschaltung +Nach Auslösen der Sicherung im Fehlerfall muss zur Wiederversorgung +der Kunden die defekte NH-Sicherung manuell ersetzt werden. Speziell +bei intermittierenden Fehlern erfolgt die Auslösung der Sicherung in un- +regelmäßigen Abständen und erfordert einen hohen Arbeitsaufwand. +Bei dem Messverfahren mit automatischer Wiederzuschaltung wird nach +Auslösung einer Sicherung in die bestehende NH-Halterung ein fern- +steuerbares Schaltelement eingesetzt. Es agiert als Sicherungsersatz +und hält die Versorgung des Kunden auch während eines intermittie- +renden Fehlers aufrecht. Der Sicherungswert wird hierzu direkt an der +Kontrolleinheit eingestellt (Bild 7.13). Das Gerät simuliert die Auslöse- +charakteristik von allen NH-Schmelzsicherungen von 25 A bis 400 A. +Nach jedem Fehlerereignis löst das Gerät wie eine Schmelzsicherung +aus, schaltet aber nach kurzer Zeit die Verbraucher wieder zu, so dass +Versorgungsunterbrechungen minimiert werden. Die Zuschaltungsart ist +herstellerspezifisch realisiert. Der Anlagenverantwortliche erhält z. B. +per SMS eine Info über die Auslösung des Schaltelementes und kann +ferngesteuert in die automatische Wiederzuschaltung eingreifen. +Bild 7.13 Schematische Darstellung eines Messverfahrens mit +automatischer Wiederzuschaltung (Quelle: CAMLIN) +296 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +3-ph. Spannungsmessung und Auslösung +• +eich bis 2 km +Messber +• +NS-FEHLER +TUNG FÜR INTERMITTIERENDE +TDR FEHLEROR +TRANSFLEKT + + + + + + + + + + + + + + +om +400 A Dauerstr +• +TEILNETZEN +NS-VER +EFFIZIENTES FEHLERMANAGEMENT IN +AKTER AUTO-RECLOSER FÜR +A +KOMP +REZAP MODULAR + + + + + + + + + + + + + + +Ideale Ergänzung z +• +Überwachung und +• +- keine zusätzliche +eb Se +Integrierter W +• +Erfasst TDR Daten v +• +p +p +g + + + + + + + + + + + + + + +ortung mit REZAP +or +zur SELF-V +ne + Betrieb aus der Fer +e notwendig +Anwendersoftwar +erver +end und nach einem Fehler +, währ +vor +g +g + + + + + + + + + + + + + + +VERSORGUNGSNETZE +ACHUN +A +INTELLIGENTE ÜBERW +Überwachung und Betrieb aus de +• +n +Fehlerstoßen zur exakten Fehler +• +ortung mit verbessert +3-ph. Fehler +• +ennung d +ortung ohne Abtr +Fehler +• +Hohe Lebensdauer – 10.000 Scha +• +om +SAPIENT +400 A Dauerstr + + + + + + + + + + + + + + +und Designvalidierung. +m Geräteeinsatz bis hin +Anlagenüberwachung, +zugeschnitten auf die +- +Informationen umge +und +ausgewertet +men +en mit fortschrittlicher +em Netz- +Daten aus Ihr +konzentriert. Mit Hilfe +- +das sich auf die wert +ne +er Fer +nachortung +tem SELF-Algorithmus +der Kunden vom Netz +NG FÜR +althandlungen bei 1kA + + + + + + + + + + + + + + +camlingroup.com + + + + + + + + + + + + + + +zur Ausfallanalyse, Lastbetrachtung u +über die Zustandsbewertung und dem +er Kunden, von der A +Bedürfnisse unser +ir entwickeln Lösungen, +wandelt. W +e Experten in wertvolle +ch unser +dur +Algorithm +patentierten +und +e +Softwar +de +werk gesammelt. Diese Daten wer +den +e-Infrastruktur wer +dwar +unser Har +er Kunden +unser +en +eibenden Faktor +tr +SAPIENT ist ein intelligentes System, + + + + + + + + + + + + + + +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +7.2.2 Nachortung von Kabelfehlern +Als Ergebnis der Vorortung erhält man die ungefähre Entfernung des +Fehlerorts vom Kabelanfang. Anhand der Trassenpläne, die heute in +der Regel als digitales Planwerk im Messwagen zur Verfügung stehen, +wird dieser Punkt im Gelände bestimmt. Ausgehend von dieser Stelle +wird mit den Nachortungs-Messverfahren der Fehlerort punktgenau fest- +gestellt. In besonderen Fällen, z. B. bei kurzen Kabelstrecken, kann die +Vorortung entfallen und der Fehlerort unmittelbar mit einem Nachor- +tungs-Messverfahren ermittelt werden. +7.2.2.1 Tonfrequenzverfahren +Bei diesem Verfahren wird ein tonfrequenter Wechselstrom in das feh- +lerbehaftete Kabel eingespeist. Zum Nachweis des dadurch entstehen- +den elektromagnetischen Feldes wird eine Suchspule verwendet, die +an der Kabeltrasse entlanggeführt wird. Die in die Spule induzierte +Spannung wird auf ein Messinstrument und einen Kopfhörer übertragen. +Man erhält eine optische und eine akustische Anzeige. Durch niederoh- +mige Kurz- oder Erdschlüsse wird das durch den tonfrequenten Wech- +selstrom aufgebaute elektromagnetische Feld gestört und kennzeichnet +somit genau den gesuchten Fehlerort. +298 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Minimumtrübungs-Verfahren +Beim Minimumtrübungs-Verfahren (Bild 7.14) wird der Tonfrequenzge- +nerator an den fehlerbehafteten Leiter und den Kabelschirm oder den +metallenen Mantel angeschlossen. Längs der Kabelstrecke ist dann un- +mittelbar über dem Kabel ein ausgeprägtes Signalminimum festzustel- +len. An der Fehlerstelle tritt infolge des Stromflusses vom Leiter zum +Schirm bzw. Mantel eine Störung des Feldlinienverlaufs ein. Diese Feld- +änderung hat ein Ansteigen des Signals – die so genannte Minimum- +trübung  –  zur Folge. Hinter dem Fehlerort ist das Feld wieder +unverändert vorhanden. Für den Erfolg dieses Verfahrens ist es wichtig, +eine genügend genaue Vorortung vorzunehmen, da Störungen des +Feldlinienverlaufs auch durch Muffen und im Erdreich befindliche Eisen- +teile, z. B. Kreuzungen von Rohrleitungen, verursacht werden können. +Bild 7.14 Prinzipdarstellungen des Minimumtrübungs-Verfahrens +a) Prinzipieller Aufbau +b) Schematische Darstellung des Messsignals + 299 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Drallfeld-Methode +Voraussetzung für die Anwendung der Drallfeld-Methode ist ein nieder- +ohmiger Fehler zwischen zwei Leitern in der Größenordnung von 1 Ω. +Ausgenutzt wird bei dieser Methode der vorhandene Drall (Schlag) der +Adern in einem Mehrleiterkabel, vorzugsweise Niederspannungskabel. +Der Tonfrequenzgenerator wird an die zwei fehlerbehafteten Adern an- +geschlossen. Es ergibt sich der in Bild 7.15 dargestellte Signalverlauf +entlang des Kabels. Der für die Messung erforderliche Drall der Adern +ist im Bild nicht dargestellt. Die Maxima und Minima des Messsignals +entsprechen dem Drall der Adern. Über der Fehlerstelle erhält man eine +Signalerhöhung. Die Suchspule kann mit der Achse waagerecht oder +senkrecht eingesetzt werden. Es ergeben sich gleichartige, jedoch pha- +senverschobene Messsignale. +Dieses Messverfahren ist für große Legetiefen ungeeignet, da das +Messsignal mit zunehmender Tiefe stark abnimmt. +Wegen der beschriebenen Voraussetzungen und Einschränkungen +kommt dieses Messverfahren heute nur noch selten zum Einsatz. +Bild 7.15 Drallfeld-Methode +a) Prinzipieller Aufbau +b) Schematische Darstellung des Messsignals +300 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +7.2.2.2 Stoßspannungsverfahren +In Gegensatz zum Tonfrequenzverfahren ist beim Stoßspannungsver- +fahren als akustisches Verfahren Voraussetzung, dass an der Fehler- +stelle ein Überschlag entsteht, d. h. dass der Fehler keine leitende +Verbindung darstellt. +In Bild 7.16 ist das Stoßspannungsverfahren dargestellt. Ein Stoßspan- +nungsgenerator wird an die defekte Kabelader angeschlossen. Der in +das Kabel einlaufende Stoßspannungsimpuls löst an der Fehlerstelle +einen Überschlag mit einem starken Entladungsgeräusch (Schallwellen) +aus, das oberirdisch mit Hilfe eines Körperschallmikrofons und nachge- +schaltetem Detektor akustisch wahrgenommen werden kann. Dort, wo +das Entladungsgeräusch am lautesten ist, befindet sich die Fehlerstelle. +Zusätzlich kann die Intensität des Schallsignals quantitativ mit Hilfe +eines Messinstruments am Detektor angezeigt werden [7.17]. +Bei verrohrten Kabelstrecken ist wegen der Schallübertragung in Längs- +richtung der Rohre die akustische Nachortung schwierig. Neuere Emp- +fänger, die neben dem akustischen auch das elektromagnetische Signal +Bild 7.16 Stoßspannungsverfahren +a) Prinzipieller Aufbau +b) Schematische Darstellung des Messsignals + 301 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +auswerten, erleichtern in diesen Fällen die punktgenaue Nachortung. +Werden beide Signalarten (akustisch und elektromagnetisch) zur Mes- +sung verwendet, spricht man von der Schall-Laufzeit-Messmethode. +Dieses Messverfahren wird wegen seiner hohen Zuverlässigkeit in der +Praxis bevorzugt eingesetzt. Akustische Störungen, hervorgerufen z. B. +durch den Straßenverkehr, spielen dann nur noch eine untergeordnete +Rolle [7.18]. +Um eine Nachortung auch bei Leiterunterbrechungen durchführen zu +können, muss die Stoßspannung zwischen den Enden der fehlerbehaf- +teten Ader angelegt werden. Wegen der räumlichen Entfernung wird +dazu eine fehlerfreie Ader als Hilfsleitung benutzt, indem an einem Ka- +belende eine leitende Verbindung (Brücke) zwischen der fehlerbehafte- +ten Ader und der als Hilfsader verwendeten fehlerfreien Ader hergestellt +wird. Aus Sicherheitsgründen ist der Kabelschirm zu erden und in den +Messaufbau mit einzubeziehen. +Handelsüblich sind Stoßspannungsgeräte bis 32 kV. Insbesondere bei Feh- +lern mit Erdberührung an ungeschirmten Kabeln kann es zu hohen Schritt- +spannungen an der Erdoberfläche kommen, die eine Gefahr darstellen. +7.2.3 Ortung von Mantelfehlern mit dem Schrittspannungs- +verfahren +Das Schrittspannungsverfahren setzt voraus, dass nur an der Fehler- +stelle eine leitende Verbindung zwischen Leiter und Erdreich bzw. +Schirm und Erdreich vorhanden ist [7.19]. Das Verfahren kann also nicht +zur Ortung von Fehlern an erdfühligen Mänteln (Massekabel) angewen- +det werden. +Vorzugsweise wird das Schrittspannungsverfahren bei der Mantelfeh- +lerortung an Kunststoffkabeln angewendet. Die entsprechenden Geräte +werden deshalb auch Mantelmessgeräte genannt. +Bei Mantelfehlern an Kabeln mit großen Längen wird eine Vorortung +durchgeführt. Für diese Vorortung sind ein Spannungsmessgerät mit +Milli volt-Bereich und eine Gleichspannungsquelle bis etwa 5 kV erforder- +lich, die auch für die anschließende Nachortung benutzt werden kann. +Bei der Vorortung werden bei einem konstanten Strom auf dem Schirm +bei zwei getrennten Messungen die Spannung U1 auf dem vorderen +302 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Schirmabschnitt zwischen Kabelanfang und Fehler und die Spannung +U2 auf dem hinteren Schirmabschnitt zwischen Fehler und Kabelende +ermittelt. Dazu müssen am Ende des Kabels zwei Außenleiter mit dem +Schirmende der fehlerbehafteten Ader verbunden werden (Bild 7.17) +[7.20]. +Die Teilspannungen U1 und U2 verhalten sich zueinander wie die Stre- +cken L1 zu L2, so dass bei bekannter Kabellänge Lg der Fehlerort wie +folgt errechnet werden kann: +L1 = Lg · + (7.2) +Moderne Geräte zeigen direkt das Längenverhältnis L1/Lg an. +Bei diesem Verfahren liegt die Messunsicherheit bei ca. ±  2 % der Ge- +samtlänge. Bei Auftreten mehrerer Fehler am gleichen Kunststoffmantel +kann es zu Fehlmessungen kommen. +Zwischen dem abgetrennten Schirm und Erde wird eine Gleichspan- +nung oder eine tonfrequente Wechselspannung angelegt. Dabei fließt +an der Fehlerstelle ein Strom ins Erdreich, der an der Erdoberfläche +U1 +U1 + U2 +Bild 7.17 Prinzipielle Darstellung der Mantelfehler-Vorortung + 303 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +einen Spannungstrichter bildet. In der Praxis hat sich die Messung mit +Gleichspannung durchgesetzt (Bild 7.18). +Zur Fehlerortung wird dann zwischen zwei Sonden (Erdspieße) über der +Trasse die Spannungsdifferenz abgegriffen. Die Annäherung an die +Fehlerstelle zeigt sich bei diesem Verfahren zunächst durch einen An- +stieg der abgegriffenen Spannung. An der Fehlerstelle selbst ergibt sich +dann ein Polaritätswechsel. Die beiden Sonden müssen bei der Ortung +stets gleichsinnig aufgesetzt werden und sollten deshalb markiert sein. +Die Messung kann auch mit Gleichspannungsimpulsen durchgeführt +werden, um Fremdbeeinflussungen zu vermindern. +Bild 7.18 Mantelfehler-Nachortung +a) Prinzipielle Darstellung +b) Schematisches Messsignal +304 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +7.2.4 Vorgehensweise bei der Fehlerortung +Grundsätzlich wird bei der Fehlerortung in folgenden Schritten vorge- +gangen: +1. Kontrolle + Es wird festgestellt, ob der Fehler durch sichtbare äußere Einwirkun- +gen, z. B. Baumaßnahmen, entstanden ist. +2. Messtechnische Kontrolle + Isolationswiderstand und Durchgang des betroffenen Kabels werden +gemessen. Aufgrund der Messergebnisse wird die Fehlerart bestimmt +und das einzusetzende Ortungsverfahren festgelegt. +3. Brennen + Gegebenenfalls wird bei hochohmigen Fehlern an papierisolierten +Kabeln die Fehlerstelle durch Verkohlen der Isolierung niederohmig +„gebrannt“, allerdings wird das Brennverfahren nur noch selten an- +gewendet. +4. Vorortung + Die Entfernung der Fehlerstelle vom Kabelanfang (Anschlusspunkt +der Messeinrichtung) wird ungefähr bestimmt und in das Planwerk +übertragen. +5. Kabelortung + Der genaue Kabelverlauf im Bereich der vorgeorteten Fehlerstelle +wird bestimmt. +6. Nachortung + Der Fehlerort wird punktgenau bestimmt und markiert. Anschließend +wird die Tiefenlage des Kabels ermittelt und erst danach können die +Reparaturarbeiten eingeleitet werden. +In Kabelnetzen entstehen an allen Abzweigen und Kabelenden Teilrefle- +xionen, die eine Auswertung bei der Vorortung mit dem Reflexionsverfahren +sehr erschweren. Bei kurzen Kabellängen kann in Niederspannungsnetzen +im Allgemeinen auf die Vorortung verzichtet werden. Sofern die Nachortung +mit dem Stoßspannungsverfahren durchgeführt wird, ist es notwendig, +alle Kundenanlagen durch Ziehen der Hausanschlusssicherung frei- +zuschalten. Ist der meist innenliegende Hausanschlusskasten nicht +zugänglich, muss notfalls der Hausanschluss getrennt werden. + 305 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Ein Verfahren, das die Kapazität des verwendeten Stoßkondensators +und den Induktivitätsbelag des defekten Kabels berücksichtigt, ermög- +licht eine zuverlässige Vorortung [7.21]. Voraussetzung für den Einsatz +dieses Verfahrens ist die Kenntnis des Kabeltyps der fehlerbehafteten +Kabelstrecke. +Tabelle 7.2 zeigt eine Übersicht der Ortungsverfahren und deren Ein- +satzbereiche. +7.3 Einzelgeräte zur Fehlerortung +Die Anschaffung oder der Einsatz eines Kabelmesswagens ist z.  B. bei +kleinen Netzen mit wenigen Kabelstörungen oder bei unwegsamem Ge- +lände (Bergstrecken) nicht sinnvoll. In solchen Fällen kommen üblicher- +weise folgende Einzelgeräte zur Fehlerortung zum Einsatz: +306 +Tabelle 7.2 Übersicht und Zuordnung der Ortungsverfahren +Kabelfehlerortung +Mantelfehler - +ortung +Erd- oder Kurzschluss +Unterbrechung +niederohmig +hochohmig +Vor - +ortung +Reflexions- + Verfahren +Schrittspan- +nungsverfahren +(Erdschluss) +Lichtbogen-Stoß- +verfahren mit Re- +flexionsbewertung +Stromimpuls-Ver- +fahren +Spannungsgekop- +peltes Ausschwing- +verfahren +Schrittspannungs- +verfahren (Erd- +schluss) +Reflexions- +Verfahren +Schritt - +spannungs- +Verfahren +Nach - +ortung +Tonfrequenz- +Verfahren +Stoßspannungs- +Verfahren +Stoß - +spannungs- + Verfahren +Schritt - +spannungs- + Verfahren +Schrittspan- +nungsverfahren +(Erdschluss) +Schrittspannungs- +verfahren + (Erdschluss) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +– Isolationsmessgerät +– Reflexions-Messgerät zur Vorortung (kann bei kurzen Kabelstrecken +entfallen) +– tragbares Stoßspannungsgerät (Empfehlung: Gerät mit mindestens +10 kV Stoßspannung) und Bodenmikrofon zur Nachortung +– Kabelmantel-Messgerät (Schrittspannungsverfahren) zum Einsatz in +Netzen mit kunststoffummantelten Kabeln +Beim Anschluss von Einzelgeräten sind die DIN VDE 0104 und die +DIN VDE 0105 zu beachten. Weitere Hinweise sind in Abschnitt 6.1 ent- +halten [7.22]. +7.4 Kabelmesswagen +Im Kabelmesswagen sind die für die Fehlersuche erforderlichen Geräte +fest eingebaut. Dadurch wird die Rüstzeit wesentlich verkürzt und die Ar- +beitssicherheit erhöht. Nachfolgend werden Auswahlkriterien für das Fahr- +zeug und für die Messeinrichtung sowie Hinweise für den Anschluss des +Kabelmesswagens gegeben. In der DGUV 203-048 (BGI 5191) werden +die Vorgehensweise und die Verantwortlichkeiten beim Betrieb von Kabel- +messwagen ausführlich beschrieben, welche zwingend einzuhalten sind. +7.4.1 Fahrzeug +Bei Spezifizierung des Fahrzeuges sind zwischen Netzbetreiber und +Messwagenhersteller u. a. folgende Überlegungen anzustellen: +– Welche Messeinrichtungen sind erforderlich? (Nennspannung des +Netzes, Ausstattung und Anzahl der Messgeräte, Anordnung der Ge- +räte) +– Ist ein zusätzlicher Antrieb für die Stromerzeugung erforderlich? +– Wie hoch sind das Gesamtgewicht der Messeinrichtungen und die +zulässige Zuladung? Wie verteilt sich das Gewicht auf die Fahrzeug- +achsen? +– Wie groß ist der Platzbedarf für die Messeinrichtungen und den Stau- +raum für zusätzliche Geräte? +– Wird eine Ablage für persönliche Schutzausrüstung, Kleidung und +Pläne benötigt? +– Empfiehlt sich der Einbau einer Standheizung und einer Wärmeiso- +lierung? + 307 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +– Wird ein Sitzplatz für einen Beifahrer benötigt? +– Welche Führerscheinklasse wird benötigt? (EU-Führerschein mit +neuer Gewichtszuordnung, früher PKW-Führerscheinklasse 3 bis +7,5 t, jetzt PKW-Führerscheinklasse B bis 3,5 t.) +– Ist ein Navigationsgerät erforderlich? +Bild 7.19a Kabelmesswagen Anschlussraum (Quelle: Bayernwerk) +Bild 7.19a zeigt den Anschlussraum und Bild 7.19b den Messgeräte- +raum eines Kabelmesswagens. +308 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 309 +Bild 7.19b Kabelmesswagen Messgeräteraum (Quelle: Bayernwerk) +Neben diesen Überlegungen ist die Handhabung des Fahrzeugs im je- +weiligen Einsatzgebiet, z.  B. beim Rangieren in Innenstädten, zu be- +rücksichtigen. Der Trend geht in den letzten Jahren zu kleineren +Fahrzeugen, was durch den vermehrten Einsatz der Elektronik bei den +Messgeräten und durch die Modulbauweise begünstigt wird. +7.4.2 Einrichtung +Ein Messwagen sollte in jedem Fall folgende Grundausstattung haben: +– Spannungsquelle für die einzusetzenden Prüfverfahren +– Reflexions-Messgerät zur Vorortung +– Stoßspannungsgerät und Bodenmikrofon zur Nachortung +– Systemschalter einpolig mit menügeführter Anwahl +– Messkabel einpolig +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +– zusätzliche Einzelgeräte für Isolationsmessung, Trassensuche und +Kabelauslese sowie zur Fehlerortung mittels Schrittspannungsver- +fahren (Kabelmantel-Messgerät) +– Funkgerät bzw. Mobiltelefon +Der Kabelmesswagen benötigt eine Stromversorgung mit Niederspan- +nung. Wenn eine Speisung aus dem Netz nicht möglich ist, muss eine +mobile Stromerzeugung mitgeführt werden. +Für weitergehende Aufgaben können zusätzliche Geräte, z. B. für Mas- +sekabel, erforderlich sein: +– Brenngerät +– Anlage für Lichtbogenstoßverfahren zur Vorortung von hochohmigen +Fehlern +– Tonfrequenzgenerator und Empfänger zur Nachortung +– Kabeldiagnosegerät +– Systemschalter dreipolig mit menügeführter Anwahl +– Messkabel dreipolig +Kabelmesswagen werden hinsichtlich der Anordnung der Hochspan- +nungsgeräte unterschieden in: +– gekapselte Bauweise und +– offene Bauweise. +Bei der gekapselten Bauweise sind Hochspannungserzeuger, Schalt- +geräte und Kabelspule so aufgebaut, dass die aktiven Teile während +der Messung nicht zugänglich sind. Zusätzliche Trennwände oder Tür- +verriegelungen im Messwagen sind bei dieser Bauweise nicht erforder- +lich. Die einzige zugängliche spannungsführende Stelle ist das Ende +des Messkabels. +Bei der offenen Bauweise sind im Messwagen hochspannungsführende +Teile zugänglich. Hier sind Trennwände erforderlich, die den Messwa- +gen in einen Bedienraum und einen Hochspannungsraum unterteilen. +Weiterhin muss der Hochspannungsraum mit Türkontakten abgesichert +sein. Wegen des geringeren Isolationsaufwandes bei den Geräten und +der damit verbundenen Gewichtsminderung hat sich die offene Bau- +weise am Markt durchgesetzt. +310 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +7.4.3 Anschluss des Kabelmesswagens +Nach DIN VDE 0104 bzw. DGUV 203-048 (BGI 5191) stellt ein Kabel- +messwagen eine nichtstationäre Prüfanlage dar und ist als Prüfplatz mit +zwangsläufigem Berührungsschutz zu verstehen. Die entsprechenden +DIN-VDE-Bestimmungen und die Betriebsanweisungen des Kabel- +messwagenherstellers sind zu beachten. +Ein Personenschutz ist gewährleistet, wenn bei der Anschaltung des +Messwagens nachstehende Reihenfolge eingehalten wird: +1. Schutzerdungsseil des Kabelmesswagens nach Vorschrift mit Stati- +onserde verbinden und somit Verbindung zwischen Fahrzeugge- +häuse und Stationserde schaffen +2. Fehlerspannungs-Messsonde (FU-Sonde) neben Fahrzeug ins Erd- +reich treiben und mit Anschlussleitung Potenzialüberwachung des +Messwagens verbinden +3. Netzspannung anlegen +4. Messkabel mit Prüfling verbinden, Schirm des Messkabels direkt am +Kabelmantel anschließen +Die Trennung des Messwagens vom Prüfling erfolgt sinngemäß in um- +gekehrter Reihenfolge. + 311 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +312 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +8 +Diagnoseverfahren zur Zustandsbewertung von +Mittelspannungskabelnetzen +Die Mittelspannungskabelnetze stellen einen bedeutenden Anteil des +Anlagevermögens der Netzbetreiber dar. Mit zunehmendem Alter der +Kabelnetze besteht für den Netzbetreiber verstärkt die Aufgabe, durch +geeignete Diagnoseverfahren zu prüfen, ob die Kabelanlagen weiterhin +eine ausreichende Betriebszuverlässigkeit besitzen. Dabei gilt zu be- +rücksichtigen, ob die Kabelanlagen +– durch Wartungsmaßnahmen ertüchtigt werden können +– oder in die Planung für den Austausch von Einzelabschnitten aufge- +nommen werden müssen +– oder komplett ersetzt werden müssen. +Für eine komplette Zustandsbewertung durch den Anwender sind neben +dem globalen dielektrischen Zustand der Isolierung auch lokale Fehl- +stellen zu betrachten. +Dabei dürfen Messdaten nicht als alleinige Entscheidungsgrundlage für +die weiteren Festlegungen herangezogen werden, sondern müssen mit +vorliegenden Erfahrungen abgeglichen werden. +Erst nach der gemeinsamen Bewertung der Messdaten und spezifi- +schen Netzbetreiberdaten ist eine Kabeldiagnose möglich, und an Hand +von geeigneten Klassifizierungen (z. B. gut, mittel, schlecht) können Er- +satzmaßnahmen priorisiert werden. +Grundsätzlich darf die Anwendung von Diagnoseverfahren keine Schä- +digung oder gar Zerstörung der Kabelanlage zur Folge haben. Unter +diesen Aspekten werden nachfolgend die bereits in der Praxis ange- +wendeten Methoden beschrieben. Siehe auch Abschnitt 5.4.2. +8.1 Dielektrische Diagnoseverfahren +Der Zustand der Isolierung von Kabeln wird durch normale Alterung im +Laufe der Betriebsjahre, äußere Einwirkungen wie z.  B. das Eindringen +von Feuchtigkeit sowie durch normale und außergewöhnliche Betriebs- +belastungen wie z. B. Überlast oder Überspannungen beeinflusst. Die +erwartete Lebensdauer von Energiekabeln wird allgemein mit 40 bis 50 +Jahren angegeben. Viele papierisolierte Kabel sind ohne Probleme we- + 313 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +sentlich länger in Betrieb. Dagegen mussten viele VPE-Kabel der ersten +Generation durch die bekannten water-tree-Probleme schon nach 15 +bis 20 Jahren ausgetauscht bzw. saniert werden. +Die Verfahren zur dielektrischen Zustandsbestimmung sind auf die spe- +zifischen physikalischen Eigenschaften der Papierisolierung und der +VPE-Isolierung abzustimmen. Dielektrische Diagnoseverfahren können +nicht zwischen einer lokal begrenzten Schädigung und einer globalen +Minderung der Isolationseigenschaften im gesamten Kabelsystem un- +terscheiden. Somit ist es generell nicht möglich, eine Ortsbestimmung +von z.  B. partiell besonders stark geschädigten Isolierungsabschnitten +durchzuführen. In der Praxis werden deshalb je nach Situation zur Ein- +grenzung der schlechten Kabelabschnitte Messungen an Teillängen +durchgeführt. An den zunehmend gemischt ausgeführten Kabelstre- +cken (Papier-Masse oder VPE-Isolierung) ist eine eindeutige dielektri- +sche Beurteilung nicht möglich, da das Er gebnis vom Zustand der +Isolierung der Papier-Massekabelstrecken dominiert wird. Lediglich an +Papier-Massekabeln mit kurzen Reparaturstücken mit VPE-Kabeln +kann der Zustand der Papierisolierung diagnostiziert werden. +Bei der Anwendung von dielektrischen Diagnoseverfahren sind der Ein- +fluss von resistiven und refraktiven Feldsteuerungen in Endverschlüssen +und Muffen sowie die Eigenschaften der Isolierwerkstoffe der Garnituren +zu beachten. Insbesondere bei Anwendung höherer Messspannungen +(mehrfaches von U0) ist der Einfluss der Ableitungen durch Kriech- +ströme an Endverschlüssen und von Teilentladungsaktivitäten in den +entsprechenden Fehlstellen nicht zu vernachlässigen. +8.1.1 Diagnose auf Basis der Verlustfaktormessung +(tan--Messung) +Der Winkel  zwischen dem idealen kapazitiven Strom und dem kom- +plexen Strom wird maßgeblich vom ohmschen Ableitstrom der Isolierung +bestimmt, aber auch die verschiedenen Polarisationsmechanismen tra- +gen zu dem Verlustwinkel bei (Bild 8.1). +Als technische Kenngröße wird der Verlustfaktor tan  für papierisolierte +Systeme (Trafos, Wandler, Kabel) schon seit einem Jahrhundert ver- +wendet. +Der tan  bei trockenen ölimprägnierten Papierisolierungen liegt im Neu- +zustand bei 50 Hz im Bereich von 10-3. Er steigt im Laufe des Betriebes +314 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +durch natürliche Alterungsprozesse an, vor allem durch Zellulosezerset- +zung und damit verbundene Freisetzung von Wasser. Das Eindringen +von externer Feuchte – z.  B. durch Korrosion der Metallmäntel – verur- +sacht eine lokale Durchfeuchtung und damit erhöhte Ableitströme, was +zu einem Anstieg des tan  auf Werte bis zu 10-1 und höher führen kann. +Der tan  ist generell von der Temperatur des beurteilten Isoliervolumens +und der Frequenz der benutzten Prüfspannung abhängig (Bild 8.2). +Dementsprechend sind die Prüfsequenzen für die Diagnosemessung +auszulegen und die Beurteilung der Messergebnisse vorzunehmen. +Bei Hochspannungskabeln mit massegetränkter bzw. ölimprägnierter +Isolierung wird der tan  bei 50 Hz zur Bestimmung der zulässigen +Strombelastbarkeit der Kabel verwendet. Kabel mit hohen dielektrischen +Verlusten können nur mit geringeren Übertragungsleistungen betrieben +werden, um Wärmedurchschläge zu vermeiden. Bei diesen Kabeln be- +einflussen auch Teilentladungen die Höhe des tan--Wertes. +PE- und VPE-isolierte-Kabel mit homopolymerer Isolierung haben im +Neuzustand tan--Werte im Bereich 10-5 bis 10-4. Durch die bekannten +water-tree-Effekte steigt die Leitfähigkeit der Isolierung, was sich in +einem Anstieg der tan--Werte widerspiegelt. Es gibt langjährige Erfah- +rungswerte der tan--Bewertung bei Beanspruchung mit 0,1-Hz-Prüf- + 315 +Bild 8.1 Ersatzschaltbild zur Charakterisierung von Isolierungen + R0, C0 +Ableitwiderstand und Kapazität der Isolierung + RP, CP +Widerstand und Kapazität der Polarisationsmecha- +nismen +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Bild 8.2 tan  in Abhängigkeit von der Temperatur [8.1] +Bild 8.3 tan--Verlauf in Abhängigkeit der Spannung und des +Feuchtezustandes einer VPE-Isolierung +316 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 317 +spannung (VLF = very low frequency) an VPE-Mittelspannungskabeln +der ersten Generation [8.2]. Daraus wurden Kriterien für die Zustands- +bewertung abgeleitet: +Kabel in gutem Zustand: tan  (bei 2 · U0) < 1,2 · 10-3 bzw. + tan  ändert sich bei der Spannungs - +erhöhung von U0 auf 2 · U0 um weniger +als 0,6 · 10-3 +Kabel in schlechtem Zustand: tan  (bei 2 · U0) > 2,2 · 10-3 bzw. + tan  ändert sich bei der Spannungs - +erhöhung von U0 auf 2 · U0 um mehr +als 1,3 · 10-3 +Die erhöhte Leitfähigkeit einer durchfeuchteten VPE Isolierung führt zum +Ansteigen des tan  und kann während der Spannungserhöhung von +U0 auf 2  · U0 auch zum Durchschlag der Isolierung führen. Dabei ist in +der Regel ein nichtlinearer Verlauf des tan  während der Spannungs- +steigerung festzustellen (Bild 8.3). +Die VPE-Kabel nach aktueller DIN-VDE-Norm sind an der extrudierten +äußeren Leitschicht zu erkennen. Diese Kabel sind überwiegend mit +einem Isoliercompound verschiedener Polymere ausgeführt, der so ge- +nannten Copolymerisolierung. Diese VPE-Kabel haben, bedingt durch +die Eigenschaften des Isoliermaterials, bereits im Neuzustand einen +tan  > 2,2 · 10-3 [8.3]. Dieses ist bei der Diagnosemessung an Kabeln +der heutigen Generation und an alten VPE-Kabeln mit längeren Repa- +ratursegmenten neuer Kabel zu beachten. +8.1.2 Diagnose im Zeitbereich +Die Strom- bzw. Spannungsantwort einer Isolierung nach einer definier- +ten Formierung mit geringer Gleichspannung wurde bereits um 1915 +untersucht und bis heute stetig weiterentwickelt. +Das Kabel wird über eine definierte Formierzeit mit einer Gleichspan- +nung beaufschlagt, danach erfolgt eine Entladung in 5 s über einen Ent- +ladewiderstand, und anschließend wird die sich an den Messklemmen +aufbauende Wiederkehrspannung aufgezeichnet (Bild 8.4). +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +318 +Bild 8.4 Formierung, Entladung und Relaxationsstrom- bzw. Wieder- +kehrspannungsverlauf +8.1.2.1 Diagnose auf Basis Wiederkehrspannungsmessung +(RVM) +Imprägnierte Papierisolierungen sind mit dem klassischen Ersatzschalt- +bild (Bild 8.1) sehr gut nachzubilden. Die Polarisationsprozesse und +deren Zeitkonstanten sind aus Grundlagenuntersuchungen der RVM- +Technologie (RVM: Return Voltage Measurement) an Transformatoren, +Wandlern und papierisolierten Kabeln bekannt. Für die Feuchtebestim- +mung in Transformatoren und Wandlerisolierungen wurden spezielle +Messprozeduren entwickelt. An Kabel mit massegetränkter bzw. ölim- +prägnierter Isolierung sind solche oftmals zeitaufwändigen Messabläufe +nicht erforderlich. Die verschiedenen Kabellängen und Messtempera- +turen erfordern dennoch eine speziell angepasste Messabfolge, um re- +produzierbare Messergebnisse zu erhalten [8.4]. +Die RVM-Messung an Papier-Masse Kabeln erfolgt in einer dreiphasig +parallelen Reihenmessung bei 1 kV und 2 kV (Gleichspannung). Aus +dem Verlauf der Wiederkehrspannungskurve ist der Zustand der Papier- +Isolierung zu erkennen (Bild 8.5). Eine langsam ansteigende Wieder- +kehrspannung mit einem sehr langsamen Abklingen nach dem +Maximum charakterisiert eine trockene Isolierung. Bei einem schnellen +Anstieg der Kurve bis zum Maximalwert und schnellem Abklingen ist +von einem hohen Feuchtegehalt in der Isolierung auszugehen. +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Bild 8.6 RVM Feldmessung; Kurvenparameter und Ergebnisse der +Q- und p-Faktoren +Bild 8.5 Typische Wiederkehrspannungsverläufe für Papierisolierun- +gen: (R) trocken, (S) moderat feucht, (T) nass + 319 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Als objektive Bewertungskriterien wurden die beiden Bewertungsfakto- +ren Qa- und p-Faktor entwickelt: +Qa-Faktor: Dieser Wert wird von der Messsoftware aus dem Anstieg SR +(siehe Bild 8.4) der Wiederkehrspannungskurven bei 1 kV und 2  kV + berechnet. +Qa = SR (2 kV)/SR (1 kV) (8.1) +Qa < 1,65 hoher Feuchtegehalt; nasse Isolie- +rung meist durch externe Einflüsse) +1,65 < Qa < 1,86 moderater Feuchtestatus; +in der Regel normale Alterung; +Feuchtigkeit durch Zelluloseabbau +Qa > 1,86 trockene Papierisolierung +p-Faktor: Dieser Wert wird aus den Parametern Maximalwert der Span- +nung, Steilheit und Zeitpunkt des Maximums der RVM-Kurve (Bild 8.4) +berechnet [8.4]. +p = URmax/SR · tRmax (8.2) +p < 0,1 trockene Papierisolierung +0,1 < p < 0,2 moderater Feuchtestatus; +in der Regel normale Alterung; + Feuchtigkeit durch Zelluloseabbau +p > 0,2 hoher Feuchtegehalt; nasse Isolie- +rung meist durch externe Einflüsse +Die Wiederkehrspannung sowie die berechneten Qa- und p-Faktoren +von zwei Messungen sind in Bild 8.6 dargestellt. +8.1.2.2 Diagnose auf Basis Relaxationsstrommessung +(IRC-Analyse) +Polymere Isolierstoffe besitzen aufgrund ihrer amorph/kristallinen Struk- +tur natürliche Haftstellen für Ladungsträger. Weitere Haftstellen sind die +320 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 321 +Grenzflächen der Leitschichten von Kabeln und die durch Alterung (u.  a. +water-treeing) entstandenen Materialveränderungen. Diese Haftstellen +haben unterschiedliche energetische Niveaus und daraus resultierend +unterschiedliche Entladezeitkonstanten, auch als 1-, 2- und 3-Berei- +che bezeichnet (Bild 8.7) Für die Diagnose an PE-/VPE-isolierten-Ka- +beln wurde die isotherme Relaxationsstrom-Analyse (IRC: Isothermal +Bild 8.8 IRC-Kurven von VPE-isolierten Kabeln mit verschiedenen +Alterungszuständen +Bild 8.7 Haftstellen und Entladezeitkonstanten von polymerisolier- +ten Kabeln +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Bild 8.9 Ergebnis einer IRC-Analyse an VPE-isolierten Kabeln mit +Alterungsklassifizierung und Restfestigkeitsprognose +322 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Relaxation Current) von der Universität Wuppertal in Kooperation mit +Kabelherstellern Anfang der 1990er Jahre entwickelt und wissenschaft- +lich abgesichert. +Die Entladestromverläufe von VPE-Kabeln mit unterschiedlichem Alte- +rungszustand sind bei fortschreitender Alterung durch zunehmende +Stromanteile im Bereich größer 100 Sekunden (3-Bereich) charakteri- +siert (siehe Bild 8.8). +Auf der Basis von IRC-Messungen, welche bei Kabelherstellern parallel +zum VDE-Langzeittest durchgeführt wurden, und den dazu vorliegenden +Steptest-Ergebnissen konnte eine Expertendatenbank aufgebaut wer- +den. Zusätzlich wurden an einer Vielzahl von betriebsgealterten Kabel- +stücken im Labor IRC- und Restfestigkeitsuntersuchungen durchgeführt. +Damit steht dem Anwender eine Wissensbasis für eine objektive Bewer- +tung von IRC-Analysen zur Verfügung [8.5; 8.6]. Einschränkend ist zu +erwähnen, dass die Analysen bei möglichst gleicher Temperatur durch- +geführt werden müssen, da die Temperatur einen Einfluss auf den Ver- +lauf des Relaxationsstromes hat. +Als Ergebnis der IRC-Analyse kann die untersuchte Kabelstrecke in eine +Alterungsklasse eingeordnet (neu, gealtert, alt oder kritisch) und eine +Restfestigkeitsprognose anhand des Vergleiches mit der Expertenda- +tenbank erstellt werden. In dem in Bild 8.9 dargestellten Beispiel einer +Messung an den drei Leitern eines Drehstromkabels werden zwei Leiter +als kritisch, ein Leiter als alt/kritisch eingestuft. +8.2 Teilentladungsdiagnose +Unter Teilentladung ist allgemein der elektrische Teildurchschlag eines +Isoliersystems zu verstehen, wobei nur ein begrenzter Bereich der ge- +samten Isolierstrecke zwischen den Elektroden überbrückt wird. +Die Erfassung, Ortung und Bewertung von Teilentladungen (TE) in der +Isolierung und den Garnituren von Mittelspannungskabeln bietet die Mög- +lichkeit zur Früherkennung von Schwachstellen und damit möglichen Be- +triebsstörungen der Kabelanlagen, wobei eine Differenzierung zwischen +den Kabeln und den Garnituren notwendig ist. Um eine möglichst genaue +Beurteilung des Gefährdungsgrades von TE-Fehlstellen vornehmen zu +können, sollte die Frequenz der Belastungsspannung bei einer TE-Diag- +nose im Bereich der Netzfrequenz liegen. Die typischen TE-Parameter + 323 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +324 +wie Ein- und Aussetzspannung, TE-Pegel und TE-Pattern entsprechen +dann den unter Betriebsbedingungen relevanten Werten. Andererseits +sollen durch die Diagnosemessung keine irreversiblen Schädigungen und +damit Zustandsverschlechterungen der Prüfobjekte eintreten. +In Kabeln sind TE-Fehlstellen in der Regel ionisierungsfähige, gasge- +füllte Hohlräume, welche entweder bereits bei der Herstellung der Iso- +lierung entstanden, durch mechanische Beschädigung oder durch +fehlerhafte Montageprozesse in den Muffen oder Endverschlüssen ver- +ursacht wurden (Bild 8.10). Auch thermische Degradationsprozesse in +Muffen mit unsachgemäß ausgeführten Leiterverbindungen können +ebenfalls wie betriebs- und alterungsbedingte Fehlstellen Teilentladun- +gen generieren. +Teilentladungen können auch entstehen, wenn die elektrische Festigkeit +des jeweiligen Isolierwerkstoffes durch die beanspruchende elektrische +Feldstärke lokal überschritten wird – z.  B. durch große water trees oder +unebene Leitschichten am Innenleiter eines PE/VPE-Kabels. Dabei +kommt es zum irreversiblen Materialaufbruch, dem so genannten „elect- +rical treeing“ (Bild 8.11). In dem homogenen Isolierwerkstoff PE/VPE +können electrical trees auch bei Betriebsfeldstärken mit ca. 0,2 mm/h +in Richtung Gegenelektrode vorwachsen, sodass im Kabel innerhalb +weniger Tage ein kompletter Durchschlag erfolgt [8.2, 8.7]. +Bild 8.10 TE-Kriechspuren an unsachgemäß geschälter Aderober - +fläche eines VPE-Kabels +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 325 +Water trees selbst verursachen keine Teilentladungen, so dass die TE- +Diagnose für die Zustandsbeurteilung water-tree-behafteter PE/VPE- +Isolierungen nicht geeignet ist. +In Kabeln mit massegetränkter bzw. ölimprägnierter Isolierung und +deren Garnituren existiert dagegen ein völlig anderes TE-Verhalten. In +der geschichteten und imprägnierten Papierisolierung treten in schlecht +imprägnierten Bereichen lokal verteilt Teilentladungen auf, welche durch +Masse- bzw. Öl-Wanderung bei thermischen Lastwechseln auch wieder +verlöschen können. Durch Teilentladungen entstandene Karbonisierun- +gen wirken als leitfähige Brücken, sodass die Potentialunterschiede +„kurzgeschlossen“ werden und die Teilentladungen wieder aussetzen. +Durch die Barrierewirkung der geschichteten Papierisolierung wird die +Ausbreitung von TE-Kanälen stark behindert, so dass Papierkabel auch +über viele Jahre hinweg mit Teilentladungen in der Isolierung betriebs- +sicher sein können. +Ein ähnliches Verhalten ist in ölgefüllten Muffen festzustellen. Leergelau- +fene Masse-Endverschlüsse sind dagegen unmittelbar betriebsgefährdet. +Hier fehlt die zur Selbstheilung nachfließende Masse bzw. das Isolieröl. +Aus einer Vielzahl von TE-Messungen an PE/VPE-Kabeln und Papier- +Masse-Kabeln liegen Erkenntnisse und Erfahrungen zur Einschätzung +der Gefährdung der jeweiligen Isoliersysteme durch TE vor. + +Bild 8.11 Electrical tree initiiert durch water tree +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +326 +8.2.1 Prämissen der TE-Diagnose vor Ort +Grundsätzlich sind für eine Beurteilung des TE-Verhaltens einer Kabel- +anlage drei Parameter wichtig: die TE-Einsetzspannung Ui, die TE-Aus- +setzspannung Ue sowie der TE-Pegel. +TE-Einsetzspannung Ui: Die TE-Einsetzspannung wird durch stufen- +weise oder kontinuierliche Spannungserhöhung ermittelt. Ui ist die +Spannung, bei welcher erste periodisch auftretende Teilentladungen +oberhalb eines bestimmten Pegels einsetzen. Die Empfindlichkeit des +Messsystems und der vorherrschende Grundstörpegel während der +Messung beeinflussen die Ermittlung der Einsetzspannung Ui. +TE-Aussetzspannung Ue: TE-Fehlstellen weisen oftmals ein Hysterese- +verhalten bezüglich der Einsetz- und Aussetzspannung auf, d.  h. die Teil- +entladungen verlöschen erst deutlich unterhalb der TE-Einsetzspannung. +Für die Beurteilung des Gefährdungsgrades von TE-Fehlstellen ist der +Wert der Aussetzspannung Ue ein wichtiges Beurteilungskriterium. Ue +muss oberhalb der im Betrieb auftretenden Spannungen liegen. +TE-Pegel: In der Regel wird die Impulsladung bei Nennspannung U0 als +Beurteilungskriterium benutzt. Es gibt bereits gute Erfahrungswerte, um in +Abhängigkeit von U0, dem Ort der TE-Fehlstelle (Kabel, Muffe, Endver- +schluss), der Art der Isolierung des Kabels und der Bauform der Garnituren +den Gefährdungsgrad für die Betriebszuverlässigkeit einzuschätzen [8.8, +8.9]. Ergänzend kann auch die Häufigkeit der TE-Impulse zur Bewertung +der Gefährlichkeit einer TE-Fehlstelle herangezogen werden. +Eine phasenaufgelöste Darstellung der TE-Pegel über eine bestimmte +Messzeit bietet für typische Fehlstellenarten die Möglichkeit des Ver- +gleiches mit so genannten „Fingerprints“. Für GIS-Anlagen und Maschi- +nen existieren heute geeignete Charakterisierungen. Für Kabelanlagen +sind dagegen Fingerprints von einer Vielzahl von Einflussfaktoren ab- +hängig, sodass derzeit keine gesicherten Korrelationen möglich sind, +aber dennoch nützliche Zusatzinformationen abgeleitet werden können. +Es ist darauf zu achten, dass die Messempfindlichkeit bei der TE-Mes- +sung auch von der Kabeldämpfung und der Kabellänge abhängt. +Für den Netzbetreiber sind die nachstehenden Prämissen zur Beurtei- +lung der Kabelanlagen von Bedeutung: +– Bei Nennspannung U0 sollte die Kabelanlage unter Berücksichtigung +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +der Empfindlichkeit des Messsystems und des zulässigen TE-Pegels +TE-frei sein. +– Für Kabel in gelöschten Netzen dürfen bis 1,7 · U0 (Spannung der +nicht betroffenen Leiter bei Erdschluss) keine Teilentladungen auftre- +ten +– Für die TE-Diagnose sollte eine Spannungsform benutzt werden, wel- +che vergleichbare TE-Parameter (Ein- und Aussetzspannung und TE- +Pegel) erzeugt wie die 50-Hz Betriebsspannung. +– Die Spannungsbelastung bei der TE-Diagnose soll die vorhandenen +Fehlstellen zur TE-Generierung anregen, um diese zu detektieren, +die Ladungsintensität zu erfassen und den Ort der Fehlstelle zu lo- +kalisieren. +– Die TE-Diagnose soll zerstörungsfrei erfolgen, d.  h. es dürfen keine +zusätzlichen Fehlstellen mit TE-Generierung in Form von electrical +trees initiiert werden. +– Bei Verwendung betriebsfrequenter oder ähnlicher Spannungsformen +sollte die Spannungssteigerung bei der Diagnose bis max. 1,7 · U0 +begrenzt werden. Damit ist das Risiko einer Schädigung der Isolie- +rung minimal. +– Bei Verwendung deutlich abweichender Spannungsformen (z.  B. 0,1- +Hz oder Resonanzkreise sowie schwach gedämpfte oszillierende +Spannungen) sollten Kenntnisse vorliegen, ob und wie die gewonne- +nen Messergebnisse auf die 50-Hz-Beanspruchungen übertragen +werden können. +8.2.2 Erzeugung der Prüfspannung für die TE-Diagnose +vor Ort +Für die TE-Diagnose ist eine 50-Hz-Sinusspannung am besten geeig- +net. Für die Erzeugung einer Spannung vor Ort gibt es Resonanzprüf- +anlagen mit variabler Induktivität oder variabler Frequenz. Diese +Systeme werden wegen ihrer Größe, Gewicht und Kosten im Wesentli- +chen von Kabelherstellern oder speziellen Dienstleistungsunternehmen +eingesetzt. +Die 0,1-Hz-Sinusspannung (VLF) ist aus der Anwendung für Stehspan- +nungsprüfungen und der dielektrischen Diagnose mit tan--Messein- +richtung in der Praxis in der Mittelspannung etabliert. Bei Verwendung +dieser Spannungsform ist allerdings eine direkte Übertragung der ge- +messenen TE-Parameter auf 50-Hz-Verhältnisse nicht generell gege- +ben. Während die TE-Messergebnisse mit 0,1-Hz-Sinusspannung an + 327 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Papier-Masse-Kabeln weitgehend mit den Verhältnissen bei Netzfre- +quenz korrelieren, weisen Fehlstellen in den Garnituren von Kunststoff- +kabeln, bedingt durch die Gleitentladungscharakteristik an den +Grenzflächen der Muffen und Endverschlüsse, zum Teil wesentlich + höhere TE-Einsetzspannungen bei 0,1-Hz-Sinusspannung auf. +Die Erzeugung einer gedämpften Wechselspannung (DAC: Damped +AC) ist mit relativ überschaubarem Aufwand, geringen Kosten und ver- +gleichsweise niedrigem Gewicht möglich (Bild 8.12). +Das zu prüfende Kabel wird auf die gewünschte Gleichspannung auf- +geladen. Die Ladezeit ist abhängig von der Kabelkapazität und der +Spannungshöhe. Anschließend erfolgt die Entladung über einen elek- +tronischen Hochspannungsschalter und eine Luftdrossel. Damit entsteht +eine oszillierende Spannungswelle (Bild 8.13), deren Schwingfrequenz +von der Induktivität der Luftspule und der Kapazität des Prüfobjektes +bestimmt wird. +Der Ausschwingvorgang der DAC beträgt in der Regel 250 bis 300  ms, so +dass die Spannungsbelastung des Messobjektes sehr gering ist [8.8, 8.9]. +Bei mittleren Kabellängen von 1.000 m beträgt die Schwingfrequenz +etwa 250 bis 300 Hz und ist damit um den Faktor 5 bis 6 höher als die +Betriebsfrequenz. Um auch an kurzen Kabeln im niedrigen Frequenz- +328 +Bild 8.12 Prinzipschaltbild zur Erzeugung einer schwach gedämpften +oszillierenden Wechselspannung (DAC) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +bereich unter 300 Hz messen zu können, kann optional ein TE-freier +Stützkondensator mit Sperrinduktivität zugeschaltet werden. +8.2.3 Auswertung von TE-Messungen +Der TE-Messkreis wird üblicherweise nach IEC 60270 kalibriert. Durch +stufenweise Erhöhung der Prüfspannung wird die TE-Einsetzspannung +Ui ermittelt, durch stufenweises Absenken der Prüfspannung die Aus- +setzspannung Ue. Die TE-Aussetzspannung Ue kann bei DAC-Syste- +men (gedämpfte Wechselspannung, siehe 8.2.2) durch den gedämpften +Spannungsverlauf sehr leicht bestimmt werden. Anhand der TE-Pattern, +d. h. Häufigkeit und Phasenlage der TE-Impulse, kann oftmals auf die +Art der TE-Fehlstelle (Hohlraum oder Grenzfläche) geschlossen werden. +Für die Lokalisierung der TE-Fehlstellen ist in den meisten TE-Mess- +systemen eine komfortable Software verfügbar, mit welcher in halb- oder +vollautomatischem Ablauf die Reflektogramme der aufgezeichneten und +gespeicherten TE-Signale ausgewertet werden (Bild 8.14). +Als Ergebnis dieser Auswertung ist das sogenannte Mapping der TE- +Fehlstellen darstellbar (Bild 8.15). Im vorliegenden Fall ist für alle drei + 329 +Bild 8.13 Gedämpfte oszillierende Wechselspannung DAC +a) Vollwelle zur Ermittlung der TE-Ein- und Aussetzspannung +b) Einzelperiode zur Erkennung der TE-Pattern +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Phasen des Systems die TE-Lokalisierung über der Kabellänge darge- +stellt. Es ist deutlich zu erkennen, dass bei 200  m im Leiter 1 und bei +360  m in den Leitern 2 und 3 sehr häufige Teilentladungen mit hoher +Intensität auftreten. Bei diesem Prüfobjekt handelt es sich um ein +20-kV-VPE-Kabelsystem mit schlecht montierten Schrumpfmuffen im +Bereich 200 m im Leiter 1 und 360 m in den Leitern 2 und 3. Bemer- +kenswert ist hier, dass die extrem hohen TE-Pegel erst nach 5 bis 6 Jah- +ren Betriebsdauer zum Ausfall der Muffen geführt haben. +Wegen der Stochastik von TE-Prozessen ist für eine gesicherte Aus- +sage über Art und Ort von TE-Fehlstellen unbedingt eine statistische +Auswertung der TE-Signale erforderlich. Interpretationen auf Basis von +nur wenigen „vermeintlichen“ TE-Signalen können zu Fehleinschätzun- +gen mit sehr hohen Folgekosten führen. Schließlich muss der Netzbe- +treiber auf Basis der TE-Diagnose eine Entscheidung über Austausch +oder Verbleib der betroffenen Garnituren oder Kabelabschnitte treffen. +In der Regel sind im Feld Grundstörpegel im Bereich unter 100 pC zu +erreichen, sodass die Voraussetzungen für eine ausreichende Mess- +empfindlichkeit zum Nachweis von TE im Allgemeinen gegeben sind. +Die TE-Einsetzspannung und die Häufigkeit der TE-Signale werden +stark von der Frequenz der Prüfspannung und damit der Spannungs- +steilheit im Nulldurchgang bestimmt. Insbesondere bei Fehlstellen im +330 +Bild 8.14 TE-Signale mit automatisierter Fehlstellenortung +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 331 +Bereich der Feldsteuerung (Schräggrenzflächen), in Muffen und End- +verschlüssen sind stark frequenzabhängige Einsetzspannungen, Im- +pulshäufigkeiten und TE-Pegel zu beobachten [8.8 bis 8.11]. Daher sind +Resonanzprüfsysteme mit variabler oder fester Frequenz und die ge- +dämpfte Wechselspannung (DAC) zur Nachbildung der tatsächlichen +Betriebsbelastung zu empfehlen. +Fehlstellen mit erhöhter TE-Aktivität liegen meist in den Garnituren der +Kabel. Sehr umfangreiche Erfahrungen liegen dazu an Papier-Masse- +Kabeln vor (Bild 8.16). +Durch die unterschiedlichen Isolierwerkstoffe und deren Empfindlichkeit +bzw. Resistenz gegen Teilentladungen sind bezüglich der Gefährdungs- +beurteilung von Teilentladungen für PE/VPE-Kabel andere Kriterien an- +zusetzen als für Papier-Masse-Kabel (Tabelle 8.1). Die dargestellten +Trend- bzw. Grenzwerte bieten eine gute Orientierung für die Bewertung. +Dennoch sind die jeweiligen Betriebserfahrungen mit den betreffenden +Kabelanlagen von entscheidender Bedeutung. So kann z.  B. eine Muffe +in Papier-Masse-Kabeln auch schon mit relativ geringen TE-Pegeln die +Ursache für kurzzeitige Erdschlusswischer sein. Wird bei der TE-Diag- +Bild 8.15 TE-Fehlstellenlokalisationen und TE-Pegel über der +Kabellänge +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +nose nur eine Muffe als Quelle von Teilentladungen festgestellt, ist der +Austausch dieser Muffe zur Beseitigung des Problems naheliegend. +Typische Serienfehler, beispielsweise durch Fehlmontagen, wird man +nach dem Ausfallverhalten und den TE-Parametern, insbesondere der +TE-Einsetzspannung, beurteilen. +Aussagen zur Restlebensdauer von Kabeln oder deren Garnituren sind +durch die TE-Diagnose derzeitig noch nicht gesichert möglich. Erfah- +rungswerte aus der Praxis erlauben aber eine grobe Orientierung über +Zustand und Gefährdungsgrad der Kabelanlage. Eine Korrelation eige- +ner Messdaten mit Daten aus einem vergleichbarem Messsystem las- +sen eine Zustandsbewertung zu. Somit liefert die TE-Diagnose wertvolle +Informationen für gegebenenfalls erforderliche Instandhaltungsmaßnah- +men und den effektiven Einsatz der verfügbaren Ressourcen. +332 +Bild 8.16 Einsetzspannungen (Ui) und Fehlstellen +(PD-Lokalisierungen) in Papier-Masse Kabeln [8.8] +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +9 Statistische Auswertung des Störungs- und Schadens - +geschehens +Die Beobachtung des Störungsgeschehens in Energieversorgungsnet- +zen ist aus Sicht der Kunden, der Netzbetreiber und der Bundesnetz- +agentur (BNetzA) von großem Interesse. +Die Kunden sind von Störungen immer dann betroffen, wenn diese zur +Unterbrechung oder Beeinflussung der Energieversorgung führen. Die +Bundesnetzagentur beobachtet die Qualität der Versorgung aus Sicht +der Kunden und berücksichtigt die Versorgungszuverlässigkeit seit dem +Jahr 2012 im Rahmen der Anreizregulierung bei der Festlegung der +Erlösobergrenze der Netzbetreiber durch das sogenannte Qualitätsele- +ment [9.1]. Die Netzbetreiber wollen neben der Ermittlung von Zuver- +lässigkeitskennwerten auch Störungsursachen, insbesondere systema- +tische Störungsursachen, möglichst früh erkennen, um Abhilfe schaffen +zu können. Weiter sollen aus den erfassten Daten Kennwerte für die +Zuverlässigkeitsberechnung abgeleitet werden. +Grundsätzlich ist zu unterscheiden zwischen einer Beobachtung der Zu- +verlässigkeitskenngrößen (mittlere Unterbrechungsdauer, mittlere Un- +terbrechungshäufigkeit, mittlere Nichtverfügbarkeit) aus Sicht der +Letztverbraucher und einer Beobachtung der Zuverlässigkeit einzelner +Betriebsmittel. Beide Aufgaben sind nur mit Hilfe einer konsequenten, +über einen langen Zeitraum geführten Statistik zu lösen. +Schon vor vielen Jahrzehnten haben Netzbetreiber und Forschungsge- +sellschaften begonnen, das Störungs- und Schadensgeschehen in den +Hochspannungsanlagen zu verfolgen. So wurde bereits in den 1920er +Jahren von der SFH (Studiengesellschaft für Höchstspannungsanla- +gen), der Vorgängerin der FGH (Forschungsgemeinschaft für Elektri- +sche Anlagen und Stromwirtschaft e.V.), eine einheitliche Erfassung und +Auswertung von Störungen in Hochspannungsanlagen durchgeführt. +Dabei wurde von Beginn an nicht nur eine Fehlerstatistik, sondern be- +reits auch eine Unterbrechungsstatistik entwickelt [9.2]. In den 1930er +Jahren hat dann die VDEW (Vereinigung der Elektrizitätswerke, später: +Verband der Elektrizitätswirtschaft) mit einer Hochspannungskabelsta- +tistik begonnen. Nach dem zweiten Weltkrieg wurde eine Störungs- und +Schadensstatistik etabliert. Ergebnisse wurden erstmals 1951 veröffent- +licht. Mehrfach wurde diese Störungs- und Schadensstatistik den Erfor- +dernissen angepasst. Nach der Liberalisierung des Energiemarktes und +der damit verbundenen Entflechtung der Energieversorgungsunterneh- + 333 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +men und Gründung des VDN (Verband der Netzbetreiber – VDN – e.V. +beim VDEW) ging die Zuständigkeit für diese Statistik auf den VDN und +im Jahr 2008 auf das FNN (Forum Netztechnik/Netzbetrieb im VDE) +über. Das Erfassungsschema wurde 2004 den aktuellen Bedürfnissen +angepasst und 2006 im Zusammenhang mit den Meldepflichten der +Netzbetreiber gegenüber der Bundesnetzagentur nach § 52 EnWG +nochmals überarbeitet. Die Statistik wird als FNN-Störungs- und Ver- +fügbarkeitsstatistik geführt. Aus dieser Statistik lassen sich die von der +Bundesnetzagentur abgefragten Werte für die Versorgungszuverlässig- +keit ermitteln und Zuverlässigkeitskennwerte für Netzbetriebsmittel ab- +leiten. Nicht erfasst und ausgewertet werden Daten wie Hersteller, Typ +und Baujahr einzelner schadhafter Betriebsmittel. +9.1 FNN-Störungs- und Verfügbarkeitsstatistik +Das Erfassungsschema der FNN-Störungs- und Verfügbarkeitsstatistik +ist in [9.3] beschrieben. Auswertungen liegen mittlerweile bis zum +Berichtsjahr 2015 vor [9.4]. Danach lag die mittlere Nichtverfügbarkeit +für einen Letztverbraucher in der Niederspannung durch störungs - +bedingte Versorgungsunterbrechungen in Deutschland im Jahr 2014 bei +13,1 min/a auf einem Spitzenplatz in Europa, wie aus den Daten, die im +“6th CEER benchmarking report on the quality of electricity and gas sup- +ply” vom August 2016 [9.5] veröffentlicht wurden, hervorgeht (Bild 9.1). +Im Jahr 2015  betrug dieser Wert 15,3 min/a. +334 +Tabelle 9.1 Beitrag der einzelnen Netzebenen zur Versorgungs - +zuverlässigkeit beim Kunden in Deutschland +(nur stochastische Versorgungsunterbrechungen), 2015 +Netzebene +Unterbrechungs- +häufigkeit +Hu [1/a] +Unterbrechungs- +dauer +Tu [min] +Nichtverfüg- +barkeit +Qu [min/a] +Aus +Niederspannung +0,018 +140,9 +2,5 +Aus +Mittelspannung +0,248 +50,0 +12,4 +Aus +Hochspannung +0,026 +11,5 +0,3 +Aus +Höchstspannung +0,000 +4,0 +0,0 +Gesamt +0,293 +52,2 +15,3 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Zu beachten ist, dass die vom Kunden wahrgenommene Nichtverfüg- +barkeit ganz wesentlich durch die Nichtverfügbarkeit des Mittelspan- +nungsnetzes bestimmt wird (Tabelle 9.1). Damit wird deutlich, welch +hohe Bedeutung dem Mittelspannungsnetz und damit allen in diesem +Netz eingebauten Betriebsmitteln hinsichtlich der Versorgungszuverläs- +sigkeit insgesamt zukommt. +Die Zahl der Störungen mit Unterbrechung der Versorgung beträgt bei +Mittelspannungskabeln mit 1,2 Störungen pro 100 km pro Jahr etwa ein +Drittel der bei Freileitungen. Dies darf aber nicht darüber hinwegtäu- +schen, dass der Anlass „kein erkennbarer Anlass“ mit knapp 1 Störung +pro 100 km pro Jahr etwa doppelt so hoch ist wie bei der Freileitung. In +dieser Kategorie „kein erkennbarer Anlass“ sind unter anderem auch +die inneren Kabelfehler enthalten. Mit 0,3 Störungen pro 100 km pro +Jahr ist der Anlass „Fremde Einwirkung“ die zweite bestimmende Größe +für das Störungsgeschehen im Kabelnetz. +9.2 VDEW-Umfrage zu Schäden an VPE-isolierten +Mittelspannungskabeln +Seit den 1970er Jahren werden in Deutschland kunststoffisolierte Mit- +telspannungskabel eingesetzt. Zunächst aus den USA, dann aber auch +aus Deutschland kamen Anfang der 1970er Jahre Meldungen über hohe + 335 +Bild 9.1 Mittlere Nichtverfügbarkeit durch störungsbedingte Versor- +gungsunterbrechungen in Europa +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Schadenshäufigkeiten an diesen Kabeln. Zur Beurteilung des tatsäch- +lichen Schadensgeschehens wurde deshalb ab 1980 über mehr als 10 +Jahre vom Arbeitsausschuss „Kabel“ des VDEW für VPE-isolierte +Mittelspannungskabel die Statistik „VDEW-Umfrage zu Schäden an +kunststoffisolierten Mittelspannungskabeln“ durchgeführt, mit der das +Schadensgeschehen an diesen Kabeln statistisch erfasst und ausge- +wertet wurde. +Von jedem teilnehmenden Netzbetreiber wurden für jedes Einbaujahr +die Stromkreislängen der einzelnen Kabeltypen und Hersteller erfasst. +Für jedes Berichtsjahr wurden alle Schäden, die nicht auf äußere Be- +schädigungen zurückzuführen waren, und alle Auswechselungen ge- +meldet. Zu den einzelnen Schäden wurden die wesentlichen Kabeldaten +(z. B. Baujahr, Hersteller, Typ, Spannungsebene) und die Schadensur- +sache erhoben. Dabei wurde auch festgehalten, ob es sich um den ers- +ten Fehler auf der Strecke handelte oder ob bereits früher Fehler +aufgetreten waren. +In den jährlichen Standardauswertungen wurden die Zahl der Schäden +und die Austauschlängen insbesondere nach Einbaujahr und Hersteller +ausgewertet [9.6]. So konnten den Herstellern und den Anwendern wich- +tige Hinweise auf besonders störanfällige Kabel gegeben werden. +336 +Bild 9.2 Anzahl der Schäden an VPE-isolierten Mittelspannungskabeln +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Über 95  % aller Schäden betrafen Kabel mit grafitierter äußerer Leit- +schicht. Bis 1990 war die Zahl der Schäden auf über 550 pro Jahr an- +gestiegen, danach aber wieder auf unter 400 im Jahr 1995 gefallen +(Bild 9.2). Dieser Rückgang war hauptsächlich auf den Austausch von +schadhaften Kabeln zurückzuführen. Er war aber auch ein Beweis dafür, +dass das Schadensgeschehen auf ganz bestimmte Chargen beschränkt +war und dass es sich nicht um ein generelles Alterungsproblem der +VPE-isolierten Mittelspannungskabel handelte. +Die Schadenshäufigkeit war abhängig vom Einbaujahr und vom Hersteller. +Bild 9.3 zeigt die Zahl der Schäden in Abhängigkeit vom Einbaujahr (Mit- +telwerte aus den Berichtsjahren 1986 bis 1995). Über 70 % aller Schäden +traten an Kabeln der Einbaujahre 1974 bis 1978 auf, Kabel der Einbau- +jahre nach 1980 waren nur vereinzelt und VPE-isolierte Mittelspannungs- +kabel heutiger Bauart nach DIN VDE 0276 überhaupt nicht betroffen. +Die Netzbetreiber konnten mit diesen Ergebnissen und dem Schadens- +geschehen im eigenen Netz Strategien entwickeln, wie mit den beson- +ders gefährdeten Kabeln verfahren wird. Oft wurden diese Kabel nach +dem ersten oder zweiten Fehler auf einer Strecke ausgetauscht. Im Jahr +1990 wurden insgesamt über 100 km Kabel ausgetauscht. Dieser Wert +ist Mitte der 1990er Jahre auf etwa 80 km zurückgegangen (Bild 9.4). + 337 +Bild 9.3 Anzahl der Schäden an VPE-isolierten Mittelspannungs - +kabeln (Mittelwerte aus den Berichtsjahren 1986 bis 1995) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Vom Austausch waren insbesondere Kabel der Einbaujahre 1974 bis +1978 betroffen (Bild 9.5). +Bild 9.5 Austauschlängen von VPE-isolierten Mittelspannungskabeln +(Mittelwerte aus den Berichtsjahren 1986 bis 1995) +Bild 9.4 Austauschlängen von VPE-isolierten Mittelspannungskabeln +338 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 339 +Ein genereller Austausch der besonders betroffenen Kabel war nicht er- +forderlich und wirtschaftlich nicht vertretbar. Es gab keine gesicherten +Hinweise, dass es an allen Kabeln der besonders störanfälligen Kabel +(Hersteller und Herstellungsjahr) innerhalb einer bestimmten Zeit zu +Schäden kommen würde. Wichtig war jedoch, dass bei den Netzbetrei- +bern Konzepte vorlagen, nach denen beim Auftreten von Schäden ver- +fahren werden konnte. +Die Statistik „VDEW-Umfrage zu Schäden an VPE-isolierten Mittelspan- +nungskabeln“ zeigt, wie mit einer unternehmensübergreifenden Statistik +wichtige Erkenntnisse über das Schadensgeschehen gewonnen werden +können. Mithilfe dieser Statistik wurden ein Gesamtüberblick über das +Schadensgeschehen in Deutschland und ein Vergleich mit anderen Län- +dern geschaffen. Sie gab dem einzelnen teilnehmenden Netzbetreiber +die Möglichkeit, sich in das Gesamtgeschehen einzuordnen, eventuelle +Schwachpunkte zu erkennen und Abhilfemaßnahmen zu ergreifen. Ins- +gesamt konnten so Schlussfolgerungen für Netzplanung, Beschaffung +und Betrieb gezogen werden. Die Hersteller konnten gezielte Verbes- +serungen vornehmen. Hersteller und Anwender konnten gemeinsam +Prüfverfahren entwickeln, um in der fertigungsbegleitenden Prüfung und +der Langzeitprüfung die Qualität der gefertigten Kabel noch besser be- +obachten und beurteilen zu können. +Seit Auflösung des Arbeitsausschusses „Kabel“ des VDEW wird diese +Umfrage nicht mehr weitergeführt. +9.3 FNN-Erfassungsschema C (Schäden) +Mit dem im Jahr 2015 veröffentlichten Erfassungsschema C [9.7] hat +das Forum Netztechnik/Netzbetrieb im VDE (FNN) einen Vorschlag für +eine strukturierte Erfassung von Daten zu Schäden an Mittelspannungs- +Betriebsmitteln vorgelegt. +Für Mittelspannungs-Kabelanlagen wird eine Differenzierung nach den +Komponenten Kabel (unterschieden nach Kabeltypen, z. B. PE-Kabel), +Endverschluss und Muffe vorgeschlagen. Endverschlüsse werden nach +Konstruktionstyp unterschieden (z. B. Kunststoff- Kaltschrumpftechnik). +Bei der Komponente Muffe erfolgt die Unterscheidung nach Konstrukti- +onstyp (z. B. Kunststoff- Gießharztechnik) sowie Funktionstyp (z. B. Ver- +bindungsmuffe). Darüber hinaus sieht die Systematik unter anderem die +Erfassung der Art der Schadensfeststellung, der Schadensursache und +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +des Baujahrs des beschädigten Betriebsmittels vor. Zudem definiert das +Erfassungsschema Mengengerüste für die Berechnung spezifischer +Kenngrößen. +Auf Basis dieser Daten können typspezifische Alterungsmodelle unter +Berücksichtigung von Funktion und Technologie entwickelt werden, die +eine wichtige Grundlage für Prognosen über die Zuverlässigkeit von Be- +triebsmitteln darstellen. +Der Verband erhebt diese Daten jedoch nicht. Die Auswertung erfolgt +individuell durch den jeweiligen Netzbetreiber. +9.4 Betriebsmittelstatistik +Der Vergleich der absoluten Störungszahlen verschiedener Zeitspannen +oder unterschiedlicher Unternehmen ist nicht sinnvoll. Hierzu müssen +bezogene Werte berechnet werden; in der Regel Werte, die auf 100 km +Netzlänge bezogen sind. Die dazu benötigten Bezugsdaten können nur +einer unternehmensintern geführten Statistik (Betriebsmittelstatistik) ent- +nommen werden. Diese muss sehr sorgfältig und ausführlich geführt +werden, da sonst keine effektive Auswertung einer Schadensstatistik +möglich ist. +Die für die Betriebsmittelstatistik benötigten Informationen erhält man +z.  B. aus den Abnahmeprotokollen oder den Planunterlagen. Sind sol- +che Angaben in früheren Jahren nicht genau festgehalten worden, so +wird dringend empfohlen, diese Betriebsmittelstatistik noch nachträglich +anzulegen und derzeit nicht beschaffbare Daten vorerst durch Annah- +men zu ersetzen, die durch Befragung der Mitarbeiter gewonnen wer- +den. Vielfach lassen sich solche vorläufigen Annahmen im Laufe der +Zeit aus dem Betriebsgeschehen rekonstruieren. +Die Erstellung einer detaillierten Betriebsmittelstatistik erfordert unter- +nehmensintern eindeutige Vorgaben zur Berichterstattung. +Die Betriebsmittelstatistik muss auch Angaben enthalten, die wichtig für +die Beurteilung des Betriebsmittels sind, aber nicht aus den übrigen +Daten hervorgehen (z.  B. Angaben über die Zeitpunkte Übergang von +grafitierter Leitschicht zu fest verschweißter Leitschicht bei Kunststoff- +kabeln, Einführung neuer Muffenarten, Klemmen oder Vergussmassen). +Werden zwei oder mehr verschiedene Ausführungen gleichzeitig ver- +wendet, so wäre gegebenenfalls eine örtliche Abgrenzung festzuhalten. +340 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 341 +Sicherheit für Ihr Geschäft +Schmal, breit, breiter: +JEAN MÜLLER LABEO! +Der neue Smart Grid +Baustein! +Einfach, normal, spezial! +JEAN MÜLLER • 65343 Eltville • T: +49 6123 604-0 • M: info@jeanmueller.de • www.jeanmueller.de +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +342 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +10 Instandhaltung der Kabelanlage +10.1 Hintergrund +Bereits vor Jahrzehnten wurde auf die zunehmende Bedeutung der In- +standhaltung in der Anlagentechnik des Verteilungsnetzes [10.1] hinge- +wiesen. Trotz der Liberalisierung des Energiemarktes und die damit +verbundenen gewaltigen Änderungen des Umfeldes der Energieversor- +gungsunternehmen hat sich an der Notwendigkeit für eine optimale In- +standhaltungsstrategie des einzelnen Unternehmens nichts Grund- +le gendes geändert. Nach wie vor können als Ziele für eine optimale In- +standhaltung +– mehr Verfügbarkeit +– weniger Umweltbelastung +– mehr Sicherheit +– weniger Gesamtkosten +– weniger Ausfälle +– längere Lebensdauer +für die Anlagen und Betriebsmittel des elektrischen Verteilungsnetzes, +hier insbesondere der Kabelanlage genannt werden. Aber es ist weiter +Druck auf die Optimierung der Instandhaltung und damit auf die Kosten +entstanden, denn das Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) verlangt elek- +trische Verteilungsnetze, die sichere, preisgünstige, verbraucherfreund- +liche, effiziente und umweltverträgliche Elektrizitätsversorgung für die +Kunden ermöglichen soll. +So werden im § 49 des EnWG folgende Anforderungen an Energiean- +lagen gestellt: +(1) Energieanlagen sind so zu errichten, dass die technische Sicherheit +gewährleistet ist. Dabei sind vorbehaltlich sonstiger Rechtsvorschrif- +ten die allgemein anerkannten Regeln der Technik zu beachten, +(2) Die Einhaltung der allgemein anerkannten Regeln der Technik wird +vermutet, wenn bei Anlagen der Erzeugung, Fortleitung und Abgabe +– von Elektrizität: die technischen Regeln des VDE +– von Gas: die technischen Regeln der DVGW eingehalten worden +sind. +10.2. Norm für die Instandhaltung +Das Komitee K 227 der Deutschen Elektrotechnischen Kommission +(DKE) hatte in den vergangenen Jahren eine Vornorm erarbeit, die seit + 343 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +344 +2008 / 2010 gültig ist. Diese Norm wurde überarbeitet und liegt nun in +aktueller Form aus dem Jahr 2014 vor. +Diese Vornorm „Instandhaltung von Anlagen und Betriebsmitteln in elek- +trischen Versorgungsnetzen“ gliedert sich in zwei Teile: +– Systemaspekte und Verfahren; +DIN VDE V 0109-1 VDE V 0109-1:2014-09 +– Zustandsfeststellungen von Betriebsmitteln/Anlagen; +DIN VDE V 0109-2 VDE V 0109-2:2014-09 +Als Grundlage für die Erarbeitung des Teils 1 dieser Vornorm dienten dem +Komitee die Technische Richtlinie für die Instandhaltung von Betriebsmit- +teln und Anlagen in Elektrizitätsversorgungsnetzen des VDN [10.2] und +die DIN EN 60300-3-14: Zuverlässigkeitsmanagement – Anwendungs- +leitfaden – Instandhaltung und Instandhaltungsunterstützung [10.3]. +Der Anwendungsbereich dieser Vornorm: für Betreiber von Elektrizi- +tätsversorgungsnetze, insbesondere der öffentlichen Versorgung, aus- +genommen waren in den Ausgaben 2008/2010: +– Hochspannungs-Gleichstromübertragung ( HGÜ) +– Bahnnetze +– Einrichtungen in Letztverbraucheranlagen * +– Anlagen zur Einspeisung von elektrischer Energie +In den Teilen der jetzt gültigen Norm DIN VDE V 0109 aus dem Jahr +2014 ist der Anwendungsbereich geändert und die HGÜ aufgenommen +und Erzeugungsanlagen detailliert worden. Außerdem sind Ersatzstrom- +versorgungsanlagen eingeführt. +Die Inhalte: mit Blick auf die Verkehrssicherheit werden folgende Inhalte +beschrieben: +– Instandhaltungsstrategien, Prozessabläufe und Dokumentation +– Möglichkeiten der Zustandserfassung von Betriebsmitteln und Anlagen +– Hinweise für eine Personengefährdung +– Auswahlkatalog für Maßnahmen zur Feststellung des Ist-Zustandes +von Betriebsmitteln/Anlagen der Elektrizitätsversorgungsnetze, wobei +für Kabelanlagen, Starkstromkabel und isolierte Starkstromleitungen +* Letztverbraucheranlagen sind Anlagen, die nicht der Elektrizitätsver- +teilung an weitere Kunden dienen +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +nur einige wenige Aussagen zu Trassen und Kabelverteilerschränken +getroffen worden sind. +Mit diesem Teil 1 wird ein System von Anforderungen an die Organisa- +tion und die Dokumentation von Instandhaltung in der leitungsgebun- +denen, öffentlichen Elektrizitätsversorgung beschrieben. Wichtig war es +dem Komitee dabei auf entsprechende Nebenbedingungen hinzuwei- +sen, die in der Vornorm enthalten sind: +– Vorgaben an die Organisation des NB müssen freizügig bleiben +– Forderungen der Norm müssen einfach ausführbar sein +– Die grundsätzlichen Verantwortlichkeiten des NB dürfen nicht ange- +tastet werden +– Die Norm enthält Empfehlungen ohne in die Entscheidungskompetenz +der NB einzugreifen +– Die Norm muss für große und kleine NB gleichermaßen umsetzbar +sein +– Die Zuweisung der Aufgaben und die Eigenleistungstiefe bleiben dem +NB überlassen +– Die Dokumentationsanforderungen beschränken sich auf das zwin- +gend Notwendige +Der Weg über die Vornorm ist deshalb beschritten worden, weil da- +durch die langwierigen Arbeiten auf europäischer Ebene zu umgehen +waren. Auch bei den zurzeit gültigen Ausgaben aus dem Jahr 2014 +handelt es sich um Vornormen. Es sei aber ausdrücklich darauf hin- +gewiesen, dass die Vornorm den gleichen Status wie eine Norm hat, +d. h. sie hat rechtlichen Charakter. Nach § 49 EnWG sind Energiean- +lagen so zu errichten und zu betreiben, dass die technische Sicherheit +gewährleistet ist. Dabei sind Rechtsvorschriften und die allgemein an- +erkannten Regeln der Technik (VDE-Normen) zu beachten. Die Ein- +haltung der allgemein anerkannten Regeln der Technik wird im +Fehlerfall/Störungsfall vermutet, wenn die Anforderungen der VDE- +Normen seitens der Betreiber eingehalten sind. Damit sieht sich der +Anwender der DIN V VDE V 0109 auf der sicheren Seite. Sollten Schä- +den entstehen und der Anwender hat das Instandhaltungskonzept +nach der Norm DIN V VDE V 0109 angewandt, muss die Gegenseite +nachweisen, dass das Konzept nicht den Anforderungen des EnWG +genügt. +Im zweiten Teil der DIN V VDE V 0109 wird beispielhaft beschrieben, +welche Maßnahmen zur Feststellung des Ist-Zustandes von Betriebs- + 345 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +mitteln/Anlagen und mit welchem Ziel Instandhaltungen an den ver- +schiedenen Betriebsmitteln durchgeführt werden können. Dabei werden +einzelne Komponenten, Geräte, Betriebsmittel, gesamte Anlagenteile +bzw. gesamte Technikbereiche betrachtet. Wichtig gilt es zu erwähnen, +dass sich aus den vorgegebenen Instandhaltungsmaßnahmen ergebe- +nen Konsequenzen, wie Reparatur, Ersatz, Instandsetzung usw. voll- +ständig im Verantwortungsbereich des jeweiligen Anwenders bzw. +Betreibers bleiben. +Nach der Vornorm [10.4] werden Maßnahmen zur Zustandsfeststellung +an Kabelanlagen in Tabellenform aufgeführt. Darin bedeuten: +– Komponente: Teil eines Betriebsmittels bzw. einer Funktionsgruppe, +für die eine Zustandsfeststellung erfolgt +– Kriterium: Aussage darüber welche Eigenschaft an der Komponente +untersucht wird +– Maßnahme: Beschreibung der Vorgehensweise bei der Zustandsfest- +stellung, z. B. Sichtkontrolle, Messung +Konkrete Aussagen zu den Komponenten/Kriterien/Maßnahmen kön- +nen dem Teil 2 unter Abschnitt 5 „Auswahlkatalog für Maßnahmen zur +Feststellung des Ist-Zustandes von Betriebsmitteln/Anlagen der Elek- +trizitätsversorgungsnetze“ entnommen werden. +Über Kabelanlagen sind Aussagen in den folgenden Abschnitten zu fin- +den: +(Anmerkung: an diesen Festlegungen hat neben dem K 227 ebenfalls +für die Kabelanlagen das Komitee K 411 mitgewirkt) +5.2.2. Hausanschlusskasten +5.2.3. Kabelverteilerschränke +5.7. Kabelanlagen, Starkstromkabel und isolierte Starkstromleitungen +5.7.1. Trasse +5.7.2. Stromkreise +5.7.3. Garnitur. +Abschließend sei nochmals darauf hingewiesen, dass die Art der Maß- +nahmen zur Zustandsfeststellung bei den unterschiedlichen Betriebs- +mitteln/Anlagen in welcher Terminierung angewendet werden, vom +Netzbetreiber verantwortlich festzulegen und zu dokumentieren ist +[10.5]. +346 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 347 +11 Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen – Investitionsrechnung +Die überwiegende Anzahl der Investitionen eines Netzbetreibers sind un- +umgängliche Investitionen zur Sicherstellung der elektrischen Energiever- +sorgung. Diese werden kontinuierlich durch Untersuchungen der aktuellen +sowie der zukünftig zu erwartenden Netzentwicklung abgesichert, in die +auch eventuelle Überlastungen vorhandener Betriebsmittel mit daraus ge- +gebenenfalls resultierenden beschleunigten Alterungs vorgängen, z. B. von +Transformatoren oder von anderen Betriebsmitteln, einfließen. Für eine +Netzinvestition gibt es häufig verschiedene Ausführungsmöglichkeiten und +auch Realisierungszeitpunkte. Bei der Auswahl einer Investition ist u. a. +ein Kostenvergleich der einzelnen Varianten von großer Bedeutung. Hier- +bei kommt die Investitionsrechnung zum Tragen. Neben einem reinen Ver- +gleich der Kosten sind aber auch noch andere Aspekte bei der Auswahl +einer bestimmten Variante von großer Bedeutung, z. B. +– Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Betriebsmittel +– Genehmigungsfähigkeit der Anlagen einschließlich der Akzeptanz in +Politik und bei der Bevölkerung, z. B. bei der Frage der Sichtbarkeit +von Anlagen. +Die Investitionsberechnung ist projektbezogen und zukunftsorientiert; +sie arbeitet in erster Linie mit zu erwartenden Ausgaben und Einnahmen +[11.1]. Dabei spielen die zu erwartenden Einnahmen bei den nachfol- +genden vergleichenden Investitionsberechnungen keine Rolle. Aufgabe +der Investitionsrechnung ist es, eine rechnerische Auskunft über die vo- +raussichtliche Wirtschaftlichkeit, d. h. über die finanzielle Vorteilhaftigkeit, +von Investitionen zu geben [11.1]. +11.1 Berechnungsmethoden +Für den hier zu betrachtenden Investitionsbereich kommen entspre- +chend [11.2] finanztechnische dynamische Verfahren zum Tragen. Diese +vor etwa siebzig Jahren entwickelten „klassischen Verfahren“ der Inves- +titionsrechnung legen die Einzahlungen (Kosten) und die Auszahlungen +(Erträge) bis zum Ende der wirtschaftlichen Nutzungsdauer oder bis zu +einem bestimmten Planungshorizont zu Grunde. Im Einzelnen werden +im Hinblick auf die zeitliche Situation einer Investition in der Regel die +folgenden Berechnungsmethoden angewandt, nämlich die Jahreskos- +tenmethode (Annuitätenmethode) und die Kapitalwertmethode (Barwert- +methode). +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +348 +11.1.1 Jahreskostenmethode (Annuitätenmethode) +Dieses Verfahren ist für zeitgleiche Investitionen mit unterschiedlichen +Erlössituationen oder zeitlich begrenzten Nutzungsdauern geeignet. Die +Jahreskosten einer Investition sind während der Lebensdauer der An- +lage konstant. Die jährlichen Betriebskosten (Verlustkosten, Instandhal- +tung) werden einzeln ermittelt und den jährlichen Kosten der Investition +zugerechnet. +Man vergleicht bei dieser Methode die durchschnittlichen Auszahlungen +einer Investition mit den durchschnittlichen jährlichen Einzahlungen. +Sind diese jährlichen Zahlungen unterschiedlich, werden die Beträge +abgezinst, man errechnet die Barwerte. Der Bezugszeitpunkt liegt dabei +am Anfang der Investition. Die errechneten Barwerte werden (vorzei- +chengerecht) summiert und ergeben den Kapitalwert. +Durch Multiplikation des Kapitalwertes K (Einmalbetrag, z. B. Investiti- +onskosten in €) mit dem Kapitalwiedergewinnungsfaktor a (Annuitäten- +faktor) wird der Kapitalwert einer Investition auf die Nutzungsdauer +verteilt in gleich hohe jährliche Raten (Annuitäten), den Jahreskosten k, +umgerechnet: + k = K · a (11.1) +k Jahreskosten (€/a) +K Einmalbetrag, z. B. Investitionskosten in € +a Annuitätenfaktor (Kapitalwiedergewinnungsfaktor) +Der Annuitätenfaktor a gibt an, wie ein Einmalbetrag K bei einem Zins- +faktor q über einen Zeitraum von n Jahren in jährlich gleichbleibende +Raten k umgerechnet werden kann. +Der Annuitätenfaktor a wird wie folgt bestimmt: + + (11.2) +n Betrachtungszeitraum in Jahren, Nutzungsdauer +p Kalkulationszinsfuß +q Zinsfaktor (q = 1 + p) +Die Annuitätenfaktoren können auch Tabellen (siehe Abschnitt 15.3) +entnommen werden. +qn (q – 1) +qn – 1 +a = +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Die aus den Einmalbeträgen errechneten, jährlich gleichbleibenden +Raten werden zu den jährlich gleichbleibenden Betriebskosten addiert. +Die Gesamtkosten bzw. die jährlichen Kosten für unterschiedliche Pla- +nungsvarianten können verglichen werden. In Abschnitt 11.3.1 ist ein +Anwendungsbeispiel angegeben. Die Jahreskostenmethode ist nur auf +Anlagen anzuwenden, die eine definierte Lebensdauer haben (gleiche +Lebensdauer für alle Elemente). +11.1.2 Kapitalwertmethode (Barwertmethode) +Dieses Verfahren ist geeignet für Investitionen mit unterschiedlichem +Einsatzzeitpunkt, wobei die Nutzungsdauer der Lebensdauer entspricht +oder anderweitig begrenzt ist. Zukünftige Ein- und Auszahlungen wer- +den durch Abzinsung auf den Zeitpunkt der Investitionsentscheidung +(Stichtag) vergleichbar gemacht. Die auf den Stichtag abgezinsten In- +vestitionskosten sowie Übertragungsverluste, Betriebskosten und Rest- +werte werden als Barwerte bezeichnet. Der Kapitalwert einer Investition +ergibt sich als Differenz zwischen der Summe der Barwerte aller Ein- +zahlungen und der Summe der Barwerte aller Auszahlungen, die mit +dieser Investition zusammenhängen [11.2]. +Die Barwerte verschiedener Varianten sind direkt vergleichbar, die Va- +riante mit dem kleinsten Barwert ist die wirtschaftlichste. +Bei einmaliger Investition I0 zum Zeitpunkt 0 (Stichtag) und konstanten +Kosten Ki während der betrachteten Zeiträume und nachschüssiger Ver- +zinsung ergibt sich der Barwert der Ausgaben zum Stichtag entspre- +chend folgender Formel: + + (11.3) +K0 Barwert (Kapitalwert) bezogen auf das Jahr 0 (Stichtag), +Ausgangsjahr +I0 einmalige Investition zum Zeitpunkt 0 in € +(Kosten im Ausgangsjahr) +Ki Kosten im Jahr i in € (Kapitalwert des Jahres i) + +Abzinsfaktor +p Kalkulationszinsfuß +n Nutzungsdauer +1 +qi +K0 = I0 + ∑ KI + 349 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Bei jährlich gleichbleibenden Kosten kp während aller Perioden lassen +sich diese mit Hilfe des Rentenbarwertfaktors r auf den Barwert K0 be- +zogen auf den Beginn des Betrachtungszeitraumes (Jahr 0) umrechnen: + K0 = I0 + Kp · r + (11.4) +mit + + (11.5) +Die Rentenbarwertfaktoren können auch aus Tabellen (siehe Abschnitt +14.3) entnommen werden. +Ist zu einem späteren Zeitpunkt (nach x Perioden) eine weitere Investi- +tion mit den Investionskosten Ix erforderlich, ergibt sich bei konstanten +Kosten Kp1 während der x Perioden und konstanten Kosten kp2 bis zum +Ende des Betrachtungszeitraumes für den Barwert der Ausgaben zum +Zeitpunkt 0 [11.3] die Gleichung (11.6): + + (11.6) +11.1.3 Bewertung der Jahreskosten- und der Barwertmethode +Die beiden vorgestellten finanztechnischen Methoden sind grundsätzlich +für vergleichende Investitionsrechnungen anwendbar. Es darf jedoch +nicht übersehen werden, dass die beschriebenen Methoden nicht zuletzt +auch wegen ihres Alters einige Schwachpunkte aufweisen [11.2]. Diese +sind in nachfolgenden Punkten zu sehen. +Es wird unterstellt, dass für eine bestimmte Anzahl von Perioden bzw. +bis zum Ende des Betrachtungszeitraumes oder der Nutzungsdauer +einer Investition die wesentlichen Faktoren der Investitionsrechnung wie +z. B. der Kalkulationszinsfuß und damit auch die Annuitäten sowie die +Kapital- und Barwerte in der Regel konstant sind. Änderungen können +allerdings mit modernen Berechnungsmethoden berücksichtigt werden. +Auch die Energiekosten sind langfristig nicht absehbar. Die Gründe hier- +für sind vielfältig und haben ihren Ursprung in dem für einen längeren +Zeitraum nicht vorhersehbaren Einsatz der Art der Primärenergiestoffe +sowie in technologischen, gesellschaftlichen und politischen Einfluss- +qn – 1) +qn (q – 1) +r = +1 +qx +rn-x +qx +K0 = I0 + Ix ++ Kp1 · rx + kp2 +350 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 351 +faktoren auf die Energieversorgung, aber auch dieser Umstand kann +ebenfalls mit modernen Berechnungsmethoden berücksichtigt werden. +Für eine möglichst eng am Kapitalmarkt orientierte Investitionsberech- +nung insbesondere mit Bezug auf die jährliche Zinssituation empfiehlt sich +das im Folgenden als Kumulationsmethode bezeichnete Verfahren. Hier- +bei werden die jährlichen Kapitalzinsen unter Berücksichtigung der Til- +gungen vom jeweils verbleibenden Restbetrag des Kapitals exakt erfasst. +Bei der Berechnung der Kapitalzinsen mit der Annuitätenmethode nach +Gleichung (11.2) nehmen ab einer gewissen Höhe des Kalkulationszins- +fußes diese Zinsen gegenüber den mit der Kumulationsmethode be- +rechneten Zinsen stetig zu; d. h. am Ende eines Betrachtungszeitraumes +fallen bei der Kumulationsmethode gegenüber der Annuitätenmethode +geringere Zinsen an. Sinngemäß trifft dies auch auf Berechnungen mit +dem Rentenbarwertfaktor, dem Kehrwert des Annuitätenfaktors, zu. +Hierdurch kann die Bewertung von Investitionen verzerrt werden. +11.1.4 Kumulationsmethode +Die Kumulationsmethode [11.4] ist ein Berechnungsverfahren zur Be- +stimmung möglichst genauer Investitionskosten, das sich wegen seiner +Variabilität in Bezug auf die Anpassung der unterschiedlichen Kosten- +faktoren über die gesamte Nutzungs- bzw. Lebensdauer einer Investi- +tion hinweg sowie besonders wegen der genauen Ermittlung der +jährlichen Zinsen für Projekte mit sehr hohen Investitionskosten eignet. +Bei dieser Methode werden über die gesamte Nutzungs- bzw. Lebens- +dauer einer Investition die veränderlich jährlich anfallenden Kosten er- +mittelt und zu den angefallenen Kosten des Vorjahres addiert. Aufgrund +der damit gegebenen jährlichen Ansammlung und Anhäufung der Kos- +ten wird dieses Verfahren hier als Kumulationsmethode bezeichnet. +Auch hierbei brauchen keine Erträge berücksichtigt werden, da es sich +in der Regel um Vergleichsberechnungen für unterschiedliche Investiti- +onsvarianten handelt. +Die Kumulationsberechnung setzt sich additiv aus z. B. folgenden Ter- +men zusammen, die jährlich unter Berücksichtigung der Vorjahressitua- +tion neu berechnet und aufaddiert (kumuliert) werden, bis das Ende der +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Nutzungsdauer bzw. das Ende der Lebensdauer erreicht ist. Außer den +im nachstehenden beispielhaft genannten Termen können je nach In- +vestitions- und Finanzierungssituation weitere Terme, z. B. Steuern, Kos- +ten für Verluste von Kabelkompensationsspulen, Kosten für das +Genehmigungsverfahren, Kosten für Ausgleichs- und Ersatzmaßnah- +men für den Eingriff in Natur und Landschaft, Entschädigungskosten für +die Inanspruchnahme von Grundstücken etc., in die Berechnung auf- +genommen werden. +Im Folgenden werden die wesentlichen Terme beschrieben. Im Einzel- +nen sind dies: +I0 einmalige Investition zum Zeitpunkt 0 in € (Kosten im Ausgangs- +jahr) +KZins,n = I0 Rest,n · pn + Zinsen im Jahr n vom jährlichen Restbetrag I0 Rest,n im Jahr n +(variabler Betrag) unter Berücksichtigung des Abzuges der Tilgung +KTilgung in dem betreffenden Jahr n (I0 Rest,n = I0 Rest,n-1 − KTilgung,n) +KTilgung + konstanter Tilgungsbetrag bis zum Ende des Betrachtungszeitrau- +mes + +KL,A =  · P´v max. a · l · (KZ + KA ·  · 8.760 h/a) (11.7) +KL,A Kosten der Leistungs- und Arbeitsverluste +P´v max. a + Verlustleistung bei Jahreshöchstlast (kW/km) + (P´v max. a = R′ · S2a max/U2n) +R′ Wechselstromwiderstandsbelag des Leiters (Ω/km) bei Höchstlast +Sa max + Jahreshöchstlast +Un Nennspannung des Netzes + Lastangriffsfaktor;  = 1 bei Belastung am Ende der Leitung und + = 0,333 bei gleichmäßiger Belastung +Kz anzusetzender Leistungspreis für die Berechnung der Verlustkos- +ten (€/[kW · a]) +Ka anzusetzender Arbeitspreis für die Berechnung der Verlustkosten +(€/kWh) +352 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + +Jahres-Arbeitsverlustfaktor; Näherungsformel für den Arbeits- +verlustfakor ( = 0,17 · ma + 0,83 · ma +2) +mit ma = +; Tm ist die Benutzungsdauer der Jahreshöchstlast +ma +Jahresbelastungsgrad (nicht zu verwechseln mit dem Belas- +tungsgrad der Tagesbelastungskurve m) +Tm +Jahresarbeit/Jahreshöchstlast (kWh/kW ); TB ist die Betriebs- +dauer (maximal 8.760 Stunden pro Jahr) +l +Leitungslänge (km) +KInst = I0 · 0,005 + +Instandhaltungskosten (z. B. 0,5 % der Anfangsinvestition I0) +KInfl,n = KInfl,n-1 · 0,02 + +Inflationszuschlag im Jahr n in Höhe von z. B. 2 % der Instand- +haltungskosten im Jahr n-1 +Ku +Unterhaltungskosten (€/[km · a]), diese können als konstant an- +genommen werden oder aber auch mit einem Inflationsfaktor +belegt werden +Mit den vorgenannten Einzelpositionen ergibt für das erste Jahr der In- +vestition folgender Kostenblock: + +k1 = Kzins,1 + KL,A + KInst + KInfl,1 + Ku + (11.8) +Für die folgenden Jahre n, ab dem Jahr n = 2, ergibt sich jeweils jährlich +bis zum Ende des Betrachtungszeitraumes der um die jährliche Til- +gungsrate erweiterte Kostenblock entsprechend Gleichung (11.9): + kn = Kzins,n + KL,A + KInst + KInfl,n + Ku + KTilgung (11.9) +Die Gesamtkosten kges der Investition am Ende des Betrachtungszeit- +raumes ergeben sich unter Berücksichtigung der Kosten im Ausgangs- +jahr und der Kosten in den nachfolgenden Jahren – Gleichungen (11.7) +bis (11.9) – entsprechend Gleichung (11.10): + + (11.10) +Die angegebenen Gleichungen lassen sich relativ einfach programmie- +ren; man erhält für die jährlichen Kostenentwicklungen tabellarische und +auch grafische Übersichten. +Tm +TB +n = 40 +n = 2 +Kges = I0 + k1 + ∑kn + 353 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +11.2 Anwendungsfälle +Wenn die Randbedingungen von den zu betrachtenden Varianten bekannt +sind, können konkrete Wirtschaftlichkeitsberechnungen durchgeführt wer- +den. Typische Anwendungsfälle sind der Vergleich von zwei unterschied- +lichen technischen Realisierungsmöglichkeiten oder die Beurteilung von +unterschiedlichen Investitionen zu unterschiedlichen Zeitpunkten. +11.2.1 Freileitung oder Kabel +In städtischen Bereichen werden in der Nieder- und Mittelspannungs- +ebene sowie der Hoch- und Höchstspannungsebene Kabel eingesetzt. +Auch in ländlichen Bereichen werden in der Nieder- und Mittelspan- +nungsebene vorwiegend Kabel eingesetzt. Für das Höchstspannungs- +netz sind in ländlichen Bereichen entsprechend dem Energie- +leitungsausbaugesetz (EnLAG) für einige Teilstrecken in der Nähe von +Wohngebieten Teilverkabelungen als Pilotstrecken vorgesehen. Dies +trägt dem Umstand Rechnung, dass 380-kV-Kabelstrecken technisch- +physikalisch und auch wirtschaftlich erheblich aufwändiger sind als 380- +kV-Freileitungen. +Erschwerend kommen bei Höchstspannungskabeln Aspekte der Ver- +sorgungszuverlässigkeit aufgrund der langen Reparaturdauern im Scha- +densfall hinzu. Auch die Auswirkungen auf Natur, Umwelt ebenso wie +auf die Landwirtschaft bedingt durch die breiten Kabeltrassen und deren +Einschränkungen in Bezug auf Anpflanzungen und Bebauung dürfen +nicht außer Acht gelassen werden. +Beim Wirtschaftlichkeitsvergleich der beiden Varianten „Freileitung“ oder +„Kabel“ kann man im Allgemeinen davon ausgehen, dass jede der Va- +rianten zum gleichen Zeitpunkt realisiert würde. Damit treten alle Kosten, +die Investitionskosten und die laufenden Kosten, zu jeweils gleichen +Zeitpunkten auf. Damit kann ein Wirtschaftlichkeitsvergleich sowohl mit +Hilfe der Jahreskosten-, der Kapitalwert- oder der Kumulationsmethode +durchgeführt werden. +11.2.2 Vorinvestitionen +Bei Tiefbauarbeiten in einem Bereich, in dem in einigen Jahren der Be- +darf an zusätzlichen Starkstromkabeln zu erwarten ist, wird üblicher- +354 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +weise geprüft, ob die zusätzlichen Kabel sofort mitgelegt werden, ob +Leerrohre gelegt werden oder ob auf vorgezogene Investitionen verzich- +tet wird. Ausgelöst werden solche Überlegungen auch durch Forderun- +gen von seiten der Straßenbauträger und der Kommunen, wonach +Oberflächen innerhalb einer bestimmten Zeit nicht erneut aufgegraben +werden sollen. Allgemein gesagt lohnt sich eine vorgezogene Mitlegung +um so eher, je höher der Tiefbauanteil an den Gesamtaufwendungen +für die Anlage ist und je früher das Kabel benötigt wird. +Mitlegung von erst später benötigten Kabeln +Voraussetzung für eine vorzeitige Mitlegung eines erst später benötigten +Kabels ist, dass dieses Kabel in absehbarer Zeit mit großer Wahrschein- +lichkeit benötigt wird. Die wirtschaftliche Beurteilung erfolgt mit Hilfe der +Barwertmethode, da die Kosten zu unterschiedlichen Zeitpunkten auf- +treten. Die Wirtschaftlichkeit der Mitlegung von Kabeln ist dann gege- +ben, wenn die Gesamtaufwendungen im Legejahr kleiner sind als der +Barwert der Aufwendungen bei der späteren Legung. +Mitlegung von Kunststoffrohren für spätere Nachlegung von Kabeln +Wenn die Bauarbeiten nur Teilabschnitte einer späteren Kabelverbin- +dung betreffen, oder noch keine endgültige Sicherheit darüber besteht, +ob und wann die zusätzliche Kabelverbindung benötigt wird, kann es +sinnvoll sein, noch nicht das Kabel, sondern Rohre zum späteren Ein- +ziehen der Kabel mitzulegen. Sollten sich die Planungen ändern, so +wäre der verlorene Aufwand (Kunststoffrohr) relativ gering. Oft bestünde +dann immer noch die Möglichkeit, das eingelegte Kunststoffrohr für an- +dere Zwecke zu nutzen oder es zu verkaufen. +Auch hier bietet sich für den Wirtschaftlichkeitsvergleich die Barwertme- +thode (Abschnitt 11.1.2) an. Die einzelnen Kostenanteile in den einzel- +nen Jahren werden ermittelt und auf den Beginn des Betrachtungs- +zeitraumes bezogen (gebarwertet). So können die drei Varianten „so- +fortige Mitlegung des Kabels“, „sofortige Mitlegung der Rohre und spä- +teres Einziehen der Kabel“ sowie „Kabellegung erst zum Bedarfs- +zeitpunkt“ miteinander verglichen werden. +11.2.3 Wirtschaftlicher Kabelquerschnitt +Sowohl die Errichtungskosten als auch die laufenden Kosten einer Lei- +tungsanlage sind abhängig vom Leiterquerschnitt. Bei bekannten Rand- + 355 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +356 +bedingungen, wie z. B. zeitliche Entwicklung der Belastung und der +Energiekosten über die gesamte Lebensdauer einer Leitungsanlage, +kann der wirtschaftlich optimale Leiterquerschnitt bestimmt werden, +indem die querschnittsunabhängigen und die querschnittsabhängigen +Kostenbestandteile ermittelt werden. Die Durchführung solcher Rech- +nungen zeigt, dass für übliche Anwendungsfälle im Netzbereich die Kos- +tenkurven in Abhängigkeit vom Leiterquerschnitt im Bereich der Optima +sehr flach verlaufen (Bild 11.1). Abweichungen vom optimalen Leiter- +querschnitt bedeuten deshalb nur geringe Verschlechterungen der Wirt- +schaftlichkeit. +In der Stromversorgung haben sich deshalb insbesondere im Bereich +der Mittel- und Niederspannung seit vielen Jahren einige Standardquer- +schnitte durchgesetzt. Durch diese Standardisierung ergibt sich eine er- +hebliche Vereinfachung in der Materialwirtschaft, insbesondere auch im +Garniturenbereich. +Bild 11.1 Jahreskosten von Kabeln +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +11.3 Berechnungsbeispiele +Anhand von zwei Beispielen wird die Anwendung der Berechnungsver- +fahren erläutert. +11.3.1 Kabel oder Freileitung im Mittelspannungsnetz +Eine klassische Frage im Netzbereich ist, ob für eine vorgesehene Ver- +bindung ein Kabel gelegt oder eine Freileitung gebaut werden soll. Die +Wirtschaftlichkeitsrechnung für diese Fragestellung wird üblicherweise +mit Hilfe der Jahreskostenrechnung durchgeführt. +Die Jahreskosten bei jährlich gleichbleibenden Betriebskosten errech- +nen sich nach der Formel + k = K · a + KU · l + Pv · l (KZ + Ka ·  · 8.760 h/a) (11.11) +Formelzeichen siehe Abschnitt 11.1.4 +Eine Wirtschaftlichkeitsberechnung als Grundlage für die Entscheidung +Freileitung oder Kabel im Mittelspannungsnetz zeigt Tabelle 11.1 bei- +spielhaft für zwei Belastungsfälle. Hier werden für Kabel und Freileitung +die gleichen Längen angenommen, sodass die Leitungslänge den Ver- +gleich nicht beeinflusst und die Kosten auf einen Kilometer bezogen an- +gegeben sind. +Fall 1: Übertragungsleistung 1 MVA +Jahreskosten Freileitung: +kIF = 4.114 €/(km · a) – 4.100 €/(km · a) +Jahreskosten Kabel: +kIK = 4.675 €/(km · a) – 4.700 €/(km · a) +€ +km +1 +a +kW +km +kIF = 42.000 · 0,0772 + 600 + 0,8 (120 + 0,1 · 0,25 · 8.760 ) +€ +km · a +€ +kW · a +€ +kWh +h +a +€ +km +1 +a +kW +km +kIK = 55.000 · 0,0750 + 380 + 0,6 (120 + 0,1 · 0,25 · 8.760 ) +€ +km · a +€ +kW · a +€ +kWh +h +a + 357 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +358 +Tabelle 11.1 Beispiel für die Wirtschaftlichkeitsberechnung Freileitung +oder Kabel im 20-kV-Netz +Freileitung +Kabel +Nennspannung +kv +20 +20 +Leitermaterial +Al +Al +Leiterquerschnitt +mm2 +95 +150 +Investitionskosten K +€/km +42.000 +55.000 +Betrachtungszeitraum +Jahre +35 +40 +Kalkulationszinsfuß +% +7 +7 +Laufende Betriebskosten +€/km/a +600 +380 +Leistungspreis Verlustleistung +€/kW/Jahr +120 +120 +Arbeitspreis Verlustleistung +Ct/kWh +10 +10 +Arbeitsverlustfaktor +0,25 +0,25 +Spez. Leiterwiderstand +Ohm/km +0,306 +0,211 +Annuitätenfaktor +0,0772 +0,075 +Verlustleistung bei +Übertragungsleistung 1 MVA +kW/km +0,8 +0,6 +Verlustleistung bei +Übertragungsleistung 4 MVA +kW/km +12,8 +8,8 +Fall 2: Übertragungsleistung 4 MVA +Jahreskosten Freileitung: +k2F = 8.182 €/(km · a) š 8.200 €/(km · a) +Jahreskosten Kabel: +k2K = 7.488 €/(km · a) š 7.500 €/(km · a) +Die Ergebnisse zeigen, dass unter diesen Randbedingungen bei einer +zu übertragenden Leistung von 1 MVA die Freileitung die wirtschaftli- +chere Lösung ist, während bei einer Leistung von 4 MVA das Kabel wirt- +schaftlich vorteilhafter ist. +€ +km +1 +a +kW +km +k2F = 42.000 · 0,0772 + 600 + 12,8 (120 + 0,1 · 0,25 · 8.760 ) +€ +km · a +€ +kW · a +€ +kWh +h +a +€ +km +1 +a +kW +km +k2K = 55.000 · 0,0750 + 380 + 8,8 (120 + 0,1 · 0,25 · 8.760 ) +€ +km · a +€ +kW · a +€ +kWh +h +a +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +11.3.2 Mitlegung eines Niederspannungskabels, Verrohrung +und nachträgliches Einziehen oder spätere getrennte +Legung +In diesem Fall werden Aufwendungen in verschiedenen Jahren mitei- +nander verglichen, deshalb wird die Barwertmethode angewendet. +Dabei werden alle Kosten auf den Zeitpunkt der ersten Baumaßnahme +bezogen. +Fall 1: Sofortige Mitlegung des Kabels +Die Kosten für das Mitlegen eines Niederspannungskabels im Gehweg +in einen vorhandenen Graben liegen bei ca. 65.000 €/km. Damit ergibt +sich bei sofortiger Mitlegung in den vorhandenen Graben der Barwert +K01: + K01 = 65.000 €/km +Fall 2: Zunächst Mitlegung von Leerrohren, späteres Einziehen des +Kabels +Wird zunächst nur ein Leerrohr in den vorhandenen Graben eingelegt, +so sind die anfänglichen Investitionskosten geringer. Im Vergleich zum +Fall 1 entfallen die Kosten für das Kabel selbst sowie für die Garnituren +und die Montage. + K021 = 55.000 €/km +Für das nachträgliche Einziehen des Kabels einschließlich Material und +Montage werden 11.000 €/km angesetzt. Wird das Kabel erst 5 Jahre +später benötigt und ein Zinssatz von 7 % angesetzt, ergibt sich für den +Barwert K022 nach Formel 11.3: + K022 = 1/1,075 · 12.000 €/km = 8.556 €/km +Der Gesamtbarwert für sofortige Leerrohrlegung in den vorhandenen +Graben und nachträgliches Einziehen des Kabels ist somit: + K02 = K021 + K022 = 63.556 €/km + 359 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Fall 3: Kabel später getrennt legen +Für die getrennte Legung des Kabels werden 110.000 €/km angesetzt. +Wird das Kabel erst bei Bedarf, hier nach 5 Jahren, gelegt, so ergibt +sich bei einem Zinssatz von 7 % der Barwert K03: + K03 = 1/1,075 · 110.000 €/km = 78.428 €/km +Ergebnis +Im Fall 2 ergibt sich mit 63.556 €/km der kleinste Barwert. Damit ist es +am wirtschaftlichsten, zunächst nur das Leerrohr in den vorhandenen +Graben zu legen und das Kabel dann 5 Jahre später einzuziehen. +Diese Rechnungen sind stark abhängig von den angesetzten Werten +für den Zinssatz und die Vorinvestitionsdauer. Bei solchen Wirtschaft- +lichkeitsrechnungen empfiehlt es sich deshalb, mehrere Varianten zu +rechnen. +360 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +12 Neue Kabeltechnologien +12.1 Gasisolierte Leitungen (GIL) +Gasisolierte Leitungen (GIL) können als koaxiale Aluminiumrohrleiter +beschrieben werden und bestehen aus einem inneren Leiterrohr und +einem äußeren Mantelrohr (Bild 12.1). +Der Innenleiter führt Höchstspannungspotenzial und ist gegen den ge- +erdeten Mantel mit Gießharzstützern abgestützt. Als Isoliermedium wird +– ähnlich wie in gasisolierten Schaltgeräten – ein unter Druck stehendes +Gasgemisch eingesetzt, das aus Schwefelhexaflourid (SF6) und Stick- +stoff (N2) besteht. Auf Grund der sehr guten dielektrischen Eigenschaf- +ten ist ein relativ geringer Isolationsabstand ausreichend, sodass der +Außendurchmesser einer 380-kV-GIL rund 500 mm beträgt. + 361 +Bild 12.1 Gasisolierter Rohrleiter für Höchstspannung +Bild 12.2 Praktische Ausführung einer gasisolierten Leitung [12.1] +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Es gibt verschiedene Verfahren, die Rohrleitung für GIL herzustellen. Die +Gebräuchlichste ist die modular aufgebaute Leitung, die vor Ort mittels +eines automatisierten Prozesses orbital verschweißt wird. Zudem können +gerade Rohrsegmente in Verbindung mit Bogensegmenten verwendet wer- +den. Die Legung erfolgt entweder in Schächten oder Tunneln (Bild 12.2) +oder direkt im Erdboden (Bilder 12.3 und 12.4). Dabei ist bei der modular +aufgebauten Leitung eine elastische Biegung der Rohre möglich [12.2]. +Praktisch eine Kombination von Freileitungen und Kabeln stellen die Ei- +genschaften von GIL dar. Die elektrischen Verluste entsprechen etwa +denen eines Kabels und betragen somit nur rund ein Drittel der Verluste +einer Freileitung. Die thermische Grenzleistung beträgt, je nach Art der +Legung, zwischen 1.800 und 2.600 MVA [12.3] und liegt damit deutlich +über derjenigen eines VPE-isolierten Kabels und im gleichen Bereich +wie bei einer Freileitung. Wegen der deutlich geringeren Betriebskapa- +zität der GIL im Vergleich zu feststoffisolierten Kabeln aufgrund der klei- +neren Dielektrizitätszahl der Gasisolierung und der Geometrie der +Leiteranordnung fließt auch ein wesentlich kleinerer Ladestrom, so dass +bei langen Übertragungsstrecken die Abstände zwischen zwei Kompen- +sationseinrichtungen etwa drei bis viermal so lang sein können wie bei +einer „klassischen“ Höchstspannungskabelstrecke. +In der Nähe des Frankfurter Flughafens errichtete der Übertragungs- +netzbetreiber Amprion eine GIL-Pilotinstallation, in deren Rahmen zwei +Stromkreise mit einer Leistung von jeweils 1.800 MVA betrieben werden +[12.4]. Dabei wurden die Rohre bei einer Tiefe von 3 m direkt ins Erd- +reich gelegt (Bilder 12.3 und 12.4). +362 +Bild 12.3 Parallele Legung von zwei GIL-Stromkreisen in einem +gemeinsamen Graben (Quelle: Amprion) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 363 +12.2 Anwendung von Hochtemperatur-Supraleitern in +Stromnetzen +12.2.1 Allgemeines +Zum Transport und zur Verteilung elektrischer Energie werden überwie- +gend Kabel mit Leitern aus Kupfer oder Aluminium eingesetzt. Der Wi- +derstand dieser Metalle ist jedoch nicht zu vernachlässigen, und die +Verlustleistung steigt zwangsläufig mit dem Quadrat des Stromes an. +Der Transport größerer elektrischer Leistungen erfordert aber – wenn +nicht in eine höhere Spannungsebene gewechselt werden soll – eine +Erhöhung des Stroms und ist demnach also nur in begrenztem Umfang +möglich, ansonsten müssten Energiekabel mit äußerst großen Leiter- +querschnitten eingesetzt werden. Die Erhöhung der Spannung ist aber +für die Übertragung größerer elektrischer Leistungen unvermeidbar, um +den Einsatz handhabbarer Leiterquerschnitte zu ermöglichen. Daher +wird immer ein Optimum aus beherrschbarer Spannungshöhe und wirt- +schaftlichen Leiterquerschnitten gesucht. +Trotz dieses Optimums sind bei einigen der heute verwendeten Ener- +gieverteilungskabeln in Ballungszentren die durch den Leiterwiderstand +verursachten Verluste beachtlich. So gehen beispielsweise allein bei der +Stromverteilung in Berlin jährlich fast 400 Mio. kWh (Quelle: www.Vat- +Bild 12.4 GIL-Strecke während der Bauphase [12.1] +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +tenfall.de) verloren (das ist etwa die Menge Strom, die 100.000 deutsche +Privathaushalte verbrauchen). Derartige Verluste und der damit verbun- +dene CO2-Ausstoß lassen sich minimieren: Supraleitende Betriebsmittel +wie Hochenergiekabel für die Mittel- aber auch Hochspannungsebene +könnten die Verluste in städtischen Verteilungsnetzen zum Beispiel um +bis zu 66  % reduzieren und somit einen echten Beitrag zur nachhaltigen +Optimierung leisten [12.5]. +12.2.2 Eigenschaften der Supraleiter +Die seit einigen Jahren als Bandleiter verfügbaren Hochtemperatur-Su- +praleiter (HTS) der ersten und zweiten Generation (1G und 2G) bieten +gute Voraussetzungen für den Energietransport der Zukunft (siehe Ab- +schnitt 2.7.7.4) [12.6]. Die Rohstoffe sind quasi unbegrenzt vorhanden +und vergleichsweise günstig, und die Leistungsfähigkeit (Stromtragfä- +higkeit) der HTS ist bereits heute etwa hundertmal größer als bei Kupfer +und kann noch deutlich gesteigert werden (siehe Bild 12.5). +Durch den sehr geringen Widerstand supraleitender Kabel können hohe +elektrische Leistungen bei vergleichsweise niedriger Spannung verteilt +werden. Dies ermöglicht den Transport größerer Energiemengen bereits +auf einem niedrigeren Spannungsniveau (z.  B. 10 kV anstelle von 110 +kV) und die Vermeidung von Kosten für höhere Spannungsebenen. Wei- +tere Vorteile der HTS-Kabel sind +– der geringe Platzbedarf, +– das niedrige Gewicht, +364 +Bild 12.5 HTS-Roebel-Kabel (vorn) mit 2.600 A Stromtragfähigkeit +im Vergleich zu zwölf konventionellen Kabeln mit Kupfer - +leiter mit insgesamt derselben Transportkapazität +(Quelle: Forschungszentrum Karlsruhe) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +– die Vermeidung elektrischer und magnetischer Felder +– sowie das absolut neutrale thermische Verhalten nach außen. +Diese Eigenschaften prädestinieren die HTS-Technologie heute schon +als (teilweise einzige) Lösungsmöglichkeit für spezielle Verteilungspro- +bleme [12.5]. +12.2.3 Anwendungsmöglichkeiten der Supraleiter +Neben der Wirtschaftlichkeit sprechen weitere, nicht unmittelbar mone- +tär bewertbare Vorteile für den Einsatz von HTS. So ist das lineare Über- +tragungsverhalten bis zum Grenzstrom (konstanter minimaler +Widerstand) von Vorteil, da es neue Netzkonzeptionen erlaubt. +Ein sehr interessanter Anwendungsfall für supraleitende Kabel ist die +Energieversorgung in Ballungsgebieten [12.7]. Bild 12.6 zeigt schema- +tisch, wie bei der konventionellen Lösung die Energie über Umspann- +anlagen (UA) HS/MS (110 kV auf 10 bzw. 20 kV) in das städtische Netz +eingespeist und in der Mittel- und Niederspannungsebene weiter verteilt +wird [12.8, 12.9]. In den Zentren großer Städte sind zahlreiche UA vor- +handen, die in aller Regel nicht sichtbar sind, da es sich um Innenraum- +anlagen mit Kabeleinspeisungen handelt. Nichtsdestotrotz sind diese +Anlagen aufwändig und beanspruchen sehr viel Raum; bei größeren +Wartungs- oder Instandhaltungsarbeiten ist eine äußerst sorgfältige lo- +gistische Vorbereitung erforderlich. +Bild 12.6 Innenstadtversorgung konventionell [12.8, 12.9] + 365 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Zur Erzielung „schlankerer“ Netzstrukturen wäre es daher wünschens- +wert, die Hochspannungstechnik aus dem direkten Innenstadtbereich +in Randbereiche zu verlagern und über einige 110-kV-Einspeisungen +an der Peripherie die Energieverteilung im Zentrum über ein Mittelspan- +nungsnetz zu realisieren. Wegen der auf Grund sehr hoher Lastdichten +erforderlichen großen Anzahl paralleler Kabelsysteme und der ohnehin +sehr vollen Leitungstrassen im städtischen Bereich kommen daher kon- +ventionelle Kabel nicht in Frage. Eine Lösung könnte jedoch in der Ver- +wendung supraleitender Mittelspannungskabel bestehen (Bild 12.7). +Zudem kann die Versorgungssituation in Ballungszentren die Verbindung +von Last- bzw. Einspeiseschwerpunkten im Bereich mehrerer 100 MVA er- +forderlich machen, die bisher nur mittels 400-kV-Anbindung realisierbar war. +Auch hier kann die Supraleitung auf der 110-kV-Ebene eine einem 400-kV- +System gleichkommende Leistung übertragen (z. B. 700 MVA). Zusammen +mit der Einsparung von 400/110-kV-Umspannanlagen im Stadtbereich kön- +nen solche Konzepte zukünftig völlig neue Lösungsansätze für die stabile +und zukunftsfähige Versorgung von Ballungszentren liefern. +Vom „supraleitenden Innenstadtnetz“ werden eine Reihe von Vorteilen +erwartet, wie beispielsweise +– Geringere Trassenbreite +– Geringerer Anlagenbaugröße +366 +Bild 12.7 Innenstadtversorgung mit supraleitenden Mittelspannungs- +kabeln [12.8, 12.9] +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 367 +– Keine elektromagnetische Beeinflussung +– Entfall von HS/MS-Umspannanlagen in der Innenstadt +– Geringere Verluste (Kabel, Transformatoren) +Auch im Hinblick auf zukünftige Ladeinfrastrukturen für Elektrofahrzeuge +können supraleitende Energiekabelnetze größere Bedeutung gewinnen. +Vor allem, wenn sogenannte Hochleistungs-Schnellladestationen in grö- +ßerer Stückzahl im Stadtbereich installiert werden sollen, könnte die Su- +praleitung zu einem wichtigen Bestandteil des Versorgungskonzeptes +werden. +Bei Vorhandensein eines Mittelspannungsnetzes mit HTS-Kabeln kön- +nen auf der nachgelagerten Niederspannungsseite größere Netzschlei- +fen realisiert und somit Ortsnetzstationen eingespart werden, denn für +den zulässigen Spannungsfall zwischen Hochspannungsabgang und +Niederspannungshausanschluss kann in diesem Fall fast ausschließlich +das Niederspannungsnetz genutzt werden. +Ein weiterer Anwendungsfall der Supraleiter ist die Kurzschlussstrombe- +grenzung: Übersteigt im Kurzschlussfall der Strom einen bestimmten Wert +und kommt es in Folge davon zur Überschreitung der Sprungtemperatur +(siehe Abschnitt 2.7.7.4), so verliert das Material in Sekundenbruchteilen +seine supraleitende Eigenschaft und begrenzt den Strom durch einen +hohen Widerstand (Bild 12.8). Eine Ausnutzung dieses physikalischen Ef- +Bild 12.8 Elektrischer Wider- +stand von Supraleitern und + Normalleitern (schematische + Darstellung) +Bild 12.9 Supraleitender drei- +phasiger Kurzschlussstrom - +begrenzer +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +fekts bietet den Vorteil, dass Netzbereiche einfacher gekoppelt und +Schaltanlagen in laststarken Gebieten nicht mehr für die sehr hohen Kurz- +schlussströme dimensioniert werden müssten, was erhebliche konstruk- +tive Vereinfachungen und damit Einsparungen ermöglichen würde. +Solche supraleitenden Kurzschlussstrombegrenzer sind mittlerweile für +Spannungen bis 132 kV im Einsatz. +Weitere Einsatzgebiete in der Energietechnik +In Bereichen, wo Platz, Gewicht oder die angesprochenen Emissionen +(elektrisch, magnetisch oder thermisch) eine Rolle spielen, stellen HTS- +Verbindungen oft die beste Option dar. Kompaktheit und geringes Ge- +wicht sind beispielsweise auch im Bahn- oder Schiffsbereich +entscheidend. HTS-Generatoren (oder -Motoren) bieten aktuell Ge- +wichtsersparnisse von bis zu 50  % (in der Leistungsklasse von mehre- +ren Megawatt). Sie gestatten aufgrund der kleineren Baugröße +außerdem neue Konzepte im Bereich der Windenergieanlagen. In dem +EU-geförderten-Projekt „EcoSwing“ soll die Eignung der Technologie für +Großanlagen bestätigt werden. [12.10] +12.2.4 Wirtschaftlichkeit der Supraleiter +Der Vielzahl an Vorteilen supraleitender Kabel stehen heute noch ver- +gleichsweise hohe Herstellungskosten gegenüber. Die Rohmaterialien +sind zwar kostengünstig, aber der heutige Preis eines HTS-Bandleiters +der 2. Generation (sehr dünne Keramikschicht auf Stahlband) wird derzeit +im Wesentlichen durch die hohen Prozesskosten determiniert. Mit zuneh- +mendem Volumen hergestellter HTS-Bänder werden diese Kosten stark +fallen und es ist absehbar, dass sogar die auf den Stromtransport bezo- +genen heutigen Leiterkosten von Kupfer (€/kA·m) unterschritten werden. +Zudem ist die derzeitige Fertigungskapazität von HTS-Leitern begrenzt. +Ein Ziel bei der Weiterentwicklung der HTS-Leiter ist das Minimieren der +Wechselstromverluste; auch wenn sie bereits Größenordnungen unter +denen von Kupfer liegen, sind sie noch ein begrenzender Faktor bei län- +geren HTS-Kabelstrecken, da auch kleinste Verluste einen Wärmeein- +trag bewirken, der durch die Kühlung ausgeglichen werden muss. +Für viele potenzielle HTS-Anwendungen stellen die Investitionskosten +eine Hürde dar. Die Bedeutung dieser Barriere nimmt mit fallenden Her- +368 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +stellungskosten für HTS-Materialien ab. Weiterhin beeinflussen die Kos- +ten für Verlustenergie sowie die Kosten der durch die Verluste verur- +sachten CO2-Emissionen den Break-even beim Einsatz der +HTS-Technologie. Diese kann daher schon bald eine wirtschaftliche Al- +ternative sein. Die Autoren von [12.5] haben ermittelt, unter welchen +Umständen der Einsatz von HTS-Betriebsmitteln zu vergleichbaren oder +sogar geringeren annuitätischen Kosten (Investitionen und Betriebskos- +ten) möglich wäre (siehe Bild 12.10) und dazu drei Varianten betrach- +tet. + 369 +Bild 12.10 Vergleich der annuitätischen Kosten zwischen einem +konventionellen städtischen 110-kV-Verteilungsnetz +(100 km2, 30 MW/km2) und demselben Netz mit HTS- +Mittelspannungsverbindungen; Varianten 1 bis 3 [12.5] +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Basisvariante: traditionelles Netz (Vergleichsgrundlage für Varianten 1 +bis 3) – das traditionelle Netz entspricht der in Deutschland und vielen +anderen europäischen Ländern üblichen Struktur eines Verteilungsnet- +zes in Ballungszentren mit vier Netzebenen und konventionellen Be- +triebsmitteln. +– Variante 1: traditionelles HS-Netz ersetzt durch HTS-Netz + Das traditionelle Hochspannungsnetz (110-kV-Ebene) wird durch ein +HTS-Netz ersetzt. Die Nennspannung des HTS-Netzes entspricht der +Spannung des nachgelagerten konventionellen Mittelspannungsnet- +zes. +– Variante 2: traditionelles HS- und MS-Netz ersetzt durch HTS-Netz + Sowohl das traditionelle Hoch- als auch das Mittelspannungsnetz +werden durch ein HTS-Netz ersetzt. +– Variante 3: ausgedehnte NS-Netze als Ergänzung zu Variante 2 + Diese Variante unterscheidet sich von Variante 2 durch weiter aus- +gedehnte Niederspannungsnetze und damit größere, dafür aber deut- +lich weniger Umspannstationen zwischen Mittel- und Niederspan- +nungsebene. +Die Voraussetzungen für wettbewerbsfähige annuitätische Kosten von +HTS-Kabelsystemen auf der Grundlage der betrachteten Varianten sind +[12.5]: +– Der HTS-Einsatz erfolgt in hochbelasteten Netzbereichen als Teilsys- +tem (Hochleistungs-Mittelspannungsnetz als systemischer Ansatz). +– Durch den effizienten Stromtransport auf Mittelspannungsebene wird +in Ballungsgebieten die Hochspannungsverteilungsnetzebene teil- +weise überflüssig und damit auch Umspannstationen, etc. +– Die Preise für HTS-Drähte und für die Kühltechnologie sinken. +Aufgrund zunehmender Nachfrage und optimierter Fertigungsmethoden +ist der Preis für HTS-Leiter in den letzten Jahren bereits deutlich gesun- +ken, und somit die letzte Forderung erfüllt. Voraussetzung ist weiterhin, +dass hinreichende Produktionskapazitäten aufgebaut werden und mit +dem Produktionsvolumen durch Lernkurveneffekte die Leistungsfähig- +keit gesteigert und Produktionskosten gesenkt werden können. Dafür +muss ein entsprechender Bedarf an HTS-Betriebsmitteln herrschen. Um +diesen Bedarf zu schaffen und dem Markt zu Wachstum zu verhelfen, +ist zur Initialzündung die öffentliche Förderung von Pilotprojekten sinn- +voll. Ein prominentes Beispiel hierfür ist das Projekt AmpaCity, das im +nächsten Abschnitt näher beschrieben wird. +370 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +12.2.5 Pilotprojekt „AmpaCity“ in Essen +In einer detaillierten internen Studie hat die RWE Deutschland AG +(heute: innogy SE) mit Herstellern und Hochschulen untersucht, ob und +in welchem Umfang HTS-Kabel für einen aus technischer und wirt- +schaftlicher Sicht sinnvollen Einsatz in Stadtnetzen geeignet sind und +inwieweit sie eine Alternative zu „klassischen“ Lösungen darstellen. +Dabei wurde konkret das Hochspannungsnetz der Stadt Essen betrach- +tet, insbesondere um zu klären, ob im Innenstadtbereich eine Substitu- +tion von 110-kV-Anlagen durch supraleitende Kabelverbindungen auf +der Mittelspannungsebene möglich ist. Von besonderer Bedeutung war +dabei die Integration der innovativen Betriebsmittel in das vorhandene +Verteilungsnetz, sowohl hinsichtlich der Schnittstellen mit den 110-kV- +Einspeisungen als auch bezüglich des Schutzkonzepts [12.7]. +Wie die Studie zeigt, können durch den Einsatz von supraleitenden 10- +kV-Kabeln im Innenstadtbereich von Essen vier von zehn Umspannan- +lagen 110/10 kV entfallen. Ein Ausbau mit konventionellen 10-kV-Kabeln +stellt wegen des hohen Trassen- und Raumbedarfs keine sinnvolle Al- +ternative dar, was sicherlich auch für andere großstädtische Netze in +Anbetracht der Platzverhältnisse im Untergrund Gültigkeit hat. Dahin- +gegen würde der Netzausbau mit HTS-Kabeln deutliche Vorteile gegen- +über einem reinen 110-kV-Netz bieten, einerseits wegen der einfacheren +Netzstruktur und der räumlichen Vorteile der „schlankeren“ 10-kV-Kom- +ponenten, aber andererseits auch bei einem Vergleich der in Wirtschaft- +lichkeitsrechnungen ermittelten Gesamtkosten (Barwertbetrachtung) der +Varianten. Weiterhin lassen die Ergebnisse der Studie erwarten, dass +zusätzlich zu den bereits weiter oben angesprochenen Effekten für die +Kostendegression durch +– Automatisierung und Optimierung der Kabelfertigung +– deutliche Reduzierung des Entwicklungsaufwands bei Serienferti- +gung sowie +– fallweisen Einzug in vorhandene Rohre außer Betrieb zu nehmender +Hochspannungskabel +künftig supraleitende Mittelspannungskabelanlagen wirtschaftlich bes- +ser oder zumindest gleich in Relation zur heutigen Technik sein werden. +Auf der Grundlage der positiven Ergebnisse der Studie wurde in der In- +nenstadt von Essen eine von dem Hersteller Nexans gefertigte Pilot- +strecke (Bild 12.11) mit einem supraleitenden System (10-kV-Kabel und + 371 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Strombegrenzer) von einem Kilometer Länge errichtet und damit die +Umspannanlagen „Herkules“ und „Dellbrügge“ verbunden [12.11]. +Das Pilotprojekt „AmpaCity“ zeigt in der Praxis, dass – beginnend bei +Auslegung und Design über die Legung im innenstädtischen Bereich +bis zur Erprobung im realen Netzbetrieb unter hohen Anforderungen an +die Verfügbarkeit (Versorgung eines nennenswerten Bereichs der In- +nenstadt) – HTS-Kabelanlagen auch für einen Einsatz in großem Maß- +stab geeignet sind. +Das für einen Dauerstrom von 2.310  A bei 10  kV ausgelegte Kabel ist +einen Kilometer lang; damit wird in Essen weltweit erstmals ein HTS- +Mittelspannungskabel mit kompaktem konzentrischen Design zur Ver- +bindung von zwei Umspannanlagen eingesetzt. +Bild 12.12 zeigt ein Stück des 10-kV-Kabels mit konzentrischem Aufbau +der Leiter, bei dem auf ein inneres Wellrohr die Aufbauelemente Leiter +1, Isolierung, Leiter 2, Isolierung, Leiter 3, Isolierung und Kupferschirm +aufgebracht werden; das Ganze wird dann von einem doppelwandigen +Kryostaten umschlossen, auf den im letzten Fertigungsschritt ein PE- +Bild 12.11 Trasse des 10-kV-HTS-Kabels in der Innenstadt von Essen +372 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Mantel extrudiert wird. Auf Grund der konzentrischen Anordnung der +drei Leiter wird eine sehr kompakte Bauform mit entsprechenden Vor- +teilen bei der Handhabung und hinsichtlich der erforderlichen Kühlung +erreicht. +An den Enden wird das Kabel jeweils mit einem speziellen Endver- +schluss (Bild 12.13) an die Schaltanlagen angeschlossen; zwischen den +beiden UA ist eine Verbindungsmuffe installiert. +Nach der Fertigung des Kabelsystems und dessen Installation im +Herbst/Winter 2013 erfolgte im Frühjahr 2014 die Inbetriebnahme +[12.12, 12.13]. +Eine wesentliche Komponente bei der Umsetzung des Projekts – glei- +chermaßen unter zeitlichen sowie wirtschaftlichen Aspekten – ist der +Tiefbau. Um die Tiefbauarbeiten mit möglichst geringem Aufwand zügig +durchführen zu können und die damit verbundenen Verkehrsstörungen +auf ein Minimum zu beschränken, wurde die projektierte Kabeltrasse +zwischen den beiden Umspannanlagen in insgesamt 18 Bauabschnitte +aufgeteilt. +Bild 12.12 Supraleitendes 10-kV-Kabel mit koaxialem Aufbau + 373 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Für den späteren Einzug des HTS-Kabels wurden zunächst Leerrohre +in den Boden eingebracht. Zwischen den beiden Endpunkten wurde +eine Grube für die Montage der Verbindungsmuffe und als Start- bzw. +Zielpunkt für den Einzug der beiden Teillängen des Kabelsystems in den +Trassenverlauf integriert. Der Kabeleinzug erfolgte ähnlich wie bei kon- +ventionellen Hochspannungskabeln. +Anschließend wurden die Komponenten des HTS-Systems in den bei- +den Umspannanlagen und die Verbindungsmuffe montiert. Der supra- +leitende Strombegrenzer und die Kühlanlage sowie ein so genannten +U-Bogen zur Aufnahme der Längenänderungen des Kabels sind in einer +vorhandenen, leerstehenden Trafozelle in der Umspannstation Herkules +installiert (Bild 12.14). +Der Vorratstank für den flüssigen Stickstoff wurde im Freiluftbereich der +Umspannstation „Herkules“ aufgestellt. +Zur Vorbereitung der Inbetriebnahme mussten alle Kontrollsysteme für +die Steuerung, Überwachung und Fernüberwachung sowie deren kor- +374 +Bild 12.13 Endverschluss zum Abschluss des supraleitenden 10-kV- +Kabels +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 375 +rektes Zusammenspiel validiert werden, um insbesondere den kälte- +und sicherheitstechnischen Betrieb des Systems sicher zu stellen. +Nach der Abnahme des Kühlsystems durch den Technischen Überwa- +chungsverein wurden Kabelsystem und Strombegrenzer „kaltgefahren“, +d. h. mit einer definierten Abkühlgeschwindigkeit und einem festgelegten +Procedere auf Betriebstemperatur gebracht. +Nach Erreichen eines eingeschwungenen thermischen Zustands er- +folgte im nächsten Projektschritt die Überprüfung der Einschaltbereit- +schaft. Für diese Inbetriebnahmeprüfung wurde ein Kabelmesswagen +eingesetzt und das auch für konventionelle Kabel übliche Prüfverfahren +– VLF-Spannungsprüfung mit 0,1-Hertz-Prüfspannung (30 kV), Verlust- +faktormessung (bei 10 kV, 15 kV und 20 kV) und Teilentladungsprüfung +Bild 12.14 Komponenten des HTS-Systems in der Umspannanlage +„Herkules“ +1 Kabel +4 Kurzschlussstrombegrenzer +2 U-Bogen +5 Kühlanlage +3 Endverschluss +6 Stickstofftank +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +(20 kV) – herangezogen. Nach dem Bestehen dieser Inbetriebnahme- +prüfung wurde das System formal in den Netzbestand aufgenommen. +Im Rahmen mehrerer Kurz- und Erdschlussversuche wurde erfolgreich +nachgewiesen, dass das System nicht nur für den ungestörten Betrieb +geeignet ist, sondern dass es auch zuverlässig relevante Betriebssitua- +tionen im gestörten Betrieb beherrscht. +Das HTS-System zeichnet sich durch große Zuverlässigkeit im Dauer- +betrieb ohne nennenswerte Probleme aus; lediglich einige kleinere Nach- +besserungen an der Kühlanlage, sowie Justierungen der Schutztechnik +wurden – meist während des laufenden Betriebs – vorgenommen. +Der Innovationscharakter des Pilotprojekts ist ausschlaggebend für die +Förderung durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, da +es potenziell eine Initialzündung für den Aufbau weiterer Produktionska- +pazitäten im Bereich der HTS-Materialien, Kühlanlagen und HTS-Kabel- +technik darstellt. Mit Erreichen der gesteckten Innovationsziele kann +mittel- bis langfristig die Stromversorgung in Ballungsräumen mit hohen +Energiedichten durch die teilweise Substitution von 110/10-kV-Umspann- +anlagen vereinfacht werden, und nicht zuletzt wird hiermit ein Beitrag zur +Sicherung der Technologieführerschaft des Standorts Deutschland auf +dem Sektor der supraleitenden Betriebsmittel geleistet. +Fazit +Mit HTS steht eine Technologie bereit, die Klimaschutz und wirtschaftli- +chen Nutzen vereinen und herkömmliche Betriebsmittel in Sachen Effi- +zienz um ein Mehrfaches übertreffen kann. Ein großer Vorteil ist, dass +HTS in der gesamten Kette der Elektrizitätswirtschaft – von der Strom- +erzeugung über Transport und Verteilung bis hin zum Verbraucher +(Beispiel Motor) – einsetzbar sind, somit unabhängig von den Primär- +energieträgern Nutzen bieten. Dass HTS zudem neue Netzstrukturen +erlauben oder die konstruktiven Möglichkeiten im Maschinenbau erwei- +tern, ist ein zusätzliches Plus. Ein Engagement von Politik und Wirt- +schaft zugunsten der HTS würde also technische Innovation +beschleunigen, auf breiter Front den Klimaschutz fördern und mittel- bis +langfristig Kostensenkungspotenziale eröffnen. +376 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Auf dem Weg zu bedarfsorientierter Energieerzeugung, +-übertragung und -verteilung sind wir unseren Kunden ein +wichtiger Begleiter. Mit wegweisenden Innovationen und +kontinuierlichen Verbesserungen eines stetig wachsenden +Produktprogramms, setzen wir in der Verbindungs- und +Anschlusstechnik immer wieder neue Maßstäbe. Wir +unterstützen Sie mit kompakten, montagefreundlichen, +langlebigen und sicheren Energiekabelgarnituren, die +höchsten Qualitätsansprüchen und den strengen Vorga- +ben internationaler Normen gerecht werden. +www.nexans-power-accessories.com +info.power-accessories@nexans.com +WIR VERBINDEN +DIE STROMNETZE DER WELT. +ENERGIE IST UNSERE ZUKUNFT. +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +378 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +13 Vorschriften und Normung +Die Normung bildet die Basis für die technische und wirtschaftliche Zu- +sammenarbeit und ist Voraussetzung für den freien Warenaustausch. +Die Norm beschreibt Funktion und Eigenschaften dergestalt, dass das +Zusammenwirken unterschiedlicher Betriebsmittel gewährleistet ist und +dass die Betriebsmittel herstellerunabhängig austauschbar sind und da- +durch anwendungsspezifische Sonderforderungen minimiert werden. +Für die Einhaltung dieser Anforderungen existieren entsprechende Prüf- +normen. Ein weiterer wichtiger Aspekt der Normung ist die Festlegung +der sicherheitsrelevanten Merkmale für Hersteller, Anwender und unbe- +teiligte Dritte. Die Normen beschreiben im Bereich der Starkstromkabel +den am Markt üblichen Stand der Technik und definieren die Regel der +Technik. +Die elektrotechnische Normungsarbeit hat sich wie folgt entwickelt: +1895 Der VDE (Verband Deutscher Elektrotechniker e.V.) erstellt die +erste deutsche Sicherheitsvorschrift für elektrische Starkstrom- +anlagen (entsprechend DIN VDE 0100). +1906 Die IEC (International Electrotechnical Commission), die für die +Erarbeitung von internationalen elektrotechnischen Normen zu- +ständig ist, wird gegründet. +1937 Die zweite Durchführungsverordnung zum Energiewirtschaftsge- +setz tritt in Kraft; die VDE-Normen gelten als anerkannte Regeln +der Technik. +1970 Mit dem Vertrag zwischen DNA (Deutscher Normenausschuss +e.V.) und VDE wird die Deutsche Elektrotechnische Kommission +(DKE) gegründet; die DKE übernimmt fortan die Normungs- und +Vorschriftenarbeit. +1973 Die CENELEC (Comité Européen de Normalisation Electrotech- +nique) für die Normung auf europäischer Ebene (Harmonisierung +der nationalen Normen) wird gegründet. +Ursprünglich wurde in Deutschland die elektrotechnische Normung vom +Verband Deutscher Elektrotechniker (VDE) e.V. – heute VDE Verband +der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. – durchgeführt. Mit +dem Vertrag zwischen dem Deutschen Normenausschuss e.V. (DNA) – + 379 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +heute Deutsches Institut für Normung (DIN) – und dem VDE vom 13. Ok- +tober 1970 wurde als gemeinsames Organ die Deutsche Elektrotechni- +sche Kommission (DKE) – heute Deutsche Kommission Elektrotechnik +Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE – gebildet. Die dafür gül- +tige DIN VDE 0022 regelt in einer aktualisierten Satzung die Zusammen- +arbeit [13.1]. Die DKE übernimmt die Normungs- und Vorschriftenarbeit. +In diesem Gremium wird die Normung gemeinsam von kompetenten +Fachleuten aus den so genannten „interessierten Kreisen“ aus Wissen- +schaft, Elektroindustrie, Elektrizitätswirtschaft, Elektrohandel, Elektro- +handwerk, Verbraucherschaft, Behörden, Berufs genossenschaften, +Technische Überwachungsorganisationen, Versicherern sowie Prüf- und +Forschungsinstituten erarbeitet. Durch das öffentliche Einspruchsverfah- +ren können alle Interessen berücksichtigt werden. Wichtig dabei ist, dass +die Normen nach dem Konsensprinzip erarbeitet werden und damit die +Voraussetzung für die Akzeptanz der Normen als anerkannte Regel der +Technik gegeben ist. Die Normen werden gleichzeitig als VDE-Bestim- +mungen in das VDE-Vorschriftenwerk aufgenommen. Damit wird ihre Be- +deutung für sicherheitstechnische Festlegungen unterstrichen, sie gelten +somit als sicherheitstechnische Normen. +Die Regeln für den Aufbau und die zu erfüllenden Anforderungen sowie +Empfehlungen für die Verwendung sind für Starkstromkabel und -leitun- +gen weitgehend in nationalen, europäischen und zunehmend in inter- +nationalen Normen festgelegt. Im Zuge der Harmonisierung des +europäischen Marktes hat die europaweite Normung, insbesondere im +Hinblick auf den Abbau von Handelshemmnissen, absolute Priorität +[13.2]. Dadurch haben sich grundlegende Änderungen sowohl in der +Bearbeitung als auch in der Darstellung der Normen ergeben. +Kabel für Verteilungsnetze sind im Vergleich zu anderen elektrotechni- +schen Produkten stärker durch Normen beschrieben, da sie wesentliche +Unterschiede zu Produkten wie z. B. Transformatoren oder Schaltern +aufweisen. In ihrer Rolle als Verbindungselement über lange Distanzen +sind sie unterschiedlichsten Betriebsbedingungen sowohl über die Ver- +bindungslänge als auch über die gesamte Lebensdauer ausgesetzt. Sie +sind zudem, bedingt durch ihren Aufbau und die Legung in Erde, einer +regelmäßigen Wartung nicht zugänglich, und ein Austausch ist wegen +der hohen Kosten für die Erdarbeiten extrem aufwändig. Um den hohen +Ansprüchen an die Lebenserwartung und die Zuverlässigkeit zu genü- +gen und ein einwandfreies Zusammenspiel von Kabeln und Garnituren +zu gewährleisten, ist es erforderlich, bei der Normung einen angemes- +sen hohen Aufwand zu treiben. +380 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +13.1 Nationale Normung +Die Normungsarbeit in der DKE ist in verschiedene Bereiche und dort +wieder in mehrere Fachbereiche aufgeteilt (Bild 13.1). Die Normung für +Starkstromkabel, -leitungen und Garnituren erfolgt im Fachbereich 4, +sie ist dem Komitee K 411 (Starkstromkabel und isolierte Starkstromlei- +tungen) und zugehörigen Unterkomitees (UK) zugeordnet: +– UK 411.1: Starkstromkabel +– UK 411.2: Isolierte Starkstromleitungen +– UK 411.3: Starkstromkabelgarnituren +Bild 13.1 Struktur der Normungsarbeit bei DKE + 381 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +13.1.1 DKE K411 +Das Komitee K 411 ist für die Normenpolitik und die Koordinierung der +einzelnen Unterkomitees und der übergreifenden Arbeitskreise (Strom- +belastbarkeit und Verwendung von Kabeln und Leitungen, Werkstoffe, +Prüfverfahren und Brandverhalten) verantwortlich. Bei der Festlegung +der Normenpolitik und dem damit verbundenen Aufwand sind sowohl +die Marktrelevanz als auch die zur Verfügung stehenden Ressourcen +zu berücksichtigen. Folgende Faktoren sind zudem für eine effektive +und erfolgreiche Normung von entscheidender Bedeutung: +– Die Normung sollte weiterhin vorzugsweise „freiwillig“ durch die unmit- +telbar beteiligten Partner erfolgen und möglichst nicht ausschließlich +„Dritten“ z. B. dem Gesetzgeber überlassen werden. Nur so kann die +Marktrelevanz und der Bezug zur Verwendung sichergestellt werden. +– Eine frühzeitige und aktive Beteiligung kompetenter Experten insbe- +sondere bei den IEC- und CENELEC-Aktivitäten verhindert, dass Nor- +mungsergebnisse übernommen werden müssen, die nicht dem +angestrebten Ziel entsprechen. +Die Unterkomitees bearbeiten die Normentexte sowohl fachlich als auch +redaktionell. Sie veröffentlichen die Entwürfe der Normen, bearbeiten +die eingehenden Einsprüche, erstellen und veröffentlichen in Abstim- +mung mit dem zuständigen Komitee die endgültigen Normentexte. +13.1.2 DKE UK411.1 Starkstromkabel +Die relevanten Aufbaunormen für Starkstromkabel und -leitungen sind in +der Gruppe 2 „Energieleiter“ (d. h. alle VDE-Bestimmungen, die mit den +Ziffern 02 beginnen, z. B. 0276) des VDE-Vorschriftenwerkes, die zuge- +hörigen Prüfnormen in Gruppe 4 „Messen, Steuern, Prüfen“ zu finden. +Ziel ist es, durch Festlegung des Aufbaus, der Materialien und der Prüf- +kriterien sicherzustellen, dass das Kabel die sicherheitstechnischen + Mindestanforderungen erfüllt, der Vielfalt der auftretenden Betriebs- + bedingungen während der geplanten Lebensdauer gewachsen ist, funk- +tionstüchtig bleibt und dass eine definierte Basis für die Garniturenzuord- +nung vorhanden ist. Dabei sind folgende Kriterien zu berücksichtigen: +– Kabelaufbau +– Abmessungen +– elektrische Eigenschaften +382 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +– mechanische Eigenschaften +– thermische Eigenschaften +– Verhalten gegenüber äußeren Einflüssen +Die Arbeit an den wichtigsten DIN-VDE-Bestimmungen für kunststoff- +isolierte Starkstromkabel in der Mittel- und Hochspannung folgt einem +international festgelegtem Zeitplan zur Überarbeitung mit den nötigen +Anpassungen an die aktuellen Erkenntnissen bei der Herstellung und +Anwendererfahrung. Bei den Mittelspannungskabeln konnten durch +diese Kontinuität einige Produktmerkmale angepasst und bei Inbetrieb- +nahmeprüfung neue Prüfverfahren eingearbeitet und zusätzlich Hin- +weise für den Anwender zur Qualitätsausrichtung empfohlen werden, +siehe auch Abschnitt 5. In der Hochspannung konnte eine weitere An- +gleichung der Prüfsystematik an die internationale Normung bei IEC und +den deutschen Anwendererfahrungen umgesetzt werden. +Es ist immer zu beachten, dass eine Norm die möglichen aktuellen Anfor- +derungen nicht zeitnah zur Projektaufgabe, insbesondere die Erfordernisse +durch Energiewende vollständig abdecken kann. Die nach einer Norm ge- +fertigten Produkte schließen in der Regel zusätzliche Leistungsmerkmale +ein, die insbesondere die Erfahrungen bei Legung, Montage und Betrieb +berücksichtigen. Jede einzelne Eigenschaft zu normen würde bedeuten, +dass Produktanpassungen ausschließlich über den zeitintensiven Nor- +mungsprozess und die mehrjährigen Überarbeitungsintervalle (Mainten- +ance Cycle) erfolgen müssten. Während die Einhaltung der Norm eine +unverzichtbare Basis für die Lieferung ist, spielt das Vertrauensverhältnis +zwischen Anwender und Lieferant auf der Basis der Betriebserfahrungen +und bei der Präqualifikation der Lieferanten eine wesentliche Rolle. +Es wurde auch für die Starkstromkabel in der Spannungsebene > 110 +kV für die Transportnetzebene eine IEC-Norm (IEC 62067) in das na- +tionale Regelwerk in DIN VDE 0276-2067 überführt. +Darüber hinaus werden auf der Basis von CIGRE-Arbeitsgruppen mit +Anwendererfahrungen Normen für Seekabel und Supraleiterkabel ent- +wickelt. +13.1.3 DKE UK411.3 Starkstromkabelgarnituren +Die relevanten Aufbaunormen für Starkstromkabelgarnituren werden, +wie für Kabel in Abschnitt 13.1.1 beschrieben, in der zugehörigen DKE- +Struktur bearbeitet. + 383 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Ziel ist es, für die verschiedenen Garniturentechnologien die geeigneten +Prüfkriterien festzulegen, um zu gewährleisten, dass die Kabelgarnitu- +ren die sicherheitstechnischen Mindestanforderungen erfüllen. +Kabel müssen während der geplanten Lebensdauer funktionstüchtig +bleiben, d. h. der Vielfalt der auftretenden Betriebsbedingungen gewach- +sen sein. +Dabei gelten folgende Anforderungen: +– Kabelaufbau muss bekannt sein +– Abmessungen müssen zu den Kabelabmessungen passen +– Elektrische, mechanische und thermische Eigenschaften müssen +denen der Kabel entsprechen +– Verhalten muss gegenüber äußeren Einflüssen resistent sein +Zu den Garnituren gehört auch die Abschluss- und Verbindungstechnik. +Somit werden die zugehörigen Kontaktsysteme ebenfalls im UK411.3 +bearbeitet. +13.2 +Zusammenhang zwischen nationaler, europäischer und +internationaler Normung +Die nationale Normung wird durch die europäische Normung bestimmt, +die sich wiederum auf die internationale Normung abstützt (Tabelle 13.1). +Die internationale Normung erfolgt bei ISO (International Organization +for Standardization), die europäische bei CEN (Comité Européen de +Normalisation). Die entsprechenden Organisationen für die elektrotech- +nische Normung sind IEC (International Electrotechnical Commission) +und CENELEC (Comité Européen de Normalisation Electrotechnique). +Die erarbeiteten Normen sind lEC-Normen (Tabelle 13.2), EN (Europäi- +sche Normen) und HD (Harmonisierungsdokumente). +Während die EN unverändert, d.  h. im Wortlaut, in nationale Normen +zu übersetzen sind, müssen aus den HD nur die relevanten Teile inhalt- +lich in die nationalen Normen übernommen werden, entgegenstehende +nationale Normen zurückgezogen werden. +In Bild 13.2 sind beispielhaft Deckblätter von DIN-VDE-Bestimmungen +gezeigt. Daraus wird die Verknüpfung der nationalen mit den europäi- +schen und internationalen Normen deutlich. +384 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 385 +Tabelle 13.2 IEC-Normen für Starkstromkabel +Tabelle 13.1 Normung auf nationaler, europäischer und internationa- +ler Ebene +nationale +Normung +europäische +Normung +internationale +Normung +allgemeine + Normungsorganisation +DIN +CEN +ISO +elektrotechnische + Normungsorganisation +DKE +CENELEC +IEC +entsprechende Normen der +Elektrotechnik +DIN VDE, DIN +EN, HD +IEC +IEC - +Nummer +Thema1) +Bauarten und +Garnituren +kunst- +stoff- +isoliert +60502 +Nieder-, Mittelspannung +60840 +Hochspannung ≤ 150 kV +62067 +Hochspannung > 150 kV +papier- +isoliert +60141 +Hochspannung +60055 +Nieder-, Mittelspannung +Übergeordnete +Bestimmungen +60050-461 +Begriffe +60364 +Errichtung +60183 +Verwendung +60228 +Leiter +Belastbarkeit +60287 +Belastbarkeit, ungestörter Betrieb +60724 +zul. Kurzschlusstemperaturen (1 bis 3 kV) +60986 +zul. Kurzschlusstemperaturen (6 bis 30 kV) +61443 +zul. Kurzschlusstemperaturen (> 30 kV) +60949 +Berechnung der Kurzschlussströme +60853 +Zyklischer Betrieb +Prüfmethoden +60229 +Kabelmäntel +60230 +Stoßspannung +60331 +Isolationserhalt +60332 +Brandverhalten +60754 +Halogenfreiheit +61034 +Rauchdichte +60811 +Werkstoffprüfung +61238 +Leiterverbinder +61442 +Garnituren +60885 +Teilentladung +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +386 +Bild 13.2 Beispiele für die Bezeichnung von Normen +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Die IEC ist bestrebt, eine Koordinierung der elektrotechnischen Normen +weltweit voran zu bringen. Die von der IEC herausgegebenen Doku- +mente sind Normen, Technische Berichte, Technische Spezifikationen +und Empfehlungen. Eine gesetzliche Regelung, die eine Übernahme +der lEC-Normen erzwingen könnte, gibt es nicht. +Dennoch ist eine Reihe der mitarbeitenden Länder in den letzten Jahren +stark zunehmend übereingekommen, lEC-Normen, denen sie zuge- +stimmt haben, auch sachlich in die nationalen Normen mit zu überneh- +men. Das gilt im Wesentlichen auch für die DIN-VDE-Bestimmungen, +die als Basis die lEC-Anforderungen berücksichtigen. Berücksichtigt +werden in den DIN-VDE-Bestimmungen aber zusätzlich alle nationalen +Besonderheiten z.  B. aufgrund der geltenden Gesetze, der Qualitäts- +anforderungen und des Netzbetriebs. +13.3 Harmonisierung der Normung in Europa +Bereits 1957 wurde im EG-Vertrag („Römische Verträgen“) in einem Ar- +tikel (heute aktuell Nr. 114) festgelegt, durch Richtlinien diejenigen +Rechts- und Verwaltungsvorschriften der Mitgliedsstaaten einander an- +zugleichen, die sich unmittelbar auf die Errichtung oder das Funktionie- +ren des gemeinsamen Marktes auswirken [13.3]. Auf dem Gebiet der +Technischen Regelwerke nimmt die CENELEC die Aufgabe wahr, die +in Europa geltenden Normen zu harmonisieren. +Mit Öffnung des europäischen Marktes in den 1990er Jahren ist die Be- +deutung der europäischen Normen gegenüber den nationalen Normen +stark gestiegen. Aufgabe ist es, die national vorhandenen Normen in + europäische Normen zu überführen und andererseits europäische Richt- +linien in nationales Recht umzusetzen. Der Schwerpunkt der deutschen +Normungsaktivitäten hat sich seit dieser Zeit auf die Harmonisierung der +europäischen elektrotechnischen Normungsorganisation CENELEC + konzentriert, (siehe auch Abschnitt 13.2) mit steigender Tendenz zu +IEC-Normen. Wichtig für den Anwender ist dabei, dass die in den DIN- +VDE-Bestimmungen festgelegten anerkannten Regeln der Technik bei- +behalten und nicht auf ein niedrigeres Niveau herabgesetzt werden. +An der Erarbeitung der Harmonisierungsdokumente (HD) und der Eu- +ropäischen Normen (EN) sind nicht nur die Länder der Europäischen +Union, sondern auch die dem europäischen Wirtschaftsraum (EWR) bei- +getretenen Länder beteiligt. + 387 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Dabei sind folgende Grundsätze von Bedeutung: +– Die nationalen Aktivitäten werden soweit wie möglich zugunsten der +europäischen Normung reduziert und neue Normen möglichst nur +noch als EN erarbeitet. Das so genannte Vilamoura-Verfahren schreibt +vor, dass jedes nationale Normungsvorhaben gemeldet werden muss. +Die einzelnen Mitgliedsländer können dann entscheiden, ob sie sich +an dieser Normung im Rahmen der CENELEC beteiligen. Ein natio- +nales Normungsvorhaben kann nur dann durchgeführt werden, wenn +vier andere CENELEC-Mitglieder auf einer europäischen Normung +bestehen. +– Die Ergebnisse der internationalen Normungsarbeit in IEC fließen, so- +weit irgend möglich, ohne weitere Verzögerung in die CENELEC-Nor- +mungsarbeit ein. Im Zuge des so genannten „Parallel Voting +IEC/CENELEC“ werden von IEC erarbeitete Entwürfe, bezeichnet als +DIS (Draft International Standard), entsprechend der Vorgabe des +betroffenen Technischen Komitees, gleichzeitig in CENELEC abge- +stimmt und bei Annahme in eine Europäische Norm (EN) umgewan- +delt. Im so genannten „Dresden Agreement“ von 1996 wird die +Möglichkeit eröffnet, Normenvorhaben aus dem CENELEC-Bereich in +die IEC-Arbeit einzubringen. +Die schnelle und sachlich kompetente Beurteilung aller internationa- +len (IEC) und europäischen (CENELEC) Normenvorschläge mög- +lichst durch kompetente und aktive Mitarbeit durch die verantwortli- +chen nationalen Normengremien ist eine wesentliche Voraussetzung, +den gewünschten Stand der Technik zu erhalten und weiter zu entwi- +ckeln. +Unmittelbarer Anlass für die seit Anfang der 1990er Jahre laufenden Ak- +tivitäten auf dem Gebiet der Starkstromkabel in CENELEC war die Um- +setzung der öffentlichen Beschaffungsrichtlinie (Sektorenrichtlinie) +[13.4]. Danach ist ab bestimmten Wertgrenzen des angefragten Volu- +mens jeder europäische Netzbetreiber gehalten, europaweit auszu- +schreiben. Die Richtlinie setzt „transparente, verfügbare“ Normen +(Beseitigung der Handelshemmnisse) voraus. +Da es in den einzelnen europäischen Ländern unterschiedliche gesetz- +liche Vorschriften und in den Verteilungsnetzen unterschiedliche Netz- +bedingungen gibt, ist eine Vereinheitlichung der Verteilungskabel nur +bedingt möglich. Daher hat man sich entschlossen, zunächst die derzeit +388 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +bestehenden nationalen Normen für Starkstromkabel in öffentlichen Ver- +teilungsnetzen in so genannten „Kompendien“ zusammenzustellen, sie +in eine einheitliche Form zu bringen und als HD zu veröffentlichen. Die- +ses Verfahren ist im Moment der einzige Weg, den in den einzelnen +Ländern bestehenden Stand der Technik unter Berücksichtigung der na- +tionalen Vorschriften zu sichern. Die relevanten DIN-VDE-Bestimmun- +gen und damit der in Deutschland erreichte Stand der Technik sind in +die entsprechenden HD eingebracht worden. +Die HD sind in mehrere Teile gegliedert. Dabei enthält der Teil 1 allge- +meine Anforderungen (Anforderungen, die für alle Kabel gelten, wie +z. B. Festlegung der Isolierwanddicken) und der Teil 2, soweit vorhan- +den, Hinweise auf Prüfverfahren. Die folgenden Teile enthalten im We- +sentlichen – nach Bauarten, z. B. den Werkstoffen der Isolierung bzw. +den metallenen Hüllen, sortiert – die einzelnen Hauptabschnitte mit den +Bauarten der Mitgliedsländer. +Die für Deutschland relevanten HD für Kabel werden in der DIN-VDE- +Bestimmung der Normreihe 0276 zusammengefasst. Die jeweilige + Nummer des HD (z. B. HD 603) gibt den betreffenden Teil der entspre- +chenden DIN-VDE-Bestimmung (z. B. DIN VDE 0276-603) an. In den +DIN-VDE-Bestimmungen sind nur diejenigen Teile und Hauptabschnitte +des jeweiligen HD aufgenommen, die national angewendet werden +(z. B. DIN VDE 0276-603.5G für unbewehrte VPE-isolierte Nieder - +spannungskabel). In den Tabellen 13.3 und 13.4 ist dargestellt, welche +„alten“ DIN-VDE-Bestimmungen in die HD eingeflossen sind und + welche „neuen“ DIN-VDE-Bestimmungen daraus entstanden sind. +Dabei ist zu beachten, dass die HD für Garnituren und Hochspan- +nungskabel keine Aufbauanforderungen, sondern nur Prüfanforderun- +gen beinhalten. +Die Kennzeichnung auf dem Kabelmantel mit dem eingetragenen Zei- +chen und Angabe der Norm (z.  B. < VDE > 0276) lässt keine Unter- +scheidung der einzelnen Bauarten mehr zu. Deshalb wird die +Kennzeichnung um die Bauartkurzzeichen und die Spannung (z. B. +NAYY 1 kV) erweitert. +Nationale Normen werden dann zurückgezogen, wenn ihr Inhalt in einer +harmonisierten europäischen Norm festgelegt ist. So wurden viele DIN +VDE Normen seit vielen Jahren in der Normreihe DIN VDE 0276 über- +führt und folgen den international gültigen Regularien. + 389 + +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +390 +Die Bauarten, die nicht in die HD aufgenommen wurden, verbleiben als +„nationale Restbestände“ in den bekannten Normen, z. B. +– DIN VDE 0271 (z. B. bewehrte Kabel) +– DIN VDE 0266 (ehemalige Teile 3 und 4) +Tabelle 13.3 Harmonisierungsdokumente (HD), Europäische Normen +(EN) und DIN-VDE-Bestimmungen für +Niederspannungs kabel und -garnituren +1) zusätzliche Prüfmethoden +Produkt +Inhalt der Be - +stimmungen +Anwendungsbereich +HD +DIN VDE +Kabel +Prüfmethoden +alle Kunststoffkabel +605 +0276-605 +Aufbau und +Prüfanforde- +rungen +Kunststoffkabel für Vertei- +lungsnetze +603 +0276-603 Teile +1, 3G +0276-603 Teile +1, 5G +Kabel mit verbessertem Ver- +halten im Brandfall für Kraft- +werke +604 +0276-604 Teile +1, 5G +isolierte Freileitungen +626 +0276-626 Teile +1, 21) 4F und +9F +Steuerkabel +627 +0276-627 Teile +1, 21) 7H +0276-627 Teile +1, 21) 4H +Produkt +Inhalt der Be- +stimmungen +Anwendungsbereich +EN +DIN VDE +Garnituren +Prüfanforde- +rungen +Kunststoffkabel +50393 +0278-393 +Kunststoffkabelgarnituren +50655 +0278-655 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 391 +Hochspannungskabel werden in weit geringerem Umfang als Nieder- +und Mittelspannungskabel eingesetzt. Sie werden viel stärker auf den +vorliegenden Einzelfall ausgelegt und optimiert. Deshalb sind nicht alle +Parameter der Hochspannungskabel in der Normung festgelegt. Daher +ist es umso wichtiger, für Hochspannungskabel und -garnituren die we- +sentlichen Prüfanforderungen festzulegen, die ein einwandfreies Be- +triebsverhalten erwarten lassen. +Für Hochspannungskabel wurde folgende Struktur – ähnlich den HD für +Nieder- und Mittelspannungskabel – beschlossen: +– Teil 1: IEC 60141 (für papierisolierte Kabel), IEC 60840 (für kunst- +stoffisolierte Kabel) +Tabelle 13.4 Harmonisierungsdokumente (HD), Europäische Normen +(EN) und DIN-VDE-Bestimmungen für +Mittelspannungskabel und -garnituren +1) zusätzliche Prüfmethoden +Produkt +Inhalt der Be - +stimmungen +Anwendungsbereich +HD +DIN VDE +Kabel +Prüfmethoden +alle Kunststoffkabel +605 A1 +0276-605 A1 +Aufbau und +Prüfanforde- +rungen +Kunststoffkabel für Vertei- +lungsnetze +620 +0276-620 Teile +1, 3C, 4C +0276-620 Teile +1, 10-C +Massekabel für Verteilungs- +netze +621 +0276-621 Teile +1, 21) 3C, 4C +Kabel mit verbessertem Ver- +halten im Brandfall für Kraft- +werke +622 +0276-622 Teile +1, 4D +Produkt +Inhalt der Be- +stimmungen +Anwendungsbereich +EN +DIN VDE +Garnituren +Prüfmethoden +Kunststoff- und Massekabel +61442 +0278-442 +Prüfanforde- +rungen +Kunststoff- und Massekabel +HD +629-1 +HD +629-2 +0278-629 Teil 1 +0278-629 Teil 2 +Kunststoffkabelgarnituren +50655 +0278-655 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +392 +– Teil 2: zusätzliche Prüfmethoden, die in Europa zur Anwendung kom- +men +– Teil 3 ff: Prüflisten mit einer Zusammenfassung der für die jeweilige +Bauart der einzelnen europäischen Länder relevanten Prüf - +anforderungen und -methoden +Die Normung eines europäischen Standardkabels für den Bereich der +elektrischen Energieversorgung ist im Hinblick auf die in den einzelnen +Ländern bestehenden unterschiedlichen gesetzlichen und technischen +Rahmenbedingungen nicht möglich, aber auch nicht erforderlich. Aller- +dings werden mit Sicherheit von der Vergleichbarkeit und Transparenz +der neuen HD deutliche Impulse auf die weitere Entwicklung der Pro- +dukte ausgehen. Eine Konzentration auf weniger Bauarten muss län- +gerfristig in die Überlegungen einbezogen werden. Sinnvoll ist hier ein +abgestimmtes schrittweises Vorgehen. +13.4 Normenkonformität +In einem von Handelshemmnissen – soweit sie durch Normen begrün- +det waren – weitgehend befreiten europäischen Markt kommt dem +Nachweis der Normenkonformität eine entscheidende Bedeutung zu. +Die grundsätzliche Vorgehensweise beim Nachweis der Normenkonfor- +mität ist in Bild 13.3 aufgezeigt [13.5]. +Bei so genannten zeichenfähigen Produkten erteilt das Prüf- und Zerti- +fizierungsinstitut des VDE die Genehmigung zum Führen des VDE-Zei- +chens. Bei Starkstromkabeln für Verteilungsnetze nach den Normen DIN +VDE 0276-620 und -603 wurde Anfang der 1990er Jahre ein Prüfver- +Tabelle 13.5 Harmonisierungsdokumente und DIN-VDE-Bestimmun- +gen für Hochspannungskabel und -garnituren +Produkt +Inhalt der Be- +stimmungen +Anwendungsbereich +EN +DIN VDE +Kabel und +Garnituren +Prüfanforde- +rungen +Kunststoffkabel +632 +0276-632 Teile 0, 1, +3-D, 4-D, 5-D +Niederdruck-Ölkabel +633 +0276-633 Teile 1, 3D +Gasinnendruckkabel +634 +0276-634 Teile 1, 3C +Gasaußendruckkabel +635 +0276-635 Teile 1, 3C +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +fahren festgelegt, mit dem im Rahmen einer Langzeitprüfung die Qua- +lität und Lebensdauer zuverlässig überprüft werden kann [13.6, 13.7]. +Das bedeutet im Einzelnen: +– Überprüfung der Existenz eines zertifizierten QM-Systems nach DIN +EN ISO 9000 +– Typprüfung bei neuen Produkten +– erneute Typprüfung nach dem so genannten „lEC-Modus“, wenn Än- +derungen der Werkstoffe, des Aufbaus oder des Fertigungsprozesses +erfolgen, die eine Änderung der Betriebseigenschaften bewirken könn- +ten +– regelmäßige Wiederholungen der Typprüfung nach ca. 5 Jahren in +einem akkreditierten Prüflabor oder unter dessen Begleitung zur Er- +fassung der Auswirkung von Teilschritten der Produktmodifikationen +Die Erstprüfung im Rahmen einer Zeichengenehmigung erfolgt durch +das Prüf- und Zertifizierungsinstitut selber. Bei Einhaltung aller Prüfan- +forderungen wird von dem akkreditierten Prüflabor das Prüfdokument +erstellt. Liegt für den jeweiligen Hersteller ein QM-Zertifikat nach DIN +EN ISO 9000 vor, kann durch das Prüf- und Zertifizierungsinstitut des +VDE die Zeichengenehmigung erteilt werden. Zur Aufrechterhaltung der +Zeichengenehmigung müssen die oben aufgeführten Wiederholungs- +oder erneuten Typprüfungen, bei kunststoffisolierten Mittelspannungs- +kabeln zusätzlich die fertigungsbegleitenden Prüfungen durchgeführt +werden. +Bei nicht zeichenfähigen Produkten, z.  B. bei Garnituren oder Hoch- +spannungskabeln, bescheinigt der Hersteller selbst das Bestehen der +erforderlichen Prüfungen in Form eines Prüfdokuments (Konformitäts- +erklärung des Herstellers), sofern nicht der Auftraggeber Prüfdokumente +eines akkreditierten Prüflaboratoriums oder ein Produktzertifikat einer +Zertifizierungsstelle verlangt. +Das VDE-Zeichen oder das Produktzertifikat sagt also aus, dass das +gekennzeichnete Produkt die Norm erfüllt, der Hersteller über ein QM- +System verfügt und Typprüfungen regelmäßig wiederholt werden. Die +erteilte Zeichengenehmigung und damit das VDE-Zeichen ist somit, was +die durchzuführenden Prüfungen anbelangt, gleichwertig zu dem Pro- +duktzertifikat. Im Rahmen der Zeichengenehmigung erfolgt jedoch +neben der Überwachung der Fabrikation auch die Überwachung des +Marktes. In diesem Punkt unterscheiden sich VDE-Zeichen und Pro- +duktzertifikat. + 393 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +394 +Im Falle der anderen DIN-VDE-Normen für Starkstromkabel (z. B. +DIN VDE 0276-604 und -622: Kabel mit verbessertem Verhalten im +Brandfall für Kraftwerke) gilt das o. g. Verfahren sinngemäß. +Eine völlig andere Bedeutung hat das CE-Kennzeichen. Das CE-Kenn- +zeichen ist eine Erklärung des Herstellers, dass ein bestimmtes Produkt +den relevanten Richtlinien der Europäischen Union, z. B. der Niederspan- +nungsrichtlinie, entspricht und in allen Ländern der Europäischen Union +in den Handel gebracht werden darf. Diese Richtlinien enthalten im We- +sentlichen grundlegende Sicherheitsanforderungen, jedoch keine Anfor- +derungen an die Qualität. Die Konformität für Produkte, die unter die +Niederspannungsrichtlinie fallen, wird nicht durch eine unabhängige In- +stitution überwacht. Jeder Hersteller, dessen Produkt die Niederspan- +nungsrichtlinie einhält, kann dieses in eigener Verantwortung mit dem +CE-Kennzeichen versehen (Herstellererklärung). Damit hat das CE- +Bild 13.3 Nachweis der Normenkonformität +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Kennzeichen eine völlig andere Bedeutung und ist mit dem VDE-Zeichen +bzw. dem Produktzertifikat nicht vergleichbar. Das CE-Zeichen ist ein rei- +nes Handelszeichen und sagt nichts über die Qualität des Produktes aus. +Alle Niederspannungskabel fallen unter die Niederspannungsrichtlinie. +Sie sind seit dem 01. Januar 1997 mit dem CE-Kennzeichen zwingend +zu kennzeichnen, wenn sie im europäischen Markt in den Handel ge- +bracht werden. Es wurde vereinbart, dass die CE-Kennzeichnung nur +auf der Verpackung (z. B. Spulenetikett) und nicht auf dem Produkt +selbst erscheint, um die unterschiedlichen Bedeutungen des CE-Kenn- +zeichens und des VDE-Zeichens herauszustellen. +Seit dem 01. Juli 2013 gilt die Bauproduktenverordnung verbindlich für +alle Mitgliedsstaaten der EU. Für Kabel und Leitungen erfolgt die Zu- +lassung nach der harmonisierten Norm hEN50575: 2014 und gilt ab dem +01. Juli 2017 auch für die gefertigten Kabel und Leitungen. So soll si- +chergestellt werden, dass die Brandschutzklassen je nach Einsatzfall +mit verschiedenem Prüfumfang und -schärfe für den Anwender nach- +vollziehbar und die Einhaltung der anspruchsvollen Brandschutzkriterien +nachgewiesen dokumentiert wird. +13.5 Materialcharakteristik der Isolierwerkstoffe +Materialcharakteristiken für die Komponenten der Garnituren, siehe auch +Abschnitt 5.1.2, dienen der eindeutigen Beschreibung und Zuordnung der +in der Typprüfung eingesetzten Werkstoffe. Seit 2014 wurde die bisherige +Normenreihe HD 631 abgelöst und in die Normreihe EN 50655 überführt. +Letztere entspricht der VDE-Klassifikation als Normenreihe DIN-VDE- +0278-655 und enthält anzuwendende Prüfverfahren und Prüfreihen. +Die DIN VDE 0278-655 ist aktuell in 3 Standardmaterialkomponenten +untergliedert: +Teil 1: Gießharze +Teil 2: Warmschrumpfschläuche für die Niederspannung und Mittel - +spannung +Teil 3: Kaltschrumpfschläuche für die Niederspannung und Mittelspannung +Hinweis: Ein möglicher Teil 4 für die Aufschiebtechnik ist noch nicht in +Planung, würde diese Normreihe mit den derzeitigen Technologien ver- +vollständigen. + 395 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Die o. g. Normenreihe DIN VDE 0278-655 enthält Angaben zur so ge- +nannten Fingerprintprüfung zur Materialcharakterisierung. Die Typprü- +fungen für die Komponenten der Garnituren werden international in der +Normenreihe IEC 60455 erarbeitet. Der Systematik folgend werden in +Teilen die Technologien und Prüfungen aufgegliedert. Im DKE-Regel- +werk werden diese in der Normenreihe DIN-VDE-0355 gespiegelt. Ein +Beispiel für die fachlich hervorragend ausgeprägte internationale Zu- +sammenarbeit stellt die als so genannte „Materialblatt“ geführte DIN +VDE 0355-3-8 für Typprüfungen an Reaktionsharzmassen dar. +13.6 Verbindertechnologien in Garnituren +Die anzuwendenden Prüfverfahren sind im Wesentlichen in folgenden +Fachgrundnormen enthalten: +– IEC 61238-1-1: Niederspannungsverbinder +– IEC 61238-1-2: Isolationsdurchschneidende Verbinder +(engl. Abkürzung: IPC) +– IEC 61238-1-3: Mittelspannungsverbinder +– IEC 61238-1-4: Hochspannungsverbinder* +In diesen vier Teilen werden Vorgaben zur Prüfung der Betriebseigen- +schaften je nach Anwendungsbereich gemacht. Aus dem bisherigen +nicht mehr zeitgemäßen Gesamtwerk IEC 61238-1 wurde durch die +Strukturierung und Aktualisierung die Übersichtlichkeit und Handhab- +barkeit wesentlich verbessert und der in der jüngeren Vergangenheit +erreichte Stand der Technik eingearbeitet. +Hinweis: Teil 4 ist vorgesehen und befindet sich zum Zeitpunkt der Über- +arbeitung dieses Kabelhandbuches in Erstellung. Mit Fertigstellung einer +extra eingerichteten Arbeitsgruppe zur Erstellung eines CIGRE-Berich- +tes mit Empfehlungen wird/kann sich in einer ersten Ausgabe (Edition) +dieser Teil 4 an die Erfahrungen aus dem Betrieb mit den elektrischen +und mechanischen Beanspruchungen des Teil 3 (MS-Kabel) orientieren. +Die Herausforderung besteht hier die Beanspruchungen netzspezifisch +in den Prüfungen abzubilden, um die Prüfungen nicht in einen Bereich +zu treiben, wo die technisch-wirtschaftliche Notwendigkeit überschritten +werden könnte. +396 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +13.7 +Meilensteine in der Kabelnormung +Nachfolgend werden einige Meilensteine der Normungsgeschichte auf- +gelistet und deren Hintergrund und Bedeutung erläutert. Diese Liste +kann natürlich nicht vollständig sein, sondern soll nur an einzelnen Bei- +spielen die Bedeutung einzelner Normenschritte demonstrieren. Dabei +ist zu beachten, dass viele Technologieschritte bereits entwickelt und +am Markt erprobt wurden, bevor eine endgültige Übernahme in die Nor- +mung erfolgte. Die untenstehenden Jahreszahlen geben das Erschei- +nungsdatum der Norm an, in der die Festlegung (z. B. Prüfung, +Anforderungswert, Aufbauelement oder Rechenverfahren) erstmalig er- +folgt ist, unabhängig davon, ob die Bewertung im Sinne eines Meilen- +steines erst in einer der folgenden Ausgaben der Norm erreicht wurde +(z. B. durch Verschärfung der Prüfparameter oder ausschließliche Zu- +lassung eines Aufbauelementes). Durch die Normung erhielt dieser +Schritt aber den Status „Regel der Technik“ und damit die generelle +Marktakzeptanz, eine Voraussetzung für eine breitere Anwendung in +den Verteilungsnetzen. Einige wichtige Schritte wurden erst in die na- +tionalen Normen übernommen, nachdem sie als internationale Normen +verabschiedet werden konnten. +Etwa 1937 Messung des tan  (DIN VDE 0255) +In den Anfängen der Starkstromkabeltechnik wurde der Isolationswider- +stand als die bestimmende Größe für die elektrische Festigkeit der Iso- +lierung von papierisolierten Massekabeln angesehen. Dieser konnte +zwar durch einen höheren Harzanteil der Masse erreicht werden, damit +verschlechterten sich aber die dielektrischen Eigenschaften. Durch die +Einführung der Schering-Messbrücke zur rationellen und sicheren Be- +stimmung des dielektrischen Verlustfaktors tan  und der Festlegung +eines Anforderungswertes in Abhängigkeit von der Temperatur und der +Spannung konnte der so genannte „lonisationsknick“ (Beginn des Ein- +satzes von Teilentladungen in Abhängigkeit von der Spannung) deutlich +außerhalb der normalen Betriebsbeanspruchungen gelegt werden. +Nachdem 1937 bereits ein Anforderungswert festgelegt wurde, erfolgte +1943 zusätzlich die Vorgabe des zulässigen Anstiegs des tan  in Ab- +hängigkeit von der Spannung [13.8 Abschnitt 3.6]. +1951 Einführung der Höchstädterfolie (DIN VDE 0255/..51) +An den Flächen der Isolierung beim Übergang auf die Zwickelräume +entstehen zwangsläufig hohe Feldstärken, die sehr große Isolierwand- + 397 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +dicken, insbesondere bei höheren Spannungen erfordern. Durch die +Einführung einer Lage eines metallisierten Papierbandes (aufge- +dampfte Metallschicht, perforiert zwecks Durchlass der Masse) auf der +Isolierung wird ein radialer Feldverlauf erzwungen (Radialfeldkabel). +Das führte bei höheren Spannungen zur Entwicklung so genannter H- +Kabel (benannt nach dem Entwickler Höchstädter). Bei diesen dreiad- +rigen Kabeln mit nur einem Metallmantel wird das Feld vergleichmäßigt +und damit die Beanspruchung deutlich reduziert. Diese Bauart hat sich +in Deutschland aber nicht durchgesetzt. Vielmehr wurden für Spannun- +gen größer 10 kV einadrige Kabel und Dreimantelkabel entwickelt, die +jedoch wegen der nach Belastungszyklen entstehenden Hohlräume +zwischen Isolierung und Metallmantel nur eine begrenzte Lebensdauer +aufwiesen. Durch Aufbringen der Höchstädterfolie (alternativ Karbon- +papier) auf der Isolierung bleiben Hohlräume zwischen Isolierung und +Mantel feldfrei. So wurde die wirtschaftliche Herstellung von Kabeln für +höhere Spannungen ermöglicht (erstmalig vorgeschrieben in DIN VDE +0255). +1951 Prüfung der Spannungsbeständigkeit +unter Feuchtigkeitseinwirkung bei Kabeln mit +PVC-lsolierung für 1 kV (DIN VDE 0271/01.55) +Die ersten VDE-Bestimmungen für PVC-isolierte Kabel sahen mit Rück- +sicht auf eindringende Feuchtigkeit einen Bleimantel vor. Mit der Ent- +wicklung +der +Prüfung +der +Gleichspannungsbeständigkeit +bei +Wasserlagerung (ursprünglich zum Ausschluss emulgatorhaltiger PVC- +Arten gedacht) wurde nach Verschärfung der Prüfbedingungen (03.69) +gewährleistet, dass die Isolierung auch unter Feuchtigkeit ihre elektri- +sche Festigkeit erhält. Damit wurde die Akzeptanz für die Verlegung in +Verteilungsnetzen gefördert [13.8 Abschnitt 6]. +1955 Diffusionsvorgänge in kunststoffisolierten Kabeln +(DIN VDE 0271/01.55) +In Kabeln mit Aufbauelementen aus verschiedenen Kunststoffen, ins- +besondere bei Mischungen, entstehen bei erhöhten Betriebstempera- +turen Ausgleichvorgänge, es treten Diffusionsvorgänge von einzelnen +Bestandteilen der Mischung in andere Aufbauelemente auf (z. B. Weich- +macherwanderung). Dadurch können Eigenschaften, z. B. die mecha- +nischen, so verändert werden, dass das Kabel insgesamt vorzeitig altert +und ausfällt. Die Einführung einer Ganzkabelalterung (Prüfung eines +Kabelstückes im Wärmeschrank über 7 Tage bei einer um 10 K erhöhten +398 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Betriebstemperatur) ermöglichte die Beurteilung der mechanischen Ei- +genschaften der Aufbauelemente nach dieser simulierten Betriebsbe- +anspruchung und damit die Entwicklung geeigneter Compounds und +Werkstoffe, die ein ausreichendes Langzeitverhalten aufwiesen. Diese +Prüfung – zuerst bei Leitungen angewendet – wurde aufgrund der po- +sitiven Erfahrungen auch in die internationale Normung übernommen +[13.9 Abschnitt 7.1.5]. +1958 Anwendung ungeschirmter PVC-Kabel für Erdverlegung +(DIN VDE 0271/05.58) +Aufgrund der Erfahrungen mit den papierisolierten Kabeln, deren Blei- +mantel durch eine Bewehrung geschützt war, ging man davon aus, dass +auch bei Kabeln mit einem Feststoffdielektrikum ein metallener Schutz +zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit und als Berührungsschutz +erforderlich war. In DIN VDE 0271 wurde der seinerzeit vieldiskutierte +§ 4c) eingeführt, der bei Erdverlegung einen konzentrischen Leiter oder +eine Bewehrung erforderte. Dieser Paragraf wurde 1958 so modifiziert, +dass eine metallene Umhüllung oder Bewehrung nicht erforderlich ist, +wenn nach der Verlegung nicht mit mechanischen Beschädigungen zu +rechnen ist. Aufgrund der bis dahin gemachten Erfahrungen wurde die- +ser Paragraf 1969 ganz gestrichen. Nach DIN VDE 0100/12.65 galt ein +hinreichender mechanischer Schutz als gegeben, wenn eine ausrei- +chende Überdeckung mit Erdreich vorhanden war. +1964 Isolierender Korrosionsschutz für papierisolierte Kabel +(DIN VDE 0255/06.64) +Da die üblichen papierisolierten Kabel mit Bleimantel keine isolierende +Schutzhülle besaßen, wurde die sich daraus ergebende „Erdfühligkeit“ +ebenso wie bei metallenen Wasserleitungen seinerzeit bei der Bemes- +sung der Erdung der Anlagen berücksichtigt. Korrosionsprobleme bei +Dreibleimantel-Kabeln NAEKEBA und die Verwendung von Kabeln mit +Aluminiummantel NAKLEY führten zur Einführung von isolierendem Kor- +rosionsschutz (bei NAEKEBA ab 1964 alternativ, ab 11.72 ausschließ- +lich). Da insbesondere diese genannten Bauarten nicht mehr zum +Erdungsverhalten beitrugen, mussten die Erdungsmaßnahmen in den +Stationen und Neubauten von Wohnhäusern und Industrieanlagen ver- +bessert werden (z. B. Fundamenterdung). Diese Maßnahmen erleich- +terten auch die Einführung von Kunststoffkabeln als Verteilungskabel, +da hier von vornherein durch die extrudierten äußeren Schutzmäntel +eine „Erdfühligkeit“ nicht gegeben war. + 399 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +1966 +Leiterwiderstand (IEC 60228 Ed.1 1966) +Die bisherige Überprüfung des Leiterwiderstandes auf der Basis des +„elektrisch wirksamen Querschnitts“ wurde mit der Übernahme von +IEC 60228 durch die Festlegung eines Grenzwertes für den Gleich- +stromwiderstand des Leiters ersetzt. 1978 wurden in einer weiteren Aus- +gabe von IEC 60228 die Widerstände für ein- oder mehrdrähtige Leiter +bzw. für ein- oder mehradrige Kabel vereinheitlicht. Damit wurde – un- +abhängig von der jeweiligen Konstruktion – für den Betrieb der Kabel +eine eindeutige Vorgabe festgelegt. +1969 +Verwendung massiver Aluminium-Leiter +(DIN VDE 0271/03.69) +Wegen der möglichen Unterbrechung des Schutzleiters durch Korrosion +wurde der Einsatz von vieradrigen Kabeln mit Aluminiumleitern in Net- +zen mit der Schutzmaßnahme Nullung nicht als sicher erachtet. Mit der +Einführung des eindrähtigen AI-Leiters in Verbindung mit einem mög- +lichst hohlraumfreien Kabelaufbau (extrudierter Gummiinnenmantel) und +nichthygroskopischer Aufbauelemente wurde das Risiko einer Leiterun- +terbrechung durch Korrosion als nicht mehr kritisch eingeschätzt. Un- +terstützt wurde die Verwendung von vieradrigen Kabeln mit AI-Leiter +zusätzlich durch den Wegfall der klassischen Nullung sowie die Einfüh- +rung des Fl-Schutzes. +1969 Zersetzung der PVC-lsolierung durch Chlorabspaltung +(DIN VDE 0271/03.69) +Unter dauerndem Temperatureinfluss findet im PVC-Compound eine +Abspaltung von Chloratomen statt. Diese wiederum beschleunigen die- +sen Prozess und initiieren somit eine vorzeitige Alterung. Die Prüfung +auf thermische Stabilität sichert den für die geforderte Lebensdauer der +PVC-lsolier- und Mantelmischungen ausreichenden Gehalt an Stabili- +satoren und damit die gewünschte Wärmestabilität [13.8 Abschnitt 7]. +1975 +Isolierwanddicken für Kunststoffkabel +(IEC 60502 Ed. 1/1975) +Für Kunststoffkabel lagen im Gegensatz zu den papierisolierten Kabeln +keine Langzeiterfahrungen vor. Die Isolierwanddicken waren allenfalls +in den einzelnen Ländern vereinheitlicht, die Kabel waren weder tech- +nisch noch wirtschaftlich vergleichbar. Durch die Einführung von inter- +400 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +national vereinbarten Wanddicken (auf der Basis der Erfahrungen mit +papierisolierten Kabeln) wurden die Voraussetzungen für die Weiterent- +wicklung und Marktakzeptanz der Kunststoffkabel, insbesondere im Mit- +telspannungsbereich, geschaffen. +1976 +Schirmquerschnitte für kunststoffisolierte Kabel +(DIN VDE 0276/02.76) +Für Schirme von PVC-isolierten Mittelspannungskabeln war bislang ein +elektrischer Querschnitt von 6 mm2 festgelegt. Dieser ergibt aber keine +klare Aussage über die zulässige Kurzschlussbelastbarkeit der Schirme. +Zudem waren diese Schirme nicht für die maximal auftretende Kurz- +schlussbelastung der Netze bemessen. Die Schirmquerschnitte wurden +daher 1976 als geometrische Querschnitte definiert und erlaubten damit +eine eindeutige Angabe der Kurzschlussbelastbarkeit. Die Höhe der +Nennquerschnitte (angelehnt an die genormte Reihe der Leiternenn- +querschnitte mit 10, 16, 25, 35 mm2) wurde so festgelegt, dass sie min- +destens der Belastbarkeit der Bleimäntel der Dreibleimantelkabel +entsprachen, da es bei diesen Kabeln bei den kritischen Doppelerd- +schlüssen in den gelöschten Netzen zu keinen nennenswerten Schäden +gekommen war. Damit konnte eine technisch und wirtschaftlich opti- +mierte Lösung dieser Frage gefunden werden. Die Zuordnung der +Nennquerschnitte wurde auch für PE- und VPE-isolierte Mittelspan- +nungskabel übernommen [13.9 Abschnitt 19.3]. +1978 Teilentladungs-Empfindlichkeit von PE- und VPE-Isolierun- +gen (DIN VDE 0273/08.78) +Polyethylen ist extrem empfindlich gegenüber Teilentladungen (TE). Das +setzt den Einsatz von Leitschichten voraus, die unter allen Betriebsbe- +dingungen (Spannungen, thermische Zyklen, mechanische Beanspru- +chungen) das Auftreten von TE absolut ausschließen. Im Rahmen der +Typprüfung wird daher die Teilentladung sowohl nach thermischer (Wär- +mezyklen) als auch nach mechanischer Beanspruchung (Biegeprüfung) +gemessen. Die Einführung der TE-Prüfung an langen Längen als Stück- +prüfung war Voraussetzung für die Auslieferung TE-freier Produkte. Der +Wettbewerb zwischen grafitierter und extrudierter (festverbundener) +Leitschicht führte frühzeitig zu einer im Vergleich zu internationalen Fest- +legungen scharfen Anforderung von 5 pC (heute 2 pC). Heute sind na- +tional wie international nur noch festverbundene Leitschichten zulässig +[13.8 Abschnitt 5]. + 401 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +1978 +Bestimmung der Wanddicken der Schutzhüllen und Mäntel +von kunststoffisolierten Kabeln (IEC 60502 Ed. 2 1978) +Nur die Leiterabmessungen und die Isolierwanddicken waren einheitlich +festgelegt. Die Wanddicken der inneren Hüllen und des Außenmantels +wurden durch die jeweiligen Konstruktionen der einzelnen Hersteller in +Abhängigkeit vom Aufbau und den tatsächlich erreichten Durchmessern +bestimmt. Dadurch waren in vielen Fällen die Kabel nicht unmittelbar +vergleichbar. Die Einführung einer fiktiven Berechnung der Wanddicken +nach IEC 60502 Anhang A – mit vorgegebenen Durchmesserzunahmen +und einer darauf aufgebauten einheitlichen Berechnung der Wanddi- +cken für die inneren und äußeren extrudierten Schutzhüllen – stellte si- +cher, dass weltweit die gleichen Wanddicken unabhängig von der +jeweiligen Konstruktion erreicht wurden. +1979 +Strombelastbarkeit in Abhängigkeit vom Belastungsgrad +und der Bodenaustrocknung (DIN VDE 0298 T2/11.79) +Die bisherigen Rechenverfahren basierten auf einer Berechnung der +Belastbarkeit mit kontinuierlicher Dauerlast (Belastungsgrad 1,0; +spezifischer Erdbodenwärmewiderstand 1,0 K · m/W) und konstantem +Erdbodenwärmewiderstand. Eine Dauerlast wurde durch den Umrech- +nungsfaktor von 0,75 (Umrechnungsfaktor für einen durch Bodenaus- +trocknung erhöhten spezifischen Erdbodenwärmewiderstand von +2,0 K · m/W) berücksichtigt. Diese Methode war gerechtfertigt, so lange +die Kabel mit Betriebstemperaturen bis maximal 70 °C betrieben wurden +und die Betriebsbedingungen (Auslastung, Häufung usw.) relativ günstig +waren. Mit der Einführung der VPE-isolierten Kabel und dem zuneh- +menden Lastanstieg wurde diese Methode den Anforderungen an einen +technisch zuverlässigen und wirtschaftlichen Betrieb nicht mehr gerecht. +Durch die Entwicklung einer Rechenmethode, mit der man die Boden- +austrocknung in Abhängigkeit von der Auslastung, der Betriebstempe- +ratur und Häufung sowie den Belastungsgrad detailliert berücksichtigen +konnte, wurde eine bessere Nutzung der Übertragungsfähigkeit von +VPE-isolierten Kabeln ermöglicht. Vorteil dieser Rechenmethode ist ins- +besondere, dass sich auf ihrer Basis ein System von Umrechnungsfak- +toren ermitteln ließ, die eine einfache aber trotzdem sichere +Projektierung von Verteilungskabeln im Nieder- und Mittelspannungs- +netz auch ohne technische Hilfsmittel ermöglicht [13.9, 13.10]. +402 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +1980 +Garniturenprüfung (DIN VDE 0278/06.80) +Die Substitution der papierisolierten Kabel erforderte neue Technologien +für die Garnituren. Im Gegensatz zu den Kabeln war eine Aufbaunorm +nur begrenzt möglich (z. B. bei Schnittstellen zu den Anlageteilen wie +Einführungen in Schaltanlagen usw.). Die Beurteilung durch eine Prü- +fung musste sowohl bewährte als auch neue Technologien und in be- +sonderem Maße auch den Übergang zwischen den Technologien +(Übergangsmuffen) erfassen. Das in DIN VDE 0278 ff. definierte Prüf- +programm an montierten Garnituren schreibt eine eindeutige Reihen- +folge der Prüfungen vor, um die kritischen Beanspruchungen während +des Betriebes zu berücksichtigen. Damit bestand unabhängig von der +eingesetzten Technologie auch für gemischte Netze eine klare Prüfba- +sis, mit der die Entwicklung geeigneter Garnituren für funktionstüchtige +und sichere Kabelanlagen möglich war. Diese Systemprüfung wurde +Vorbild für viele europäische Länder und hat ihren Niederschlag auch +in der europäischen Harmonisierung gefunden [13.11]. +1983 +Auswahl des Mantelmaterials für VPE-isolierte Kabel +(DIN VDE 0273/03.83 A1) +Bei der Einführung der PE- und VPE-Isolierungen wurde auf den be- +währten und preiswerten PVC-Mantel zurückgegriffen. Der PVC-Mantel +ließ sich zudem – wie für Mittelspannungskabel vorgeschrieben – leicht +rot einfärben. Der Einfluss der Feuchtigkeit auf die Alterung durch water- +treeing sowie Anforderungen an eine höhere mechanische Festigkeit +für robustere Legemethoden (Pflügen, Verzicht auf ausgewähltes Bet- +tungsmaterial) brachten PE als Alternative ins Spiel, obwohl – bedingt +durch die hohe UV-Empfindlichkeit – PE einen Rußanteil zur UV-Stabi- +lisierung benötigt, der eine Rotfärbung nicht zuließ. Der PE-Mantel er- +füllte die Anforderungen an eine deutlich geringere Wasserdampf- +durchlässigkeit sowie an eine wesentlich höhere Widerstandsfähigkeit +gegenüber mechanischen Beschädigungen und setzte sich für erdver- +legte Kabel mit VPE-Isolierung als Standard durch. Die im Vergleich zu +PVC als negativ eingestuften Eigenschaften (Schrumpfung, Spannungs- +rissbeständigkeit) wurden durch geeignete Prüfverfahren und entspre- +chende Anforderungswerte abgesichert. Auf eine rote Einfärbung des +Mantels wurde mit Rücksicht auf die Minderung der mechanischen Ei- +genschaften solcher PE-Mischungen nach einiger Diskussion verzichtet +[13.12]. + 403 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +1990 Beginn der Harmonisierung der Verteilungskabel in Europa +In den einzelnen europäischen Ländern existierten – im Wesentlichen +bedingt durch abweichende Netzbedingungen – deutliche Unterschiede +sowohl in der Konstruktion der Verteilungskabel als auch in den Prüfan- +forderungen. Damit war eine Harmonisierung nicht kurzfristig möglich. +Um den Anforderungen der Beschaffungsrichtlinie nach Transparenz +und Verfügbarkeit der Normen gerecht zu werden, wurden daher so ge- +nannte Kompendien erstellt, in der die europäischen Bauarten in ein- +heitlicher redaktioneller Form erfasst wurden. Mittlerweile hat +insbesondere auf dem Gebiet der Prüfverfahren ein Harmonisierungs- +prozess eingesetzt, der die Anzahl der zum Teil sehr unterschiedlichen +Prüfverfahren für ein und dieselbe Eigenschaft deutlich reduziert hat. +Damit sind die Voraussetzungen geschaffen, die wesentlichen Aufbau- +elemente anzugleichen und die Harmonisierung weiter zu intensivieren +[13.13]. +1991 Alterung von VPE-Kabeln mit Cu-Leiter +(DIN VDE 0272/1991-01) +Kupferleiter in direktem Kontakt mit einer Isolierung auf der Basis von +Polyolefinen (PE, VPE) verursachen bei entsprechender thermischer +Beanspruchung durch in die Isolierung diffundierende Cu-Ionen eine +vorzeitige Alterung des Werkstoffes. Bei Kabeln mit einer Leitschicht +tritt dieser Effekt bedingt durch die „absorbierende“ Wirkung der Leit- +schicht nicht auf. Spezielle Stabilisatoren oder geeignete Trennschich- +ten unterbinden diesen Alterungsprozess der Kupfer-Kontaminierung. +Ein zuerst in IEC 60502 auf deutsche Initiative durchgesetztes Prüfver- +fahren (Alterung der Isolierung in Gegenwart des Cu-Leiters über län- +gere Zeit bei hohen Temperaturen) war Voraussetzung für die +Aufnahme der VPE-isolierten Kabel mit Cu-Leiter für Niederspannung +in DIN VDE 0272 und die Zulassung dieser Bauart für Erdverlegung +[13.9 Abschnitt 7.1.5]. +1991 +Alterung durch water-treeing +(DIN VDE 0273 A1/1991-02 Entwurf) +Die Alterung durch water-treeing bestimmte über einen langen Zeitraum +die Frage, ob konstruktive oder werkstofftechnische Maßnahmen gegen +den Einfluss der Feuchtigkeit die adäquate Lösung seien. Die Anfang +der 1990er Jahre eingeführte Langzeitprüfung über 2 Jahre bei 4 U0 +unter ständigem Einfluss von Wasser erbrachte den Nachweis, dass +404 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +das VPE-Dielektrikum auch ohne Diffusionssperren die erwartete Le- +bensdauer erreicht. Insbesondere die fertigungsbegleitenden Prüfungen +ergaben wertvolle Erkenntnisse für Maßnahmen zur Stabilisierung bzw. +zur weiteren Verbesserung des Qualitätsniveaus. Diese weitreichenden +Erfahrungen waren eine Voraussetzung für die mittlerweile abgeschlos- +sene europäische Harmonisierung des Prüfverfahrens [13.14]. +1995 +Anlagenprüfung insbesondere für PE- und VPE-isolierte +Kabel (DIN VDE 0276-1001/1995-06) +Für papierisolierte Massekabel war die Gleichspannungsprüfung eine +einfache und effektive Maßnahme zur Beurteilung, ob während der Ver- +legung oder des Betriebes eine mechanische Beschädigung und ein +damit verbundenes Eindringen von Wasser in das Dielektrikum aufge- +treten waren. Auch bei PVC-isolierten Kabeln wurde diese Prüfung er- +folgreich angewendet. Aufgrund des hohen Isolationswiderstandes von +PE- und VPE-Isolierungen brachte die Gleichspannungsprüfung keine +ausreichende Aussagekraft über eine mögliche Beschädigung. Bei stark +water-tree gealterten Kabeln wurde zudem durch die im Rahmen der +Prüfung auftretenden hohen Raumladungen im Dielektrikum Durch- +schläge im Kabel initiiert, die bei normaler Betriebsspannung nicht er- +folgt wären. Das heißt, es wurde durch die Prüfung eine zusätzliche +Schädigung des gealterten Kabels verursacht. Für eine Beurteilung des +Alterungszustandes war die Prüfung daher völlig ungeeignet. Durch um- +fangreiche und aufwändige Untersuchungen von Prüfinstituten, Herstel- +lern und Anwendern konnten Alternativ-Prüfverfahren entwickelt werden +(VLF-, 50-Hz-Prüfungen), die eine deutlich bessere Beurteilung des Al- +terungszustandes ermöglichen [13.9, Abschnitt 36]. +1999 Fingerprintprüfung an Werkstoffen für Garnituren +(HD631/ 12.08) +Die sogenannte Fingerprintprüfung stellt in einer Normenreihe erforder- +liche Prüfungen zur Charakterisierung der Werkstoffeigenschaften und +eingesetzten Materialien zusammen. Die in HD631 festgelegten Prü- +fungen stellen ein hilfreiches Werkzeug für die Hersteller- und Anwender +bezogene Qualitätsprüfung dar. Inzwischen wurde bereits die erste Ak- +tualisierung zur HD631.1 durchgeführt. +2006 +Garniturenprüfung (EN 50393-DIN VDE 0278-393/11.06) +Die im Juni 1980 in Kraft getretene Garniturenprüfreihe DIN VDE 0278 +wurde nun in eine Europäische Norm EN 50393 für Niederspannungs- + 405 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +kabelgarnituren überführt. Mit dieser ersten EN für Kabelgarnituren +wurde ein weiterer Meilenstein in der Umsetzung der Römischen Ver- +träge zur Harmonisierung der Richtlinien erreicht. Für die MS-Kabelgar- +nituren bleibt die HD629.1 und HD629.2 in Kraft. +2006 +Kabelnormreihe DIN VDE 0276 ff. (HD 603, 605 und 620) +Die 1991 aktualisierten Kabelnormen DIN VDE 0272 und DIN VDE 0273 +wurden im Rahmen der Umsetzung der Römischen Verträge zur Har- +monisierung der Richtlinien in die Normen der Reihe DIN VDE 0276 +überführt. Mit dieser ersten EN für Kabelgarnituren wurde ein weiterer +Meilenstein in der der Richtlinien erreicht. Für die MS-Kabelgarnituren +bleibt die HD629.1 und HD629.2 in Kraft. +2014 +Materialcharakterisierung DIN VDE 0278-655 +(früher HD631, jetzt in EN 50655) +Diese Normprüfreihe zur Materialcharakterisierung begann Ende der +1990er Jahre mit Entwürfen für HD631. Diese Reihe wurde mit Be- +schlusserarbeitung in CENELEC TC 20 WG11 nun in eine derzeitige +dreiteilige EN-Normreihe überführt. Es wurde nun eine Aufteilung der +Fingerprint- und Typprüfung eingeleitet. +2017 +Verbindernorm DIN VDE 0220-100 bzw. 238-1 bis 3 +(IEC61238-1) +Diese Normprüfreihe war seit 2005 als Teil 1 der IEC in Kraft, nun drei- +teilig, mit Option Teil 4. +2017 Erarbeitung von Normen für Seekabel und Supraleiterkabel +Auf Grund der Vielzahl der realisierten und geplanten Offshore-Wind- +anlagen und dem Bedarf an neuen Lösungen für Ballungsgebiete wur- +den bei IEC Aktivitäten zur Erarbeitung von Normen für Seekabel und +supraleitende Kabel aufgenommen. +406 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 407 +14 Anhang +14.1 Beispiele für Kabeldaten +In DIN VDE 0276 sind der Aufbau einschließlich der Anforderungen für +den Leiter, die Nennquerschnitte, die geometrischen Angaben, die An- +gaben zur Verwendung der Kabel und deren Belastbarkeit zusammen- +gefasst. +In den folgenden Tabellen sind für einzelne Querschnitte der heute üb- +lichen VPE-Kabel, 10 kV bis 30 kV, die wesentlichen technischen Daten +zusammengestellt. Dabei sind, soweit möglich, Werte aus den DIN- +VDE-Bestimmungen entnommen. Bei den übrigen Werten handelt es +sich um Richtwerte, die von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich sein +können. Aussagen zu den zulässigen Biegeradien und zu den zulässi- +gen Zugkräften sind in Abschnitt 4.4.1 und 4.4.6 gemacht. +KabelLAST +Nein – KabelLAST hat nicht geschlafen. KabelLAST +hat sich nicht einmal ausgeruht, sondern zum größten +Sprung in seiner zehnjährigen Geschichte angesetzt. +Mit Dutzenden neuer Funktionen ist es mehr als +doppelt so umfangreich geworden, aber keineswegs +komplizierter, sondern wesentlich einfacher. +Sie können wie bisher Zahlen eintippen, neuerdings +aber auch Schieberegler verändern. Die dynamische +Grenzwertanpassung verhindert unsinnige Eingaben. +Das neue KabelLAST berücksichtigt nun auch fast +alle praxisüblichen Legearten (auch in Häufungen und +Kreuzungen) und deren Auswirkungen auf die Strom- +belastbarkeit. Das kann nur ein mathematisches Genie +– oder eben KabelLAST. +Auch die Berechnung des äußeren Magnetfeldes +von Kabelsystemen einschließlich Flussdichteangabe +gemäß 26. BImschV ist auf Knopfdruck abrufbar. +Temperaturfelder fast beliebiger Kabelanordnungen +können ebenfalls berechnet und als kolorierte Isother- +mengrafiken ausgegeben werden. +Den größten Schritt hat KabelLAST allerdings beim +Bedienkomfort gemacht. +Ab jetzt wird das Berechnungsergebnis – nämlich +die Strombelastbarkeit – von Anfang an während der +Eingabe der Parameter in Echtzeit aktualisiert ange- +zeigt. Auch Korrekturen an einzelnen Parametern +können sofort vergleichend beurteilt werden. +Sie können gewissermaßen durch Ändern der ge- +staltbaren Parameter die gewünschte Strombelastbar- +keit „live ansteuern“ und verfügen mithin über +zuverlässige, nachweisbare Konstruktionsvorgaben +für Ihre zukünftigen Kabelprojekte. +Eine kostenlose Demoversion steht als Download +zur Verfügung. +B.U-H Planende Ingenieure GmbH +Erlenstraße 6, 46519 Alpen +Tel. 02802-910933, Fax 02802-9109 97 +www.kabellast.com info@kabellast.com +Neues von KabelLAST +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +408 +Tabelle 14.1 NA2XS2Y 6/10 kV – Elektrische Kennwerte +(bei Dreiecksanordnung) und Abmessungen +Angaben entsprechend DIN VDE 0276-620: +Min. +Außendurchmesser-Mindestwert +Max. +Außendurchmesser-Höchstwert +R´ +Gleichstromwiderstandsbelag je Leiter bei 20 °C +Richtwerte entsprechend [14.1]: +Gewicht +X´ +Induktiver Widerstandsbelag je Leiter bei 50 Hz +C´ +Betriebskapazitätsbelag bei 20 °C +Ladestrom +1) für erdverlegte Kabel ist Schirmquerschnitt 16 mm2 zulässig +Aderzahl +Querschnitt +Leiterform +Außendurch - +messer +R' +Gewicht +X' +C' +Lade- +strom +Min. +mm +Max. +mm +Ω/km +kg/km +Ω/km +μF/km +A/km +1 × 50 RM/16 +24 +29 +0,641 +680 +0,136 +0,249 +0,45 +1 × 70 RM/16 +26 +31 +0,443 +770 +0,128 +0,283 +0,51 +1 × 95 RM/16 +27 +32 +0,320 +880 +0,123 +0,315 +0,57 +1 × 120 RM/16 +29 +34 +0,253 +980 +0,118 +0,345 +0,63 +1 × 150 RM/251) +30 +35 +0,206 +1200 +0,114 +0,374 +0,68 +1 × 185 RM/251) +32 +37 +0,164 +1350 +0,111 +0,406 +0,74 +1 × 240 RM/251) +34 +39 +0,125 +1550 +0,106 +0,456 +0,83 +1 × 300 RM/251) +36 +41 +0,100 +1800 +0,103 +0,495 +0,90 +1 × 400 RM/35 +40 +45 +0,0778 +2150 +0,099 +0,558 +1,01 +1 × 500 RM/35 +43 +48 +0,0605 +2550 +0,096 +0,613 +1,11 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 409 +1) für erdverlegte Kabel ist Schirmquerschnitt 16 mm2 zulässig +Tabelle 14.2 NA2XS2Y 12/20 kV – Elektrische Kennwerte +(bei Dreiecksanordnung) und Abmessungen +Angaben entsprechend DIN VDE 0276-620: +Min. +Außendurchmesser-Mindestwert +Max. +Außendurchmesser-Höchstwert +R´ +Gleichstromwiderstandsbelag je Leiter bei 20 °C +Richtwerte entsprechend [14.1]: +Gewicht +X´ +Induktiver Widerstandsbelag je Leiter bei 50 Hz +C´ +Betriebskapazitätsbelag bei 20 °C +Ladestrom +Aderzahl +Querschnitt +Leiterform +Außendurch - +messer +R' +Gewicht +X' +C' +Lade- +strom +Min. +mm +Max. +mm +Ω/km +kg/km +Ω/km +μF/km +A/km +1 × 50 RM/16 +28 +33 +0,641 +850 +0,146 +0,175 +0,63 +1 × 70 RM/16 +30 +35 +0,443 +950 +0,138 +0,196 +0,71 +1 × 95 RM/16 +31 +36 +0,320 +1100 +0,132 +0,216 +0,78 +1 × 120 RM/16 +33 +38 +0,253 +1200 +0,127 +0,235 +0,85 +1 × 150 RM/251) +34 +39 +0,206 +1400 +0,122 +0,254 +0,92 +1 × 185 RM/251) +36 +41 +0,164 +1550 +0,118 +0,273 +0,99 +1 × 240 RM/251) +39 +44 +0,125 +1750 +0,113 +0,304 +1,10 +1 × 300 RM/251) +41 +46 +0,100 +2050 +0,110 +0,329 +1,19 +1 × 400 RM/35 +44 +49 +0,0778 +2450 +0,105 +0,368 +1,33 +1 × 500 RM/35 +47 +52 +0,0605 +2850 +0,102 +0,402 +1,46 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +410 +Tabelle 14.3 NA2XS2Y 18/30 kV – Elektrische Kennwerte +(bei Dreiecksanordnung) und Abmessungen +Angaben entsprechend DIN VDE 0276-620: +Min. +Außendurchmesser-Mindestwert +Max. +Außendurchmesser-Höchstwert +R´ +Gleichstromwiderstandsbelag je Leiter bei 20 °C +Richtwerte entsprechend [14.1]: +Gewicht +X´ +Induktiver Widerstandsbelag je Leiter bei 50 Hz +C´ +Betriebskapazitätsbelag bei 20 °C +Ladestrom +1) für erdverlegte Kabel ist Schirmquerschnitt 16 mm2 zulässig +Aderzahl +Querschnitt +Leiterform +Außendurch - +messer +R' +Gewicht +X' +C' +Lade- +strom +Min. +mm +Max. +mm +Ω/km +kg/km +Ω/km +μF/km +A/km +1 × 50 RM/16 +33 +38 +0,641 +1100 +0,156 +0,136 +0,74 +1 × 70 RM/16 +35 +40 +0,443 +1200 +0,147 +0,151 +0,82 +1 × 95 RM/16 +36 +41 +0,320 +1350 +0,140 +0,165 +0,90 +1 × 120 RM/16 +38 +43 +0,253 +1450 +0,135 +0,178 +0,97 +1 × 150 RM/251) +39 +44 +0,206 +1650 +0,130 +0,191 +1,04 +1 × 185 RM/251) +41 +46 +0,164 +1850 +0,126 +0,205 +1,12 +1 × 240 RM/251) +43 +48 +0,125 +2050 +0,121 +0,227 +1,24 +1 × 300 RM/251) +46 +51 +0,100 +2350 +0,117 +0,244 +1,33 +1 × 400 RM/35 +49 +54 +0,0778 +2800 +0,112 +0,271 +1,47 +1 × 500 RM/35 +52 +57 +0,0605 +3250 +0,109 +0,295 +1,61 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 411 +Tabelle 14.4 N2XS2Y 12/20 kV – Elektrische Kennwerte +(bei Dreiecksanordnung) und Abmessungen +Angaben entsprechend DIN VDE 0276-620: +Min. +Außendurchmesser-Mindestwert +Max. +Außendurchmesser-Höchstwert +R´ +Gleichstromwiderstandsbelag je Leiter bei 20 °C +Richtwerte entsprechend [14.1]: +Gewicht +X´ +Induktiver Widerstandsbelag je Leiter bei 50 Hz +C´ +Betriebskapazitätsbelag bei 20 °C +Ladestrom +1) für erdverlegte Kabel ist Schirmquerschnitt 16 mm2 zulässig +Aderzahl +Querschnitt +Leiterform +Außendurch - +messer +R' +Gewicht +X' +C' +Lade- +strom +Min. +mm +Max. +mm +Ω/km +kg/km +Ω/km +μF/km +A/km +1 × 35 RM/16 +27 +32 +0,524 +990 +0,153 +0,159 +0,58 +1 × 50 RM/16 +28 +33 +0,387 +1150 +0,146 +0,175 +0,63 +1 × 70 RM/16 +30 +35 +0,268 +1400 +0,138 +0,196 +0,71 +1 × 95 RM/16 +31 +36 +0,193 +1650 +0,132 +0,216 +0,78 +1 × 120 RM/16 +33 +38 +0,153 +1900 +0,127 +0,235 +0,85 +1 × 150 RM/251) +34 +39 +0,124 +2300 +0,122 +0,254 +0,92 +1 × 185 RM/251) +36 +41 +0,0991 +2650 +0,118 +0,273 +0,99 +1 × 240 RM/251) +39 +44 +0,0754 +3200 +0,113 +0,304 +1,10 +1 × 300 RM/251) +41 +46 +0,0601 +3850 +0,110 +0,329 +1,19 +1 × 400 RM/35 +44 +49 +0,0470 +4800 +0,105 +0,368 +1,33 +1 × 500 RM/35 +47 +52 +0,0366 +5850 +0,102 +0,402 +1,46 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +412 +Tabelle 14.5 N2XS2Y 18/30 kV – Elektrische Kennwerte +(bei Dreiecksanordnung) und Abmessungen +Angaben entsprechend DIN VDE 0276-620: +Min. +Außendurchmesser-Mindestwert +Max. +Außendurchmesser-Höchstwert +R´ +Gleichstromwiderstandsbelag je Leiter bei 20 °C +Richtwerte entsprechend [14.1]: +Gewicht +X´ +Induktiver Widerstandsbelag je Leiter bei 50 Hz +C´ +Betriebskapazitätsbelag bei 20 °C +Ladestrom +1) für erdverlegte Kabel ist Schirmquerschnitt 16 mm2 zulässig +Aderzahl +Querschnitt +Leiterform +Außendurch - +messer +R' +Gewicht +X' +C' +Lade- +strom +Min. +mm +Max. +mm +Ω/km +kg/km +Ω/km +μF/km +A/km +1 × 50 RM/16 +33 +38 +0,387 +1400 +0,156 +0,136 +0,74 +1 × 70 RM/16 +35 +40 +0,268 +1600 +0,147 +0,151 +0,82 +1 × 95 RM/16 +36 +41 +0,193 +1900 +0,140 +0,165 +0,90 +1 × 120 RM/16 +38 +43 +0,153 +2200 +0,135 +0,178 +0,97 +1 × 150 RM/251) +39 +44 +0,124 +2550 +0,130 +0,191 +1,04 +1 × 185 RM/251) +41 +46 +0,0991 +2950 +0,126 +0,205 +1,12 +1 × 240 RM/251) +43 +48 +0,0754 +3550 +0,121 +0,227 +1,24 +1 × 300 RM/251) +46 +51 +0,0601 +4200 +0,117 +0,244 +1,33 +1 × 400 RM/35 +49 +54 +0,0470 +5150 +0,112 +0,271 +1,47 +1 × 500 RM/35 +52 +57 +0,0366 +6250 +0,109 +0,295 +1,61 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 413 +14.2 Beispiele zur Beurteilung der Kurzzeitbelastbarkeit von +Kabeln +Die Belastbarkeit von Kabelstrecken wird in der Regel nach den Anga- +ben in den einzelnen DINVDE-Bestimmungen für die jeweiligen Kabel- +typen und der DIN VDE 0276-1000 beurteilt. Kabel sind aber ohne +Einschränkung der Lebensdauer zeitlich begrenzt höher belastbar als +mit den in den Normen der Reihe DIN VDE 0276 angegebenen Strom- +werten, da die Lebensdauer allein durch die Kabeltemperatur und nicht +durch die maximal auftretende Stromstärke bestimmt wird. Dabei ist zu +beachten, dass an keiner Stelle (z. B. in den Garnituren) zulässige +Grenztemperaturen überschritten werden. Eine zeitlich begrenzte Be- +lastung, die über den angegebenen Stromwerten liegt, aber nicht zu +einer Überschreitung der zulässigen Kabeltemperatur führt, ist daher +strenggenommen keine Überlastung. Mit Rücksicht auf den allgemeinen +Sprachgebrauch wird im Folgenden jedoch der Begriff „Überlastbarkeit“ +für den genannten Sachverhalt verwendet. +Früher fehlten für die Bestimmung der Überlastbarkeit, z. B. bei Netz - +umschaltungen, praxisbezogene Aussagen. Die in der älteren Literatur +angegebenen bzw. nach dem CIGRE-Verfahren berechneten Aufheiz- +kurven erwiesen sich zur Beurteilung der Überlastbarkeit als nicht wirk- +lichkeitsnah. +Von einem Kabelhersteller und einem Netzbetreiber wurde ein Berech- +nungsverfahren erarbeitet, dessen Ergebnisse gut mit gemessenen +Werten übereinstimmen. Mit Hilfe dieses Verfahrens sind für verschie- +dene Kabeltypen Kurvenscharen errechnet worden, aus denen Über- +lastfaktoren als Funktion der Vorlast und der Überlastungsdauer +entnommen werden können. Da sich erhebliche Überlastfaktoren bzw. +Überlastbarkeitsdauern ergeben, kann die gezielte Nutzung dieser +Überlastbarkeit für den Netzbetrieb von großer Bedeutung sein. Zu be- +merken ist, dass die Werte auf der sicheren Seite liegen und noch nicht +zur Überschreitung der zulässigen Kabeltemperatur führen. Im Stö- +rungsfall können die Kabel unter Inkaufnahme eines gewissen Lebens- +dauerverzehrs noch höher belastet werden als hier dargestellt; dann +handelt es sich allerdings um eine „echte“ Überlastung. +Für die beiden Kabeltypen NKBA und NA2XS2Y werden Berechnungs- +beispiele angegeben. +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +414 +14.2.1 Randbedingungen für die Berechnung +Als Grenztemperaturen für die Überlastbarkeitsrechnungen wurden die +nach den DIN-VDE-Bestimmungen zulässigen Kabeltemperaturen an- +gesetzt, d. h. eine thermische Überlastung und damit ein erhöhter Le- +bensdauerverzehr erfolgen bei Ausschöpfung der hier angegebenen +Überlastbarkeit nicht. Die Temperatur des ungestörten Erdbodens ist +gemäß DIN VDE 0276-1000 mit 20 °C angenommen; es wurde dosierte +Bodenaustrocknung berücksichtigt. Der spezifische Wärmewiderstand +des völlig ausgetrockneten Erdbodens wurde mit 2,5 K · m/W angesetzt +und der des feuchten Erdbodens mit 1 K · m/W. Für die Kabel wurde +beidseitige Erdung des Metallmantels bzw. des Kupferschirms voraus- +gesetzt. Die Kurven gelten für eine Legetiefe von 70 cm; beim einadrigen +Kabel für Dreieckslegung (Leiterabstand = Kabeldurchmesser). +14.2.2 Vorlaststrom und Tageslastspiel +Ausschlaggebend für eine zulässige Kurzzeitlast ist die Kabeltemperatur +im Einsetzzeitpunkt. Diese hängt vom Vorlaststrom ab, der durch die +Tageshöchstlast Iv und das Tageslastspiel beschrieben wird. Der Vor- +laststrom der mit einer anschließenden Kurzzeitlast zu beaufschlagen- +den Kabelstrecke wurde nicht als zeitlich konstant angenommen, +sondern einem Tageslastspiel mit dem Belastungsgrad 0,7 (EVU-Last) +folgend. Den Beispielen liegt das folgende vereinfachte Modell zu- +grunde: 10 h mit Iv, 10 h mit 0,6 · Iv und 4 h mit 0,2 · Iv. +Für die Berechnungen und Diagramme wurden zwei Grenzfälle betrach- +tet: +a) Einsetzzeitpunkt 0 h (günstigster Fall) +In diesem Fall wird angenommen, dass die Kurzzeitlast dann einsetzt, +wenn das Kabel 4 h lang mit der niedrigsten Stufe des EVU-Lastspiels +belastet war (Bild 14.1), also 4 h lang den Strom 0,2 · Iv führte. +b) Einsetzzeitpunkt 10 h (ungünstigster Fall) +In diesem Fall wird angenommen, dass die Kurzzeitlast dann einsetzt, +wenn das Kabel 10 h lang mit der höchsten Stufe des EVU-Lastspiels +belastet war (Bild 14.2), also 10 h lang den Strom Iv führte. +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 415 +Bild 14.1 Zulässige Kurzzeitlast, günstigster Einsetzzeitpunkt (0 h) +Bild 14.2 Zulässige Kurzzeitlast, ungünstigster Einsetzzeitpunkt (10 h) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +14.2.3 Belastbarkeit und Kurzzeitlastfaktoren +Der Bemessungsstrom Ir stellt bei in Erde gelegten Kabeln den zulässi- +gen Strom gemäß DIN VDE 0276 bei einem Belastungsgrad von 0,7 +dar. Ein Belastungsgrad von 0,7 kann in EVU-Netzen – auch bei Spei- +cherheizung – in aller Regel als gegeben vorausgesetzt werden. Die +Belastbarkeit Iz weicht vom Bemessungsstrom Ir ab, wenn abweichende +Randbedingungen vorliegen, und berechnet sich nach DIN VDE 0276- +1000 allgemein mit Iz= fi· Ir, wobei die Faktoren fi von den Randbedin- +gungen abhängen. Die Kurzzeitbelastbarkeit wird mit Izk bezeichnet, der +Kurzzeitlastfaktor fizk = Izk/Ir lässt sich aus den Beispieldiagrammen (Bild +14.3 bis Bild 14.6) ablesen. +Bei den betrachteten Kabeltypen ist +Ir = 308 A +für NKBA +3 × 120 SM +6/10 kV +Ir = 319 A +für NA2XS2Y +1 × 150 RM +12/20 kV +Die Tageshöchstlast Iv ist ein variabler Parameter und ist in den Beispie- +len auf den Bemessungsstrom Ir bezogen. Für verschiedene Iv/Ir sind +Kurvenscharen für die Kurzzeitlastfaktoren angegeben. Um zwei Grenz - +werte zu berechnen, sind die Kurvenscharen jeweils für den günstigsten +Einsetzzeitpunkt (0 h) und den ungünstigsten Zeitpunkt (10 h) angege- +ben. Als Grenztemperaturen wurden nach DIN VDE die zulässigen +Kabeltemperaturen 65 °C bei NKBA und 90 °C bei NA2XS2Y angesetzt. +Den Kurven ist zu entnehmen, wie hoch ein Kabel für eine begrenzte +Zeit tzk mit einer Kurzzeitlast Izk belastet werden darf, wenn es eine be- +stimmte Vorlast, repräsentiert durch die Tageshöchstlast Iv und den Ein- +setzzeitpunkt, führte. +14.2.4 Beispiel für die Anwendung der Diagramme +Ein Kabel des Typs NA2XS2Y 3 × 1 × 150 RM 12/20 kV führt seit Tagen +EVU-Last mit einer Tageshöchstlast von Iv= 160 A (thermisch einge- +schwungener Zustand). +Mit einem Bemessungsstrom nach DIN VDE von Ir= 319 A ergibt sich +als Vorlastfaktor: + Iv/ Ir = 160 A / 319 A = 0,5 +416 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Setzt die Kurzzeitlast zu Beginn des Tageslastspiels ein (Einsetzzeit- +punkt 0 h), so ergibt sich aus Bild 14.5 für eine Beanspruchungsdauer +von tzk= 1 h ein Kurzzeitlasttfaktor von Izk/Ir= 1,82. Das Kabel ist eine +Stunde lang mit 1,82 Ir= 581 A belastbar, bevor es seine zulässige Ka- +beltemperatur erreicht. +Die Kurzzeitlastfaktoren für beliebige Einsetzzeitpunkte der Kurzzeitlast +liegen zwischen den beiden Extremwerten, die sich für die Einsetzzeit- +punkte 0 h und 10 h ergeben. Sie können hinreichend genau durch In- +terpolation abgeschätzt werden. +Statt für eine bestimmte Beanspruchungsdauer die zulässige Kurzzeit- +last Izk zu ermitteln, kann bei gegebener Kurzzeitlast auch die zulässige +Belastbarkeitszeit tzk mit Hilfe der Diagramme bestimmt werden. +In Tabelle 14.6 sind die Ergebnisse der Berechnungen für einige Kabel- +typen und unterschiedliche Tageshöchstlasten, Einsetzzeitpunkte und +Beanspruchungsdauern zusammengefasst. +Aus der Tabelle 14.6 lässt sich z. B. ablesen, wie hoch die zulässige +kurzzeitige Belastung eines 1-kV-Kabels des Typs NAYY 4 × 150 SE sein +darf. Es wird angenommen, dass das Kabel 10 Stunden nach Beginn +des EVU-Lastspiels bei einer Vorlast von Iv= 0,4 ·Ir= 110 A im Zuge von +Umschaltarbeiten eine Stunde lang mit erhöhter Last betrieben werden +soll. Aus der Tabelle 14.6 wird für den Einsetzzeitpunkt 10 h und eine +Beanspruchungsdauer tzk= 1 h der Wert Izk/10/1 = 373 A entnommen. +Dies entspricht 1,36 ·Ir. + 417 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +418 +Bild 14.3 Kurzzeitlastfaktoren Izk / Ir als Funktion der +Beanspruchungs dauer tzk mit dem Parameter Iv / Ir +(NKBA, Einsetzzeitpunkt 0 h) + Iv Vorlaststrom + Ir Bemessungsstrom +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 419 +Bild 14.4 Kurzzeitlastfaktoren Izk / Ir als Funktion der +Beanspruchungsdauer tzk mit dem Parameter Iv / Ir +(NKBA, Einsetzzeitpunkt 10 h) + Iv Vorlaststrom + Ir Bemessungsstrom +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +420 +Bild 14.5 Kurzzeitlastfaktoren Izk / Ir als Funktion der +Beanspruchungs dauer tzk mit dem Parameter Iv / Ir +(NA2XS2Y, Einsetzzeitpunkt 0 h) + Iv Vorlaststrom + Ir Bemessungsstrom +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 421 +Bild 14.6 Kurzzeitlastfaktoren Izk / Ir als Funktion der +Beanspruchungsdauer tzk mit dem Parameter Iv / Ir +(NA2XS2Y, Einsetzzeitpunkt 10 h) + Iv Vorlaststrom + Ir Bemessungsstrom +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +422 +Tabelle 14.6 Kurzzeitbelastbarkeit ausgewählter Kabeltypen +abhängig von Vorlast, Beanspruchungsdauer und +Einsetzzeitpunkt +U Nennspannung +Ir Bemessungsstrom entsprechend DIN VDE 0276 (unter +Berücksichtigung der Bodenaustrocknung) +Iv Angenommene Tageshöchstlast (Vorlast), +jeweils Werte mit 0,7 Ir und 0,4 Ir +1) Einsetzzeitpunkt: Stunden nach Beginn des EVU-Lastspiels +Zulässige Kurzzeitbelastbarkeit Izk +bei Einsetzzeitpunkt1) +0 h +10 h +Beanspruchungs- +dauer +Beanspruchungs- +dauer +1 h +3 h +1 h +3 h +U +Kabeltyp +Querschnitt +Ir +Iv +Izk/0/1 +Izk/0/3 +Izk/10/1 +Izk/10/3 +kV +A +A +A +A +A +A +1 +NYY +4 × 95 SM +280 +196 +112 +362 +374 +320 +331 +336 +369 +310 +327 +NYY +4 × 120 SM +318 +223 +127 +424 +445 +392 +388 +390 +433 +359 +380 +NAYY +4 × 150 SE +275 +193 +110 +366 +383 +319 +332 +338 +373 +308 +330 +10 +NKBA +3 × 95 SM +269 +188 +108 +349 +372 +311 +322 +331 +364 +299 +320 +NKBA +3 × 120 SM +308 +216 +123 +414 +434 +360 +374 +383 +426 +348 +371 +20 +NEKEBA +3 × 95 RM +276 +193 +110 +350 +363 +310 +320 +325 +353 +301 +317 +NEKEBA +3 × 120 RM +314 +220 +126 +440 +465 +375 +395 +405 +451 +362 +390 +NA2XS2Y +1 × 150 RM +319 +223 +128 +542 +592 +436 +472 +492 +577 +415 +468 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 423 +14.3 Faktoren für Wirtschaftlichkeitsberechnungen +In den folgenden Formeln gilt: +n Zeitraum (a) +p Zinssatz (%) +q Zinsfaktor q = 1 + +Annuitätenfaktoren +Der Annuitätenfaktor a wird nach Formel 12.2 ermittelt: +a = +Tabelle 14.7 zeigt eine Auswahl von Annuitätenfaktoren. +Abzinsfaktoren +Kosten Kn im Jahr n werden mit dem Abzinsfaktor nach Formel 12.3 auf +den Betrachtungszeitpunkt abgezinst. +Abzinsfaktor: +Tabelle 14.8 zeigt eine Auswahl von Abzinsfaktoren. +Rentenbarwertfaktoren +Der Rentenbarwertfaktor r wird nach Formel 12.5 ermittelt: +r = +Tabelle 14.9 zeigt eine Auswahl von Rentenbarwertfaktoren. +p +100 +qn (q – 1) +qn – 1 +1 +qn +qn – 1 +qn(q – 1) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +424 +Tabelle 14.7 Annuitätenfaktoren +Zinssatz p in % +n +3 +4 +5 +6 +7 +8 +9 +10 +1 +1,0300 +1,0400 +1,0500 +1,0600 +1,0700 +1,0800 +1,0900 +1,1000 +2 +0,5226 +0,5302 +0,5378 +0,5454 +0,5531 +0,5608 +0,5685 +0,5762 +3 +0,3535 +0,3603 +0,3672 +0,3741 +0,3811 +0,3880 +0,3951 +0,4021 +4 +0,2690 +0,2755 +0,2820 +0,2886 +0,2952 +0,3019 +0,3087 +0,3155 +5 +0,2184 +0,2246 +0,2310 +0,2374 +0,2439 +0,2505 +0,2571 +0,2638 +6 +0,1846 +0,1908 +0,1970 +0,2034 +0,2098 +0,2163 +0,2229 +0,2296 +7 +0,1605 +0,1666 +0,1728 +0,1791 +0,1856 +0,1921 +0,1987 +0,2054 +8 +0,1425 +0,1485 +0,1547 +0,1610 +0,1675 +0,1740 +0,1807 +0,1874 +9 +0,1284 +0,1345 +0,1407 +0,1470 +0,1535 +0,1601 +0,1668 +0,1736 +10 +0,1172 +0,1233 +0,1295 +0,1359 +0,1424 +0,1490 +0,1558 +0,1627 +11 +0,1081 +0,1141 +0,1204 +0,1268 +0,1334 +0,1401 +0,1469 +0,1540 +12 +0,1005 +0,1066 +0,1128 +0,1193 +0,1259 +0,1327 +0,1397 +0,1468 +13 +0,0940 +0,1001 +0,1065 +0,1130 +0,1197 +0,1265 +0,1336 +0,1408 +14 +0,0885 +0,0947 +0,1010 +0,1076 +0,1143 +0,1213 +0,1284 +0,1357 +15 +0,0838 +0,0899 +0,0963 +0,1030 +0,1098 +0,1168 +0,1241 +0,1315 +16 +0,0796 +0,0858 +0,0923 +0,0990 +0,1059 +0,1130 +0,1203 +0,1278 +17 +0,0760 +0,0822 +0,0887 +0,0954 +0,1024 +0,1096 +0,1170 +0,1247 +18 +0,0727 +0,0790 +0,0855 +0,0924 +0,0994 +0,1067 +0,1142 +0,1219 +19 +0,0698 +0,0761 +0,0827 +0,0896 +0,0968 +0,1041 +0,1117 +0,1195 +20 +0,0672 +0,0736 +0,0802 +0,0872 +0,0944 +0,1019 +0,1095 +0,1175 +25 +0,0574 +0,0640 +0,0710 +0,0782 +0,0858 +0,0937 +0,1018 +0,1102 +30 +0,0510 +0,0578 +0,0651 +0,0726 +0,0806 +0,0888 +0,0973 +0,1061 +35 +0,0465 +0,0536 +0,0611 +0,0690 +0,0772 +0,0858 +0,0946 +0,1037 +40 +0,0433 +0,0505 +0,0583 +0,0665 +0,0750 +0,0839 +0,0930 +0,1023 +45 +0,0408 +0,0483 +0,0563 +0,0647 +0,0735 +0,0826 +0,0919 +0,1014 +50 +0,0389 +0,0466 +0,0548 +0,0634 +0,0725 +0,0817 +0,0912 +0,1009 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 425 +Tabelle 14.8 Abzinsfaktoren +Zinssatz p in % +n +3 +4 +5 +6 +7 +8 +9 +10 +1 +0,9709 +0,9615 +0,9524 +0,9434 +0,9346 +0,9259 +0,9174 +0,9091 +2 +0,9426 +0,9246 +0,9070 +0,8900 +0,8734 +0,8573 +0,8417 +0,8264 +3 +0,9151 +0,8890 +0,8638 +0,8396 +0,8163 +0,7938 +0,7722 +0,7513 +4 +0,8885 +0,8548 +0,8227 +0,7921 +0,7629 +0,7350 +0,7084 +0,6830 +5 +0,8626 +0,8219 +0,7835 +0,7473 +0,7130 +0,6806 +0,6499 +0,6209 +6 +0,8375 +0,7903 +0,7462 +0,7050 +0,6663 +0,6302 +0,5963 +0,5645 +7 +0,8131 +0,7599 +0,7107 +0,6651 +0,6227 +0,5835 +0,5470 +0,5132 +8 +0,7894 +0,7307 +0,6768 +0,6274 +0,5820 +0,5403 +0,5019 +0,4665 +9 +0,7664 +0,7026 +0,6446 +0,5919 +0,5439 +0,5002 +0,4604 +0,4241 +10 +0,7441 +0,6756 +0,6139 +0,5584 +0,5083 +0,4632 +0,4224 +0,3855 +11 +0,7224 +0,6496 +0,5847 +0,5268 +0,4751 +0,4289 +0,3875 +0,3505 +12 +0,7014 +0,6246 +0,5568 +0,4970 +0,4440 +0,3971 +0,3555 +0,3186 +13 +0,6810 +0,6006 +0,5303 +0,4688 +0,4150 +0,3677 +0,3262 +0,2897 +14 +0,6611 +0,5775 +0,5051 +0,4423 +0,3878 +0,3405 +0,2992 +0,2633 +15 +0,6419 +0,5553 +0,4810 +0,4173 +0,3624 +0,3152 +0,2745 +0,2394 +16 +0,6232 +0,5339 +0,4581 +0,3936 +0,3387 +0,2919 +0,2519 +0,2176 +17 +0,6050 +0,5134 +0,4363 +0,3714 +0,3166 +0,2703 +0,2311 +0,1978 +18 +0,5874 +0,4936 +0,4155 +0,3503 +0,2959 +0,2502 +0,2120 +0,1799 +19 +0,5703 +0,4746 +0,3957 +0,3305 +0,2765 +0,2317 +0,1945 +0,1635 +20 +0,5537 +0,4564 +0,3769 +0,3118 +0,2584 +0,2145 +0,1784 +0,1486 +25 +0,4776 +0,3751 +0,2953 +0,2330 +0,1842 +0,1460 +0,1160 +0,0923 +30 +0,4120 +0,3083 +0,2314 +0,1741 +0,1314 +0,0994 +0,0754 +0,0573 +35 +0,3554 +0,2534 +0,1813 +0,1301 +0,0937 +0,0676 +0,0490 +0,0356 +40 +0,3066 +0,2083 +0,1420 +0,0972 +0,0668 +0,0460 +0,0318 +0,0221 +45 +0,2644 +0,1712 +0,1113 +0,0727 +0,0476 +0,0313 +0,0207 +0,0137 +50 +0,2281 +0,1407 +0,0872 +0,0543 +0,0339 +0,0213 +0,0134 +0,0085 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +426 +Tabelle 14.9 Rentenbarwertfaktoren +Zinssatz p in % +n +3 +4 +5 +6 +7 +8 +9 +10 +1 +0,9709 +0,9615 +0,9524 +0,9434 +0,9346 +0,9259 +0,9174 +0,9091 +2 +1,9135 +1,8861 +1,8594 +1,8334 +1,8080 +1,7833 +1,7591 +1,7355 +3 +2,8286 +2,7751 +2,7232 +2,6730 +2,6243 +2,5771 +2,5313 +2,4869 +4 +3,7171 +3,6299 +3,5460 +3,4651 +3,3872 +3,3121 +3,2397 +3,1699 +5 +4,5797 +4,4518 +4,3295 +4,2124 +4,1002 +3,9927 +3,8897 +3,7908 +6 +5,4172 +5,2421 +5,0757 +4,9173 +4,7665 +4,6229 +4,4859 +4,3553 +7 +6,2303 +6,0021 +5,7864 +5,5824 +5,3893 +5,2064 +5,0330 +4,8684 +8 +7,0197 +6,7327 +6,4632 +6,2098 +5,9713 +5,7466 +5,5348 +5,3349 +9 +7,7861 +7,4353 +7,1078 +6,8017 +6,5152 +6,2469 +5,9952 +5,7590 +10 +8,5302 +8,1109 +7,7217 +7,3601 +7,0236 +6,7101 +6,4177 +6,1446 +11 +9,2526 +8,7605 +8,3064 +7,8869 +7,4987 +7,1390 +6,8052 +6,4951 +12 +9,9540 +9,3851 +8,8633 +8,3838 +7,9427 +7,5361 +7,1607 +6,8137 +13 +10,6350 +9,9856 +9,3936 +8,8527 +8,3577 +7,9038 +7,4869 +7,1034 +14 +11,2961 +10,5631 +9,8986 +9,2950 +8,7455 +8,2442 +7,7862 +7,3667 +15 +11,9379 +11,1184 +10,3797 +9,7122 +9,1079 +8,5595 +8,0607 +7,6061 +16 +12,5611 +11,6523 +10,8378 +10,1059 +9,4466 +8,8514 +8,3126 +7,8237 +17 +13,1661 +12,1657 +11,2741 +10,4773 +9,7632 +9,1216 +8,5436 +8,0216 +18 +13,7535 +12,6593 +11,6896 +10,8276 +10,0591 +9,3719 +8,7556 +8,2014 +19 +14,3238 +13,1339 +12,0853 +11,1581 +10,3356 +9,6036 +8,9501 +8,3649 +20 +14,8775 +13,5903 +12,4622 +11,4699 +10,5940 +9,8181 +9,1285 +8,5136 +25 +17,4131 +15,6221 +14,0939 +12,7834 +11,6536 +10,6748 +9,8226 +9,0770 +30 +19,6004 +17,2920 +15,3725 +13,7648 +12,4090 +11,2578 +10,2737 +9,4269 +35 +21,4872 +18,6646 +16,3742 +14,4982 +12,9477 +11,6546 +10,5668 +9,6442 +40 +23,1148 +19,7928 +17,1591 +15,0463 +13,3317 +11,9246 +10,7574 +9,7791 +45 +24,5187 +20,7200 +17,7741 +15,4558 +13,6055 +12,1084 +10,8812 +9,8628 +50 +25,7298 +21,4822 +18,2559 +15,7619 +13,8007 +12,2335 +10,9617 +9,9148 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 427 +14.4 Normen und Richtlinien +Im Folgenden sind die in dem vorliegenden Kabelhandbuch zitierten +Normen, Bestimmungen, Richtlinien, Merkblätter usw. zusammenge- +stellt. +Es gilt immer der zum Zeitpunkt der Bearbeitung eines Projektes, der +Planung und Durchführung gültige Stand der Normen, einschließlich Er- +gänzungen. Hierzu ist es erforderlich sich umfassend im Vorfeld von Ak- +tivitäten von Arbeiten rund um die Kabelanlage mit den Normen und der +Rechtslage zu beschäftigen. +Grundsätzlich sind geltenden Normen, Bestimmungen, Vorschriften, Ver- +ordnungen und Gesetze einzuhalten, auch wenn diese hier nicht im Ka- +belhandbuch ausdrücklich genannt werden. Dies ist auf Grund der starken +und kontinuierlichen Internationalisierung der Normen nicht leistbar. +In Abschnitt 14.4.1 sind alle Normen und Bestimmungen zusammenge- +fasst, die als VDE-Bestimmung national veröffentlicht sind. Es sind je- +weils die Dokumentnummer (Klassifizierung), das Datum (Ausgabe- +datum mit Jahr und Monat) und der Titel dargestellt. Als Dokumentnum- +mer ist zuerst die allgemein gültige Normenbezeichnung, also DIN VDE, +DIN EN oder DIN IEC mit anschließendem Nummernschlüssel, aufge- +führt. Entwürfe sind durch ein vorangestelltes E gekennzeichnet. Die +Klassifizierung entsprechend VDE ist in Klammern dahinter gesetzt. Ge- +gebenenfalls ist nach der VDE-Bezeichnung die Klassifizierung des Do- +kuments in der DIN-Reihe angegeben. Das jeweilige neueste +Ausgabedatum der Norm kann über die Internet-Seiten der betreffenden +Normenorganisationen abgefragt werden: +www.vde-verlag.de +www.iec.ch +www.cenelec.org +Die Einträge wurden in der Reihenfolge der VDE-Klassifizierung ange- +ordnet, damit thematisch zusammengehörende Bestimmungen beiei- +nander stehen. +In den Abschnitten 14.4.2 bis 14.4.4 sind die DIN-Normen, die interna- +tionalen elektrotechnischen Normen (IEC-Normen) und die Normen auf- +geführt, die nicht zu einer der vorgenannten Gruppen gehören (Sonstige +Normen). +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Auf eine Auflistung der CENELEC-Normen wurde hier verzichtet, da alle +relevanten europäischen Normen in das VDE-Vorschriftenwerk über- +nommen worden sind. Im Abschnitt 14.4.1 wird – falls relevant – der Zu- +sammenhang zwischen der jeweiligen nationalen Norm und der +entsprechenden internationalen bzw. europäischen Norm mit angege- +ben. +Um die Darstellung der Normen und Bestimmungen etwas übersichtli- +cher und kompakter zu gestalten, wurde bei Dokumenten mit mehreren +Teilen und mehreren Untergliederungen, soweit möglich, zunächst der +Haupttitel dargestellt. Bei bestimmten Normen, z. B. IEC 60811 und IEC +60287, wurde auf die Angabe der einzelnen Teile verzichtet. Der Titel +bezieht sich immer auf den fett gedruckten Teil der Dokumentnummer. +Bei den Teilen oder Unterteilen ist dann der Haupttitel oder Haupttitel +und Titel des übergeordneten Teils nicht mehr genannt. Die Zuordnung +ist durch die Einrückung sowie den Fettdruck erkennbar; außerdem +haben die Dokumenteinträge, die als Zusammenfassung für übergeord- +nete Titel dienen, kein Ausgabedatum. +Zu beachten ist, dass die Nummern der Änderungen zu den Harmoni- +sierungsdokumenten (HD) und der VDE 0276 in der Regel nicht iden- +tisch sind. +Es wird darauf hingewiesen, dass bei einigen Entwürfen das Unterko- +mittee die Ermächtigung ausgesprochen hat, dass das Prüf- und Zerti- +fizierungsinstitut des VDE die Zeichengenehmigung auf der Basis des +vorliegenden Entwurfes erteilen kann. +In Abschnitt 14.4.5 sind die zitierten Richtlinien, Empfehlungen und +Merkblätter sowie wichtige Unfallverhütungsvorschriften (DGUV-Bestim - +mungen) ebenfalls ohne Erscheinungsdatum aufgeführt. +428 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 429 +14.4.1 DIN VDE-, DIN EN-, DIN IEC-Normen (als VDE-Bestim- +mungen klassifiziert) +DIN VDE 0100 (VDE 0100) + Errichten von Starkstromanlagen mit Nennspannungen bis 1.000 V + DIN VDE 0100 Beiblatt 5 (VDE 0100 Beiblatt 5) 1995-11 + Maximal zulässige Längen von Kabeln und Leitungen unter Berücksichti- +gung des Schutzes bei indirektem Berühren, des Schutzes bei Kurz- +schluss und des Spannungsfalls + DIN VDE 0100-100 (VDE 0100-100) 2009-06 + Teil 1: Allgemeine Grundsätze, Bestimmungen allgemeiner Merkmale, Begriffe +(IEC 60364-1: 2005, modifiziert); Deutsche Übernahme HD 60364-1: 2008 + DIN VDE 0100-200 (VDE 0100-200) 2006-06 + Teil 200: Begriffe (IEC 60050-826: 2004, modifiziert) + DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410) 2007-06 + Teil 4-41: Schutzmaßnahmen – Schutz gegen elektrischen Schlag (IEC +60364-4-41: 2005, modifiziert); Deutsche Übernahme HD 384.4.41 S2: 2007 + DIN VDE 0100-430 (VDE 0100-430) 2010-10 + Teil 4-43:Schutzmaßnahmen; Schutz bei Überstrom (IEC 60364-4-43: +2008, modifiziert + Corrigendum Okt. 2008); Deutsche Übernahme HD +60364-4-43: 2010 + DIN VDE 0100-520 (VDE 0100-520) 2003-06 + Teil 5: Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel; Kapitel 52: +Kabel- und Leitungsanlagen (IEC 60364-5-52: 1993, modifiziert); Deut- +sche Fassung HD 384.5.52 S1: 1995 + A1: 1998 + DIN VDE 0100-520-Berichtigung 1 2003-08 + Berichtigung 1 + DIN VDE 0100-520 Beiblatt 1 (VDE 0100-520 Beiblatt 1) 2008-10 + Leitfaden für elektrische Anlagen – Auswahl und Errichtung elektrischer +Betriebsmittel; Kabel- und Leitungsanlagen; Begrenzung des Temperatur- +anstiegs bei Schnittstellenanschlüssen; Deutsche Fassung CLC/TR +50479: 2007 + DIN VDE 0100-520 Beiblatt 2 (VDE 0100-520 Beiblatt 2) 2010-10 +Beiblatt 2: Schutz bei Überlast, Auswahl von Überstrom-Schutz einrich - +tungen, maximal zulässige Kabel- und Leitungslängen zur Einhaltung des +zulässigen Spannungsfalls und der Abschaltzeiten zum Schutz gegen elek- +trischen Schlag + DIN VDE 0100-732 (VDE 0100-732) 1995-07 + Teil 732: Hausanschlüsse in öffentlichen Kabelnetzen +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +430 + DIN VDE 0100-736 (VDE 0100-736) DIN 57100-736 1983-11 + Niederspannungsstromkreise in Hochspannungsschaltfeldern +DIN VDE 0101 (VDE 0101) 2000-01 + Errichten von Starkstromanlagen mit Nennspannungen über 1 kV +DIN EN 60909-0 (VDE 0102) 2002-07 + Kurzschlussströme in Drehstromnetzen – Teil 0: Berechnung der Ströme (IEC +60909-0:2001); Deutsche Fassung EN 60909-0: 2001 +DIN EN 50191 (VDE 0104) 2001-01 + Errichten und Betreiben elektrischer Prüfanlagen +DIN EN 50200 (VDE 0482) + Normreihe für Brandfallprüfungen +DIN VDE 0105-100 (VDE 0105) 2009-10 + Betrieb von elektrischen Anlagen + Teil 100 Allgemeine Festlegungen + DIN VDE 0105-1 (VDE 0105-1) DIN EN 50110-1 2005-06 + Deutsche Fassung EN 50110-1: 2004 +DIN VDE V 0109 (VDE V 0109) 2009-10 + Instandhaltung von Anlagen und Betriebsmitteln +in elektrischen Versorgungsnetzen +Teil 1 Systemaspekte und Verfahren 2014-09 +Teil 2 Zustandsfeststellung von Betriebsmitteln/Anlagen 2014-09 +DIN VDE 0115 (VDE 0115) + Bahnanwendungen + DIN VDE 0115-1 (VDE 0115-1) 2002-06 + Allgemeine Bau- und Schutzbestimmungen, zusätzliche Anforderungen +DIN EN 50122-1 (VDE 0115-3) 2011-09 + Ortsfeste Bahnanlagen, Schutzmaßnahmen in Bezug auf elektrische Si- +cherheit und Erdung +DIN VDE 0150 (VDE 0150) DIN EN 50162 2005-05 + Schutz gegen Korrosion durch Streuströme aus Gleichstromanlagen; Deut- +sche Fassung EN 50162: 2004 +DIN VDE 0207 (VDE 0207) DIN EN 57363 2005-02 + Isolier- und Mantelmischungen für Kabel und isolierte Leitungen +DIN VDE 0211 (VDE 0211 1985-12 + Bau von Starkstrom-Freileitungen mit Nennspannungen bis 1.000 V +DIN VDE 0220-100 (DIN EN 61238-1) 2004-03 + Pressverbinder und Schraubverbinder für Nennspannungen bis einschließlich +36 kV (Um = 42 kV) Teil 1 Prüfverfahren und Anforderungen (IEC 61238-1: +2003); Deutsche Fassung EN 61238-1: 2003 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 431 +DIN VDE 0220-3 (VDE 0220-3) DIN 57220-3 1977-10 + VDE-Bestimmung für Einzel- und Mehrfachkabelklemmen mit Isolierteilen in +Starkstrom-Kabelanlagen bis 1.000 V +DIN VDE 0228 (VDE 0228) + Maßnahmen bei Beeinflussung von Fernmeldeanlagen durch Starkstrom- +anlagen + DIN VDE 0228-1 (VDE 0228-1) 1987-12 + Allgemeine Grundlagen + DIN VDE 0228-2 (VDE 0228-2) 1987-12 + Beeinflussung durch Drehstromanlagen + DIN VDE 0228-3 (VDE 0228-3) 1988-09 + Beeinflussung durch Wechselstrom-Bahnanlagen + DIN VDE 0228-4 (VDE 0228-4) 1987-12 + Beeinflussung durch Gleichstrom-Bahnanlagen + DIN VDE 0228-5 (VDE 0228-5) 1987-12 + Beeinflussung durch Hochspannungsgleichstrom-Übertragungsanlagen +(HGÜ) +DIN VDE 0265 (VDE 0265) 1995-12 + Kabel mit Kunststoffisolierung und Bleimantel für Starkstromanlagen +DIN VDE 0266 (VDE 0266) 2000-03 + Starkstromkabel mit verbessertem Verhalten im Brandfall; Nennspannungen +U0/U 0,6/1 kV +DIN VDE 0266 2006-03 + Berichtigungen zu DIN VDE 0266 (VDE 0266) +DIN VDE 0271 (VDE 0271) 2007-01 + Festlegungen für Starkstromkabel ab 0,6/1 kV für besondere Anwendungen +DIN VDE 0271 2008-02 + Berichtigungen zu DIN VDE 0271 (VDE 0271) +DIN VDE 0276 (VDE 0276) + Starkstromkabel + DIN VDE 0276-603 (VDE 0276-603) 2010-03 + Teil 603: Energieverteilungskabel mit Nennspannungen U0/U 0,6/1 kV; +Deutsche Fassung HD 603 S1: 1994/A3: 2007 Teile 1, 3G und 5G + DIN VDE 0276-604 (VDE 0276-604) 2008-02 + Teil 604: Starkstromkabel mit Nennspannungen U0/U 0,6/1 kV mit verbes- +sertem Verhalten im Brandfall für Kraftwerke; Deutsche Fassung HD 604 +S1.1994 + A1: 1997 + A3: 2002 Teile 0, 1 und Teil 5G + DIN VDE 0276-605 (VDE 0276-605) 2009-07 + Teil 605: Ergänzende Prüfverfahren; Deutsche Fassung HD 605 S2: 2008 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +432 +DIN VDE 0276-620 (VDE 0276-620) 2010-11 + Teil 620: Energieverteilungskabel mit extrudierter Isolierung für Nennspan- +nungen U0/U 3,6/6 kV bis 20,8/36 kV; Deutsche Fassung HD 620 S2: 2010, +Teile 0, 1 und 10C +DIN VDE 0276-621 (VDE 0276-621) 1997-05 + Teil 621: Energieverteilungskabel mit getränkter Papierisolierung für Mittel- +spannung; Deutsche Fassung HD 621 S1: 1996 Teile 1, 2, 3C und 4C +DIN VDE 0276-622 (VDE 0276-622) 2006-05 + Teil 622: Starkstromkabel mit Nennspannungen von 3,6/6 (7,2) kV bis 20,8/36 +(42) kV mit verbessertem Verhalten im Brandfall für Kraftwerke; Deutsche +Fassung HD 622 S1 Teil 1 und Teil 4D: 1996, +A1: 2000; +A2: 2005 +DIN VDE 0276-626 (VDE 0276-626) 1997-01 + Teil 626: Isolierte Freileitungsseile für oberirdische Verteilungsnetze mit +Nennspannung U 0/U (Um) 0,6/1 (1,2) kV; Deutsche Fassung: HD 626 S1 Teile +1, 2, und 4 F-1: 1996 +DIN VDE 0276-626/A1 (VDE 0276-626/A1) 1998-07 + Änderung 1, Deutsche Fassung HD 626 S1/A1: 1997 +DIN VDE 0276-627 (VDE 0276 Teil 627) 2006-09 + Teil 627: Vieladrige und vielpaarige Kabel für die Verlegung in Luft und Erde; +Deutsche Fassung HD 627 S1: 1996 Teile 0, 1, 4H und 7H +A1: 2000 +A2: +2005 + DIN VDE 0276-632 (VDE 0276-632) 1999-05 + Starkstromkabel mit extrudierter Isolierung und ihre Garnituren für Nennspan- +nungen über 36 kV (Um = 42 kV) bis 150 kV (Um = 170 kV); Deutsche Fas- +sung HD 632 S1: 1998 Teile 1, 3D, 4D, 5D +DIN VDE 0276-633 (VDE 0276-633) 1999-05 + Prüfungen an Ölkabeln mit einer Isolierung aus Papier oder polypropylenbe- +schichtetem Papier und Metallmantel und Garnituren für Wechselspannun- +gen bis 400 kV (Um = 420 kV); Deutsche Fassung HD 633 S1: 1997 Teile 1, +3D +DIN VDE 0276-634 (VDE 0276-634) 1999-05 + Prüfungen an Gasinnendruckkabeln und Garnituren für Wechselspannungen +bis 275 kV (Um = 300 kV); Deutsche Fassung HD 634 S1: 1997 Teile 1, 3C +DIN VDE 0276-635 (VDE 0276-635) 1999-05 + Prüfungen an Gasaußendruckkabeln und Garnituren für Wechselspannun- +gen bis 275 kV (Um = 300 kV); Deutsche Fassung HD 635 S1: 1997 Teile 1, +3C +DIN VDE 0276-1000 (VDE 0276-1000) 1995-06 + Teil 1000: Strombelastbarkeit, Allgemeines, Umrechnungsfaktoren +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 433 +DIN VDE 0278 (VDE 0278) + Starkstromkabel-Garnituren mit Nennspannungen U bis 30 kV (Um bis 36 kV) + DIN EN 50393 (VDE 0278-393) 2006-11 + Prüfverfahren und Prüfanforderungen für Garnituren von Verteilerkabeln mit +einer Nennspannung von 0,6/1 kV (1,2 kV); Deutsche Fassung EN 50393: +2006 + DIN EN 61442 (VDE 0278-442) 2006-01 + Prüfverfahren und Prüfanforderungen für Starkstromgarnituren mit einer +Nennspannung von 6 kV (Um = 7,2 kV) bis 36 kV (Um = 42 kV); (IEC +6144: 2005, modifiziert; Deutsche Fassung EN 61442: 2005) + DIN VDE 0278-629-1 (VDE 0278-629-1) 2009-11 + Teil 629: Prüfanforderungen für Kabelgarnituren für Starkstromkabel mit +einer Nennspannung von 3,6/6 (7,2) kV bis 20,8/36 (42) kV; Teil 1: Kabel +mit extrudierter Kunststoffisolierung; Deutsche Fassung HD 629.1 S2: 2006 + DIN VDE 0278-629-2 (VDE 0278-629-2) 2009-07 + Teil 629: Prüfanforderungen für Kabelgarnituren für Starkstromkabel mit einer +Nennspannung von 3,6/6 (7,2) kV bis 20,8/36 (42) kV; Teil 2: Kabel mit mas- +segetränkter Papierisolierung; Deutsche Fassung HD 629.2 S2: 2006 +DIN VDE 0278-631 (VDE 0278-631) + Kabel und isolierte Leitungen – Materialcharakterisierungen + DIN VDE 0278-631-1 (VDE 0278-631-1) 2008-12 + Teil 1: Fingerprint-und Typprüfungen für Reaktionsharzmassen; Deutsche +Fassung HD 631.1 S2: 2007 + DIN VDE 0278-631-2 (VDE 0278-631-2) 2008-12 + Teil 2: Fingerprint-und Typprüfungen für wärmeschrumpfende Komponenten +für Niederspannungsanwendungen; Deutsche Fassung HD 631.2 S1: 2007 + DIN VDE 0278-631-3 (VDE 0278-631-3) 2009-05 + Teil 3: Fingerprintprüfungen für wärmeschrumpfende Komponenten für +Mittelspannungsanwendungen von 3,6/6 (7,2) kV bis 20,8/36 (42) kV; +Deutsche Fassung HD 631.3 S1: 2008 + DIN VDE 0278-631-4 (VDE 0278-631-4) 2009-05 + Teil 4: Fingerprintprüfungen für kaltschrumpfende Komponenten für Nie- +der-und Mittelspannungsanwendungen bis 20,8/36 (42) kV; Deutsche Fas- +sung HD 631.4 S1: 2008 +DIN VDE 0289 (VDE 0298) + Begriffe für Starkstromkabel und isolierte Starkstromleitungen + DIN VDE 0289-1 (VDE 0298-1) 1988-03 + Allgemeine Begriffe + DIN VDE 0289-2 (VDE 0298-2) 1988-03 + Aufbauelemente +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +434 + DIN VDE 0289-3 (VDE 0298-3 1988-03 + Fertigungsvorgänge + DIN VDE 0289-4 (VDE 0298-4) 1988-03 + Prüfen und Messen + DIN VDE 0289-5 (VDE 0298-5) 1988-03 + Längen + DIN VDE 0289-6 (VDE 0298-6) 1993-03 + Zubehör, Garnituren + DIN VDE 0289-7 (VDE 0298-7) 1988-03 + Verlegung und Montage + DIN VDE 0289-8 (VDE 0298-8) 1988-03 + Strombelastbarkeit +DIN VDE 0291-1 (VDE 0291-1) 1972-02 + Bestimmungen für Füllmassen für Kabelzubehörteile sowie Abbrühmassen; +Teil 1: Heiß zu vergießende Füllmassen, Kaltpreßmassen, Kaltvergußmassen +sowie Abbrühmassen + DIN VDE 0291-1a (VDE 0291-1a) 1973-07 + Bestimmungen für Füllmassen für Kabelzubehörteile sowie Abbrühmas- +sen; Teil 1: Heiß zu vergießende Füllmassen, Kaltpressmassen, Kaltver- +gussmassen sowie Abbrühmassen + DIN VDE 0293-1 (VDE 0293-1) 2006-10 + Kennzeichnung von Adern von Starkstromkabeln und isolierten Stark- +stromleitungen mit Nennspannungen bis 1.000 V; Teil 1: Ergänzende na- +tionale Festlegungen + DIN VDE 0293-308 (VDE 0293-308) 2003-01 + Kennzeichnung von Adern von Kabeln/Leitungen und flexiblen Leitungen +durch Farben; Deutsche Fassung HD 308 S2: 2001 + DIN VDE 0293-334 (VDE 0293-334) 2001-10 + Kennzeichnung der Adern durch Bedrucken; Deutsche Fassung EN +50344: 2001 +VDE 0481 + Normreihe für elektrische Prüfverfahren an Starkstromkabel +DIN EN 60228 (VDE 0295) 2005-09 + Leiter für Kabel und isolierte Leitungen (IEC 60228: 2004); Deutsche Fas- +sung EN 60228: 2005 + Corrigendum 2005 +DIN VDE 0298 (VDE 0298) + Verwendung von Kabeln und isolierten Leitungen für Starkstromanlagen +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 435 + DIN VDE 0298-3 2006-06 + Verwendung von Kabeln und isolierten Leitungen für Starkstromanlagen; +Teil 3: Leitfaden für die Verwendung nicht harmonisierter Starkstromleitungen + DIN VDE 0298-4 2003-08 + Verwendung von Kabeln und isolierten Leitungen für Starkstromanlagen; Teil +4: Empfohlene Werte für die Strombelastbarkeit von Kabeln und Leitungen +für die feste Verlegung in und an Gebäuden und von flexiblen Leitungen + DIN VDE 0298-300 2009-09 + Leitfaden für die Verwendung harmonisierter Niederspannungsstarkstrom- +leitungen +DIN EN 60684 (VDE 0341) + Normreihe für Isolierschläuche (IEC 60684); Deutsche Fassung EN 60684 +DIN EN 62677 (VDE 0343) + Wärmeschrumpfende Nieder- und Mittelspannungsformteile (IEC 62677); +Deutsche Fassung EN 62677 +DIN EN 60455 (VDE 0355) + Normreihe für Reaktionsharzmassen für die Elektroisolierung (IEC 60455); +Deutsche Fassung EN 60445 +DIN EN 60529 (VDE 0470-1) 2000-09 + Schutzarten durch Gehäuse (IP-Code) (IEC 60529: 1989 + A1: 1999); Deut- +sche Fassung EN 60529: 1991 + A1: 2000 +DIN VDE 0472 (VDE 0472) + Prüfung an Kabeln und isolierten Leitungen + DIN VDE 0472 Beiblatt 1 (VDE 0472 Beiblatt 1) 2005-02 + Verzeichnis der Normen der Reihe DIN VDE 0472 +DIN EN 60811 (VDE 0473-811) + Isolier- und Mantelwerkstoffe für Kabel und isolierte Leitungen – Allgemeine +Prüfverfahren +DIN VDE 0680 (VDE 0680) + Körperschutzmittel, Schutzvorrichtungen und Geräte zum Arbeiten an unter +Spannung stehenden Teilen bis 1.000 V + DIN VDE 0680-1 (VDE 0680-1) 1990-05 (Entwurf) + Isolierende persönliche Schutzausrüstungen und isolierende Schutzvor- +richtungen + DIN VDE 0680-3 (VDE 0680-3) DIN 57680-3 1977-09 + Betätigungsstangen + DIN VDE 0680-4 (VDE 0680-4) DIN 57680-4 1980-11 + NH-Sicherungsaufsteckgriffe +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +436 + DIN VDE 0680-6 (VDE 0680-6) DIN 57680-6 1977-04 + Einpolige Spannungsprüfer bis 250 V Wechselspannung + DIN VDE 0680-7 (VDE 0680-7) DIN 57680-7 1984-02 + Passeinsatzschlüssel +DIN EN 50575 (VDE 0482-575): 2017-02 + „Starkstromkabel und -leitungen, Steuer- und Kommunikationskabel - Kabel +und Leitungen für allgemeine Anwendungen in Bauwerken in Bezug auf die +Anforderungen an das Brandverhalten; Deutsche Fassung EN 50575:2014 ++ A1:2016“ +DIN EN 61243-3 (VDE 0680-401) 2011-02 + Arbeiten unter Spannung – Spannungsprüfer – Teil 3: Zweipoliger Span- +nungsprüfer für Niederspannungsnetze (IEC 61243-3: 2009); Deutsche Fas- +sung EN 61243-3: 2010 +DIN VDE 0681 (VDE 0681) + Geräte zum Betätigen, Prüfen und Abschranken unter Spannung stehender +Teile mit Nennspannungen über 1 kV + DIN VDE 0681-1 (VDE 0681-1) 1986-10 + Allgemeine Festlegungen für DIN VDE 0681 Teil 2 bis Teil 4 + DIN VDE 0681-2 (VDE 0681-2) DIN 57681-2 1977-03 + Schaltstangen + DIN VDE 0681-3 (VDE 0681-3) DIN 57681-3 1977-03 + Sicherungszangen + DIN VDE 0681-6 (VDE 0681-6) 1985-06 + Spannungsprüfer für Oberleitungsanlagen elektrischer Bahnen 15 kV, +16 2/3 Hz +DIN EN 60900 (VDE 0682-201) 2005-01 + Arbeiten unter Spannung, Handwerkzeuge zum Gebrauch bis AC 1.000 V +und DC 1500 V (IEC 60900: 2004, modifiziert); Deutsche Fassung EN 60900: +2004 +DIN EN 60832 (VDE 0682-211) 2010-12 + Isolierende Arbeitsstangen und zugehörige Arbeitsköpfe zum Arbeiten unter +Spannung (IEC 60832: 1988 mod.); Deutsche Fassung EN 60832: 1996 +DIN EN 60903 (VDE 0682-311) 2004-07 + Arbeiten unter Spannung, Handschuhe aus isolierendem Material (IEC +60903: 2002 und Corrigendum 2003, modifiziert); Deutsche Fassung EN +60903: 2003 + DIN EN 60903/A11 (VDE 0682-311/A11) 1999-04 + Änderung 11 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 437 +DIN EN 60984 (VDE 0682-312) 1994-10 + Isolierende Ärmel zum Arbeiten unter Spannung (IEC 60984: 1990, modifi- +ziert); Deutsche Fassung EN 60984: 1992/A11: 1997 + DIN EN 60903/A11 (VDE 0682-311/A11) 1999-04 + Änderung 11 +DIN EN 60984 (VDE 0682-312) 1994-10 + Isolierende Ärmel zum Arbeiten unter Spannung (IEC 60984: 1990, modifi- +ziert); Deutsche Fassung EN 60984: 1992/A11: 1997 + DIN EN 60984/A11 (VDE 0682-311/A11) 1999-04 + Änderung 2 + DIN EN 61243-1 (VDE 0682-411) 2010-09 + Arbeiten unter Spannung -Spannungsprüfer -Teil 1: Kapazitive Ausführung +für Wechselspannungen über 1 kV (IEC 61243-1: 2003, modifiziert + Cor- +rigendum 1: 2005 + A1: 2009); Deutsche Fassung EN 61243-1: 2005 + +A1: 2010 + DIN EN 61481 (VDE 0682-431) 2002-07 + Arbeiten unter Spannung – Phasenvergleicher für Wechselspannungen +von 1 kV bis 36 kV (IEC 61481: 2001); Deutsche Fassung EN 61481: 2001 +DIN EN 61229 (VDE 0682-551) 1997-01 + Starre Schutzabdeckungen zum Arbeiten unter Spannung in Wechselspan- +nungsanlagen (IEC 1229: 1993, modifiziert); Deutsche Fassung EN 61229: +1995 + DIN EN 61229/A1 (VDE 0682-551/A1) 1999-04 + Änderung 1 +DIN EN 61236 (VDE 0682-651) 1996-11 + Mastsättel, Stangenschellen und Zubehör zum Arbeiten unter Spannung (IEC +61236: 1993, modifiziert); Deutsche Fassung EN 61236: 1995 +DIN EN 61057 (VDE 0682-741) 1995-08 + Hubarbeitsbühnen mit isolierender Hubeinrichtung zum Arbeiten unter Span- +nung über AC 1 kV (IEC 1057: 1991, modifiziert); Deutsche Fassung EN +61057: 1993 +DIN EN 61230 (VDE 0683-100) 2009-07 + Arbeiten unter Spannung; Ortsveränderliche Geräte zum Erden oder Erden +und Kurzschließen (IEC 61230: 2008); Deutsche Fassung EN 61230: 2008 +DIN EN 61219 (VDE 0683-200) 1995-01 + Arbeiten unter Spannung; Erdungs- oder Erdungs- und Kurzschließvorrich- +tung mit Stäben als kurzschließendes Gerät – Staberdung (IEC 1219: 1993); +Deutsche Fassung EN 61219: 1993 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +438 +14.4.2 DIN-Normen +DIN 1960 2010-08 + VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen – Teil A: Allgemeine +Bestimmungen für die Vergabe von Bauleistungen +DIN 1961 2010-08 + VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen – Teil B: Allgemeine +Vertragsbedingungen für die Ausführung von Bauleistungen +DIN 1998 1978-05 + Unterbringung von Leitungen und Anlagen in öffentlichen Flächen; Richtlinien +für die Planung +DIN 4124 2002-10 + Baugruben und Gräben; Böschungen, Verbau, Arbeitsraumbreiten +DIN 17640-1 2004-02 + Bleilegierungen für allgemeine Verwendung +DIN EN 12548 1999-11 + Blei- und Bleilegierungen – Bleilegierungen in Blöcken für Kabelmäntel und +Muffen; Deutsche Fassung EN 12548: 1999 +DIN 18300 bis DIN 18421 + VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine +Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) + Normen aus diesem Bereich sind nachfolgend nur mit dem Untertitel auf- +geführt: +DIN 18300 2010-04 +Erdarbeiten + DIN 18301 2010-04 + Bohrarbeiten + DIN 18303 2010-04 + Verbauarbeiten + DIN 18304 2010-04 + Ramm-, Rüttel- und Pressarbeiten + DIN 18309 2010-04 + Einpressarbeiten + DIN 18315 2010-04 + Verkehrswegebauarbeiten; Oberbauschichten ohne Bindemittel + DIN 18316 2010-04 + Verkehrswegebauarbeiten, Oberbauschichten mit hydraulischen Binde- +mitteln +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 439 + DIN 18317 2010-0 + Verkehrswegebauarbeiten, Oberbauschichten aus Asphalt + DIN 18318 2010-0 + Verkehrswegebauarbeiten – Pflasterdecken und Plattenbeläge in unge- +bundener Ausführung, Einfassungen + DIN 18319 2010-04 + Rohrvortriebsarbeiten + DIN 18336 2010-04 + Abdichtungsarbeiten + DIN 18364 2010-04 + Korrosionsschutzarbeiten an Stahlbauten + DIN 18382 2010-04 + Nieder- und Mittelspannungsanlagen mit Nennspannungen bis 36 kV + DIN 18384 2010-04 + Blitzschutzanlagen + DIN 18920 2002-08 + Vegetationstechnik im Landschaftsbau; Schutz von Bäumen, Pflanzenbe- +ständen und Vegetationsflächen bei Baumaßnahmen + DIN 46235 1983-07 + Kabelschuhe für Pressverbindungen; Laschenform für Kupferleiter + DIN 46267-1 1985-10 + Pressverbinder, nicht zugfest, für Kupferleiter + DIN 46267-2 + 1985-10 + Pressverbinder, nicht zugfest, für Aluminiumleiter + DIN 46329 1983-07 + Kabelschuhe für Pressverbindungen; Ringform für Aluminiumleiter +DIN 46391 + Spulen für die Lieferung von Kabeln, Leitungen und Seilen + DIN 46391-1 2005-04 (Entwurf) + Spulen mit Flanschdurchmesser bis 2800 mm, Maße + DIN 46391-2 1981-04 + Technische Lieferbedingungen für Spulen aus Holz + DIN 46391-3 1984-01 + Spulen mit Flanschdurchmesser über 2800 mm; Maße + DIN 46391-4 1985-04 + Technische Lieferbedingungen für Spulen aus Stahl +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +440 +DIN 47600 + Verbindungsmuffen aus Metallguss für Starkstromkabel bis 10 kV + DIN 47600-1 1974-10 + Schutzmuffen + DIN 47600-2 1974-10 + Innenmuffen + DIN 47600-3 1974-10 + Zuordnung der Verbindungsmuffen zu den papierisolierten Kabeln, Zuord- +nung der Kupferverbindungsseile + DIN 47600-4 1974-10 + Innerer Aufbau für papierisolierte Kabel + DIN 47600-5 1974-10 + Montageanweisung für papierisolierte Kabel + DIN 47600-6 1974-10 + Zuordnung der Verbindungsmuffen zu kunststoffisolierten Kabeln 0,6/1 kV + DIN 47600-7 1974-10 + Innerer Aufbau für kunststoffisolierte Kabel 0,6/1 kV +DIN 47606 1974-10 + Verbindungsmuffen aus Metallguss für Starkstromkabel mit einzelnen ge- +schirmten Adern von 10 kV bis 30 kV; Schutzmuffen +DIN V 47640 2009-10 + Verbindungsmuffen aus wärmeschrumpfendem Kunststoffschlauch für kunst- +stoffisolierte Starkstromkabel mit Nennspannung 0,6/1 (1,2) kV +DIN EN 50180 2011-04 + Durchführungen über 1 kV bis 52 kV und von 250 A bis 3,15 kA für flüssig- +keitsgefüllte Transformatoren; Deutsche Fassung EN 50180: 2010 +DIN EN 50181 2011-04 + Steckbare Durchführungen über 1 kV bis 52 kV und von 250 A bis 2,50 kA +für Anlagen anders als flüssigkeitsgefüllte Transformatoren; Deutsche Fas- +sung EN 50181: 2010 +DIN 47658 1975-04 + Kabel-Abzweigklemmen in Hausanschlussmuffen für Kupfer- und Aluminium- +leiter +DIN EN 12613 2009-09 + Warneinrichtungen aus Kunststoff mit visuellen Eigenschaften für erdverlegte +Kabel und Rohrleitungen +DIN 54841-3 2000-07 + Warneinrichtungen aus Kunststoff für erdverlegte Kabel und Rohrleitungen; +Teil 3: Detektierbares Trassenband +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 441 +DIN 54841-5 2000-11 + Warneinrichtungen aus Kunststoff für erdverlegte Kabel und Rohrleitungen; +Teil 5: Kabelabdeckung +DIN 57220 siehe DIN VDE 0220-3 +14.4.3 IEC-Normen +IEC 60050-461 2008-06 + International Electrotechnical Vocabulary; Chapter 461: Electric cables + Internationales Elektrotechnisches Wörterbuch (IEW); Kabel und Leitungen +IEC 60055 Ed. 5.1 + Paper-insulated metal sheathed cables for rated voltages up to 18/30 kV +(with copper or aluminium conductors and excluding gas-pressure and oil- +filled cables) +Papierisolierte Kabel mit Metallmantel für Nennspannungen bis 18/30 kV +(mit Kupfer- oder Aluminiumleiter, ausgenommen Gasdruck- und Ölkabel) + IEC 60055-1 Part 1: Tests on cables and their accessories 2005-05 + Teil 1: Prüfungen an Kabeln und ihren Garnituren + IEC 60055-1 AMD 1 2005-02 + Amendment No. 1 Änderung 1 + IEC 60055-2 Part 2: General and construction elements 1981-00 + Teil 2: Allgemeines und Forderungen zum Aufbau + IEC 60055-2 AMD 1 1989-09 + Amendment No. 1 Änderung 1 + IEC 60055-2 AMD 2 2005-02 + Amendment No. 2 Änderung 2 +IEC 60141 + Tests on oil-filled and gas-pressure cables and their accessories + Prüfungen an Ölkabeln und Gasdruckkabeln und ihren Garnituren + IEC 60141-1 1993-09 + Part 1: Oil-filled, paper-insulated, metal-sheathed cables and accesso- +ries for alternating voltages up to and including 400 kV +Teil 1: Papierisolierte Ölkabel mit Metallmantel und Garnituren für Wech- +selspannungen bis 400 kV +IEC 60141-1 AMD 1 1995-02 +Amendment 1 Änderung 1 +IEC 60141-1 AMD 2 1998-08 +Amendment 2 Änderung 2 + IEC 60141-2 1963-01 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +442 + Part 2: Internal gas-pressure cables and accessories for alternating vol- +tages up to 275 kV +Teil 2: Gasinnendruckkabel und Garnituren für Wechselspannungen bis +275 kV + IEC 60141-2 AMD 1 1967-05 + Amendment 1 Änderung 1 + IEC 60141-3 1963-01 + Part 3: External gas-pressure (gas compression) cables and accesso- +ries for alternating voltages up to 275 kV +Teil 3: Gasaußendruckkabel und Garnituren für Wechselspannungen bis +275 kV + IEC 60141-3 AMD 1 1967-05 + Amendment 1 Änderung 1 + IEC 60141-4 1980-01 + Part 4: Oil-impregnated paper-insulated high pressure oil-filled pipe-type +cables and accessories for alternating voltages up to and including 400 kV +Teil 4: Ölimprägnierte papierisolierte Hochdruck-Öl-Rohrkabel und Garni- +turen für Wechselspannungen bis einschließlich 400 kV + IEC 60141-4 AMD 1 1990-10 + Amendment 1 Änderung 1 +IEC 60183 1984-01 + Guide to the selection of high-voltage cables + Anleitung für die Auswahl von Hochspannungskabeln + IEC 60183 AMD 1 1990-11 + Amendment 1 Änderung 1 +IEC 60228 2004-11 + Conductors of insulated cables + Leiter von Kabeln und isolierten Leitungen +IEC 60229 2007-10 + Tests on extruded oversheaths with a special protective function + Prüfungen an extrudierten Außenmänteln, die eine besondere Schutzfunk- +tion haben +IEC 60230 1966-01 + Impulse tests on cables and their accessories + Stoßspannungsprüfungen an Kabeln und ihren Garnituren +IEC 60231 1967-01 + General principles of nuclear reactor instrumentation + Allgemeine Prinzipien für die Instrumentierung von Kernreaktoren +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 443 +IEC 60287 + Electric cables – Calculation of the current rating + Normreihe für Kabel – Berechnung der Bemessungsströme +IEC 60331 + Tests for electric cables under fire conditions – circuit integrity + Normreihe für Prüfungen an Kabeln und isolierten Leitungen unter Brand- +bedingungen – Isolationserhalt +IEC 60332 + Test on electric cables and optical fibres under fire conditions + Normreihe für Prüfungen an Kabeln, isolierten Leitungen und Glasfaserka- +beln unter Brandbedingungen +IEC 60364 + Low-voltage electrical installations/Electrical installations of buildings + IEC 60364-1 Edition 5.0 2005-11 + Part 1: Fundamental principles, assessment of general characteristics, +definitions + IEC 60364-4-41 2005-12 + Part 4-41: Protection for safety – Protection against electric shock + IEC 60364-4-42 2010-05 + Part 4-42: Protection for safety – Protection against thermal effects + IEC 60364-4-43 2008-08 + Part 4-43: Protection for safety – Protection against overcurrent + IEC 60364-5-51 2005-04 + Part 5-51: Selection and erection of electrical equipment; Chapter 51: +Common rules +IEC 60502 + Power cables with extruded insulation and their accessories for rated volta- +ges from 1 kV (Um = 1.2 kV) up to 30 kV (Um = 36 kV) +Starkstromkabel mit extrudierter Isolierung und deren Garnituren für Nenn- +spannungen von 1 kV (Um = 1,2 kV) bis 30 kV (Um = 36 kV) + IEC 60502-1 2004-04 + +Part 1: Cables for rated voltages of 1 kV (Um = 1.2 kV) and 3 kV (Um += 3.6 kV) +Teil 1: Kabel für Nennspannungen von 1 kV (Um= 1,2 kV) und 3 kV +(Um =  3,6 kV) + +IEC 60502-1 AMD 1 2009-09 + +Amendment 1 Änderung 1 + IEC 60502-2 2005-03 + +Part 2: Cables for rated voltages from 6 kV (Um= 7.2 kV) up to 30 kV +(Um = 36 kV) +Teil 2: Kabel für Nennspannungen von 6 kV (Um= 7,2 kV) bis 30 kV +(Um = 36 kV) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +444 + IEC 60502-4 2010-12 + +Part 4: Test requirements on accessories for cables with rated volta- +ges from 6 kV (Um = 7.2 kV) up to 30 kV (Um = 36 kV) +Teil 4: Prüfanforderungen für Kabelgarnituren mit Nennspannungen +von 6 kV (Um = 7,2 kV) bis 30 kV (Um = 36 kV) +IEC 60724 2000-10 + Short-circuit temperature limits of electric cables with a rated voltage of 1 +kV (Um = 1.2 kV) and 3 kV (Um = 3.6 kV) +Grenzen der Kurzschlusstemperaturen von Kabeln mit Nennspannungen +von 1 kV (Um = 1,2 kV) und 3 kV (Um = 3,6 kV) + IEC 60724-1 AMD 1 2008-09 + Amendment 1 Änderung 1 +IEC 60754 + Test on gases evolved during combustion of materials from cables + Prüfung der bei der Verbrennung von Kabelwerkstoffen freigesetzten Gase + IEC 60754-1 1994-01 + Part 1: Determination of the amount of halogen acid gas + Teil 1: Bestimmung der Menge von Halogenkarbonsäure-Gas + IEC 60754-2 1991-08 + Part 2: Determination of degree of acidity of gases evolved during the +combustion of materials taken from electric cables by measuring pH and +conductivity +Teil 2: Bestimmung des Grades der Korrosivität von Gasen, die während +der Verbrennung der Werkstoffe von Kabeln und isolierten Leitungen +freigesetzt werden, durch Messung des pH-Wertes und der elektrischen +Leitfähigkeit + IEC 60754-2 AMD 1 1997-04 + Amendment 1 Änderung 1 +IEC 60811 + Common test methodes for insulating and sheathing materials of electric +and optical cables +Normreihe für Prüfverfahren für Isolier- und Mantelwerkstoffe für Kabel und +isolierte Leitungen +IEC 60840 2004-04 + Power cables with extruded insulation and their accessories for rated volta- +ges above 30 kV (Um = 36 kV) up to 150 kV (Um = 170 kV) +Starkstromkabel mit extrudierter Isolierung und ihre Garnituren für Nenn- +spannungen über 30 kV (Um = 36 kV) bis 150 kV (Um = 170 kV) +IEC 60853 + Calculation of the cyclic and emergency current rating of cables +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 445 + Berechnung der Strombelastbarkeit von Kabeln bei zyklischer Last und bei +Notbetrieb + IEC 60853-1 1985-01 + Part 1: Cyclic rating factor for cables up to and including 18/30 (36) kV + Teil 1: Zyklischer Belastbarkeitsfaktor für Kabel bis einschließlich +18/30 (36) kV + IEC 60853-1 AMD 1 1994-09 + +Amendment 1 Änderung 1 + IEC 60853-1 AMD 2 2008-10 + +Amendment 2 Änderung 2 + IEC 60853-2 1989-09 + +Part 2: Cyclic rating of cables greater than 18/30 (36) kV and emer- +gency ratings for cables of all voltages +Teil 2: Belastbarkeit bei zyklischer Last von Kabeln mit Spannungen +größer 18/30 (36) kV und bei Notbetrieb von Kabeln aller Spannungen + IEC 60853-2 AMD 1 2008-10 + Amendment 1 Änderung 1 +IEC 60853-3 2002-02 + Part 3: Cyclic rating factor for cables of all voltages, with partial drying +out of the soil +Teil 3: Umrechnungsfaktor für Kabel aller Spannungen bei teilweiser +Austrocknung des Erdbodens +IEC 60885 + Electrical test methods for electric cables + Elektrische Prüfverfahren für elektrische Kabel + IEC 60885-1 1987-03 + Part 1: Electrical tests for cables, cords and wires for voltages up to and +including 450/750 V +Teil 1: Elektrische Prüfverfahren für Kabel, Leitungen und Drähte für +Spannungen bis einschließlich 450/700 V + IEC 60885-2 1987-03 + Part 2: Partial discharge tests + Teil 2: Teilentladungsprüfungen + IEC 60885-3 1988-07 + Part 3: Test methods for partial discharge measurements on lengths of +extruded power cables +Teil 3: Prüfverfahren für Teilentladungsmessungen an langen Stücken +von extrudierten Starkstromkabeln +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +446 +IEC 60949 1988-11 + Calculation of thermally permissible short-circuit currents, taking into account +non-adiabatic heating effects +IEC 60949 AMD 1 2008-09 + Amendment 1 Änderung 1 +IEC 60986 2000-10 + Short circuit temperature limits of electric cables with rated voltages from +6 kV up to 30 kV +Grenzen der Kurzschlusstemperatur von Kabeln mit Nennspannungen von +6 kV bis 30 kV +IEC 60986 AMD 1 2008-09 + Amendment 1 Änderung 1 +IEC 61034 + Measurement of smoke density of electric cables burning under defined +conditions +Rauchdichtemessung an elektrischen Kabeln und Leitungen, die unter defi- +nierten Bedingungen brennen + IEC 61034-1 2005-04 + Part 1: Test apparatus + Teil 1: Prüfeinrichtung + IEC 61034-2 2005-04 + Part 2: Test procedure and requirements + Teil 2: Prüfablauf und Anforderungen + IEC 61034-2 Corr. 1 2006-05 + +Correction 1 Korrektur 1 +IEC 61238-1 2003-05 + Compression and mechanical connectors for power cables for rated volta- +ges up to 36 kV (Um = 42 kV); Part 1: Test methods and requirements +Pressverbinder und Schraubverbinder für Starkstromkabel für Nennspan- +nungen bis einschließlich 36 kV (Um = 42 kV); Teil 1: Prüfverfahren und +Anforderungen +IEC 61442 2005-03 + Test methods for accessories for power cables with rated voltages from 6 +kV (Um = 7,2 kV) up to 36 kV (Um = 42 kV) +Prüfmethoden für Garnituren von Starkstromkabeln für Spannungen von +6 kV (Um = 7,2 kV) bis 36 kV (Um = 42 kV) +IEC 61443 1999-07 + Short-circuit temperature limits of electric cables with rated voltages above +30 kV (Um = 36 kV) +Grenzen der Kurzschlusstemperatur von Kabeln mit Spannungen über 30 +kV (Um = 36 kV) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 447 +IEC 62067 Ed. 1.1 2006-03 + Power cables with extruded insulation and their accessories above 150 kV +(Um = 170 kV) up to 500 kV (Um = 550 kV) – Test methods and requirements +Starkstromkabel und ihre Garnituren für Nennspannungen über 150 kV (Um= +170 kV) bis 500 kV (Um = 550 kV) – Prüfmethoden und Anforderungen +14.4.4 Sonstige Normen +EN 60529 siehe DIN EN 60529 (VDE 0470-1) +DIN EN ISO 9000 + Qualitätsmanagementsysteme +DIN ISO 9000-3 + Leitfaden für die Anwendung +VDI 2700 + Ladungssicherung auf Straßenfahrzeugen +14.4.5 Sonstige Richtlinien +AfK + Arbeitsgemeinschaft DVGW/VDE für Korrosionsfragen (AfK): Empfehlun- +gen und Richtlinie +siehe auch SfB + AfK-Empfehlung Nr. 8 Kathodischer Korrosionsschutz für Stahlrohre von +Hochspannungskabeln +ARegV + Anreizregulierungsverordnung +ATB-BeStra + Allgemeine technische Bestimmungen für die Benutzung von Straßen +durch Leitungen und Telekommunikationslinien +BG + Berufsgenossenschaften, siehe Unfallverhütungsvorschriften (UVV) +BBodSchV + Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung +Bundes-Immissionsschutzgesetz + Sechsundzwanzigste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissi- +onsschutzgesetzes (Verordnung über elektromagnetische Felder – 26. +BlmSchV) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +448 +DGUV + Deutsche gesetzliche Unfallversicherung, Hinweis: ersetzen die BG bzw. +UVV +DVGW-Arbeitsblätter + Arbeitsblätter des DVGW (Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V.) +EEG + Erneuerbare Energien Gesetz +EnWG + Gesetz über die Elektrizitäts- und Gasversorgung (Energiewirtschafts- + gesetz EnWG) +FNN + Forum Netztechnik/Netzbetrieb erstellt Anwendungsregeln (AR) +VDE AR N-Forum Netztechnik/Netzbetrieb, Anwendungsregeln +Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG) + Gesetz zur Förderung der Kreislaufwirtschaft und Sicherung der umwelt- +verträglichen Beseitigung von Abfällen +Merkblatt Baumstandorte + Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen, Arbeitsaus- +schuss +Kommunaler Straßenbau: Merkblatt über Baumstandorte und unterirdische +Ver- und Entsorgungsanlagen +Kreuzungsrichtlinien: + Stromkreuzungsrichtlinien + Richtlinien über Kreuzungen von Starkstromleitungen eines Unterneh- +mens der öffentlichen Elektrizitätsversorgung (EVU) mit DB-Gelände +oder DB-Starkstromleitungen + NE-Stromkreuzungsrichtlinien + Richtlinien über Kreuzungen von Starkstromleitungen eines Unterneh- +mens der öffentlichen Elektrizitätsversorgung (EVU) mit Gelände oder +Starkstromleitungen der Nichtbundeseigenen Eisenbahnen (NE) + Wasserstraßen-Kreuzungsvorschrift + Wasserstraßen-Kreuzungsvorschrift für fremde Starkstromanlagen +(WKV) +NABEG + Netzausbaubeschleunigungsgesetz +NAV + Niederspannungsanschlussverordnung (Verordnung über Allgemeine +Bedingungen für den Netzanschluss und dessen Nutzung für die +Elektrizitätsversorgung in Niederspannung). Verordnung des Bundes- +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 449 +ministers für Wirtschaft und Technologie vom 01. November 2006 +(BGBl. I S. 2477) +Richtlinien Brandschutz + Verband der Schadenversicherer e. V. (VdS): Kabel- und Leitungsanlagen, +Richtlinien zur Schadenverhütung. +Der VdS firmiert heute unter: VdS Schadenverhütung GmbH +RI-LEI-BRÜ + Bundesministerium für Verkehr: Richtlinien für das Verlegen und Anbringen +von Leitungen an Brücken +Römische Verträge + Hierunter versteht man die in Rom am 25.03.1957 unterzeichneten und am +01.01.1958 in Kraft gesetzten Verträge zur Gründung der Europäischen +Wirtschaftsgemeinschaft (EWG) und der Europäischen Atomgemeinschaft +(EAG). +RSA + Bundesministerium für Verkehr, Abteilung Straßenbau: Richtlinie für die Si- +cherung von Arbeitsstellen an Straßen (Fassung vom Februar 1995). Ver- +kehrsblatt – Dokument Nr. B 5707 +Sektorenrichtlinie + Richtlinie 2004/17/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom +31. März 2004 zur Koordinierung der Zuschlagserteilung durch Auftragge- +ber im Bereich der Wasser-, Energie- und Verkehrsversorgung sowie der +Postdienste (Amtsblatt der Europäischen Union Nr. L 134/1 vom +30.04.2004) +SfB + Schiedsstelle für Beeinflussungsfragen der Deutschen Bahn AG, der Deut- +schen Bundespost Telekom und der Vereinigung Deutscher Elektrizitäts- +werke: Technische Empfehlungen und Richtlinien + Technische Empfehlung Nr. 3 + Richtlinie für Schutzmaßnahmen an TK-Anlagen gegen Beeinflussung +durch Netze der elektrischen Energieübertragung, -verteilung sowie Wech- +selstrombahnen + Technische Empfehlung Nr. 7 + Maßnahmen beim Bau und Betrieb von Rohrleitungen im Einflussbe- +reich von Hochspannungs-Drehstromanlagen und Wechselstrom-Bahn- +anlagen herausgegeben von der SfB und der AfK, textgleich mit der +AfK-Empfehlung Nr. 3 +StVO + Straßenverkehrs-Ordnung – StVO +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +450 +TGL + Technische Güte- und Lieferbedingungen waren bis 1989 die Normen der +DDR und wurden im Zuge der Wiedervereinigung sukzessive zurück gezogen. +Unfallverhütungsvorschriften der Berufsgenossenschaft der Feinmechanik +und Elektrotechnik (UVV): + BGR A3 + Arbeiten unter Spannung an elektrischen Anlagen und Betriebsmitteln + BGR 500 + Betreiben von Arbeitsmitteln + BGV A1 + Allgemeine Vorschriften mit Durchführungsanweisungen + BGV A3 (VBG 4) + Elektrische Anlagen und Betriebsmittel mit Durchführungsanweisungen + BGV C22 (VBG 37) + Bauarbeiten + BGV D9 (VBG 45) + Arbeiten mit Schussapparaten +Weitere, nicht zitierte Unfallverhütungsvorschriften, die bei Bauarbeiten im Zu- +sammenhang mit Starkstromkabeln von Bedeutung sein können: + BGV D8 (VBG 8) + Winden, Hub- und Zuggeräte + VBG 40 + Bagger, Lader, Planiergeräte, Schürfgeräte und Spezialmaschinen des +Erdbaues (Erdbaumaschinen) zurückgezogen +(vom 1. Januar 1976 in der Fassung vom 01. Januar 1997) + BGV D28 (VBG41) + Rammen + BGV D36 (VBG 74) + Leitern und Tritte +´ BGV D32 (VBG 89) + Arbeiten an Masten, Freileitungen und Oberleitungsanlagen + BGV A5 (VBG 109) + Erste Hilfe +VOB siehe DIN 1961 + Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen – Teil B: Allgemeine Ver- +tragsbedingungen für die Ausführung von Bauleistungen +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 451 +WHG + Gesetz zur Ordnung des Wasserhaushaltes (Wasserhaushaltsgesetz – WHG) +in der Fassung der Bekanntmachung vom 19.08.2002 (BGBl. I S. 3245) +ZTV-SA + Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen: Zusätzliche +Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Sicherungsarbeiten an +Arbeitsstellen an Straßen +ZTVA-StB + Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen: Zusätzliche +Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Aufgrabungen in Ver- +kehrsflächen +ZTVE-StB + Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen: Zusätzliche +Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Erdarbeiten im +Straßenbau +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +452 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +15 Schrifttum +zu Abschnitt 1: Einleitung +[1.1] Biewald, H.; Ritter, G.: Ein Rückblick auf die Berliner Kabeltechnik aus +Sicht der Energieversorgung. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 91 (1992), Heft +11/12, S. 742-755. +[1.2] Tellier, R.: Hundert Jahre Energiekabel – Rückschau und Ausblick. Elek- +trizitätswirtschaft, Jg. 82 (1983), Heft 3, S. 50-56. +zu Abschnitt 2: Kabel +[2.1] Dörnemann, C.; Cronau, O. N.: Gesetz zur Beschleunigung des Ausbaus +der Höchstspannungsnetze (EnLAG). 75. Kabelseminar der Leibniz Uni- +versität Hannover, 23./24. Februar 2010 +[2.2] Fricke, K.-G.: Freileitungen und Kabel in Mittelspannungs- und Hoch- +spannungsnetzen der Energieversorgung. 66. Kabelseminar der Leibniz +Universität Hannover, 18./19. Oktober 2005 +[2.3] Heinhold, L.; Stubbe, R.: Kabel und Leitungen für Starkstrom. Pirelli +Kabel und Systeme GmbH & Co. KG/Publicis MCD Verlag, Berlin/Erlan- +gen, 5. Auflage (1999). +[2.4] Harelik, P; Hornig, N.; Rittinghaus, D.: Temperatur- und Belastungsmes- +sungen an PVC-Niederspannungskabeln zur Abschätzung der Kabelle- +bensdauer. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 91 (1992), Heft 7, S. 359-365. +[2.5] Angenend, M.; Haag, M.; Zinburg, E.: Belastbarkeitsuntersuchungen an +einer 25-kV-Mittelspannungstrasse. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 91 (1992), +Heft 26, S. 1696-1702. +[2.6] Jungnitz, L.: 380-kV-Leitungsvorhaben Wesel-Meppen: Pilotprojekt Zwi- +schenverkabelung Raesfeld. 87. Kabelseminar der Leibniz Universität +Hannover, 23./24. Februar 2016 +[2.7] Brakelmann, H.: Kabelbelastbarkeit bei Berücksichtigung von Tages- und +Wochenlastzyklen. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 94 (1995), Heft 7, S. 368- +372. +[2.8] Weissmüller, G.; Worch, M.: Wirtschaftlichkeitsverbesserung in Elektri- +zitätsverteilungsnetzen durch Auslastungsmonitor für Energiekabelsys- +teme. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 95 (1996), Heft 9, S. 588-593. +[2.9] van Hove, C; Klockhaus, H.; Kosmann, F.-J.; Schuppe, W.-D.: Zur Überlast- +barkeit von Kabelsystemen. AEG Kabel, Technische Mitteilungen Heft 3/83. +[2.10] Lieber, P.: Ein einfaches thermisches Modell für den zeitlichen Verlauf +der Kabelerwärmung. EVU-Betriebspraxis (1996), Heft 4, S. 130-132. +[2.11] Lücking, H. W.: Energiekabeltechnik. Vieweg, Braunschweig – Wiesba- +den, (1981). +[2.12] Kiwit, W.; Wanser, G.; Laarmann, H.: Hochspannungs- und Hochleis- +tungskabel. VWEW-Verlag, Frankfurt am Main, (1985). +[2.13] Kliesch, M.; Merschel, F.: Starkstromkabelanlagen, Buchreihe Anlagen- +technik für elektrische Verteilungsnetze. VDE-Verlag GmbH, Berlin, 2. +Auflage 2010 + 453 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +[2.14] Strahringer, W.: Zauberwelt der Normzahlen. VWEW-Verlag, Frankfurt +am Main. +[2.15] Stolle, D.: Eigenschaften und Herstellung von Polyethylen-Kabeln. 89. +Kabelseminar der Leibniz Universität Hannover, 21./22. Februar 2017 +[2.16] Kuhnert, E..; Wiznerowicz, F.: Eigenschaften von Energiekabeln und +deren Messung. EW Medien und Kongresse, Frankfurt am Main und Ber- +lin, 3. Auflage 2012. +[2.17] Ashcraft, A. C.; Eichhorn, R. M.; Shaw, R. G.: Laboratory Studies of Tre- +eing in Solid Sielectrics and Voltage Stabilization of Polyethylene. Conf. +Tecord IEEE Trans. El. 1976, S. 213 – 218 +[2.18] Olshausen, R. v.: Water Treeing: Mechanismen, Auswirkungen und Re- +tardierungsmöglichkeiten. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 84 (1985), Heft 26, +S. 1098 – 1102 +[2.19] Beyer, M.; Boeck, W.; Möller, K.; Zaengl, W.: Hochspannungstechnik. +Springer-Verlag (1986). +[2.20] Pöhler, S.; Schipper, E.: Teilentladungsmessungen an VPE-Hochspan- +nungskabeln und Garnituren, etz, Bd. 113 (1992), Heft 16, S. 1006-1012. +[2.21] Klockhaus, H.; Merschel, F.: Langzeitprüfungen an VPE-isolierten MS- +Kabeln – Typprüfung und fertigungsbegleitende Prüfung. Elektrizitäts- +wirtschaft, Jg. 94 (1995), Heft 26, S. 1808-1816. +[2.22] Banowski, D.; Merschel, F. u. a.: Einführung des harmonisierten Verfah- +rens für die Langzeitprüfung an VPE-isolierten Mittelspannungskabeln. +Elektrizitätswirtschaft, Jg. 99 (2000), Heft 20, S. 52-53. +[2.23] Weck, K.-H.: Stufentest zur Ermittlung des Isolationszustands betrieblich +vorbeanspruchter PE- und VPE-Mittelspannungskabel. Elektrizitätswirt- +schaft 88 (1989), H 8, S. 470-473 +[2.24] Ritter, G.: Hochspannungskabel 110 kV. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 85 +(1986), Heft 18, S. 644-654. +[2.25] Jahnke, B.; Hansen, S.: Energieübertragung in Ballungsräumen mit VPE- +Höchstspannungskabeln bis 400 kV. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 91 (1992), +Heft 26, S. 1705-1714. +[2.26] Hahne, G.; Waschk, V.: 110-kV-Stadtkabel zum Retrofitting von Rohrka- +beln. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 95 (1996), Heft 26, S. 1770-1774. +[2.27] Brakelmann, H.; Kirchner, M.; Rasquin, W.; Waschk, V.: Retrofitting von +110-kV-Druckkabelanlagen mit 110-kV-VPE-Kabeln. Elektrizitätswirt- +schaft, Jg. 96 (1997), Heft 4, S. 116-119. +[2.28] Jahnke, B.; Speck, D.; Weck, K.-H.: 380-kV-VPE-Kabelanlage für einen +Kraftwerksanschluß. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 95 (1996), Heft 26, S. +1736-1743. +[2.29] Bewag-Langzeitversuch an 380-kV-Kunststoffkabeln bei Cesi. Elektrizi- +tätswirtschaft, Jg. 96 (1997), Heft 9, S. 436-439. +[2.30] Henningsen, C.-G.; Wohlers, M.: Innovative und wirtschaftliche Einbindung +Berlins ins europäische Verbundnetz. ew, Jg. 100 (2001), Heft 26, S. 26-27. +[2.31] Grube, S.; Polster, K.; Müller, K.-B.; Schroth, R.; Steinbrink, D.; Plath, +R.: Erfahrungen mit der neuen Übertragungstechnik 380-kV-VPE-Kabel. +ew, Jg. 100 (2001), Heft 26, S. 34-37. +454 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +[2.32] Polster, K.; Heppner, E.; Henkel, W.: Tunnelbauverfahren für die 380-kV- +Diagonalverbindung in Berlin. ew, Jg. 100 (2001), Heft 26, S. 30-32. +[2.33] Glaese, U.; Goehlich, L: Überwachung von Hochspannungskabelanla- +gen – Methoden und Kundennutzen. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 94 +(1995), Heft 16, S. 992-1000. +[2.34] Oswald, B. R.; Gockenbach, E.: Gleichstrom-Seekabel. 77. Kabelsemi- +nar der Leibniz Universität Hannover, 22./23. Februar 2011. +[2.35] Krontiris, A.: Anlagen der Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung. Se- +minar Hoch- und Mittelspannungsschaltgeräte und -anlagen, RWTH, In- +stitut für Hochspannungstechnik, Aachen, 19./20. Juni 2017. +[2.36] Fromm, U.: Opimized conductors for XLPE cables with a large cross- +section, European Transactions of Electrical Power 2005; 15; S. 109-121. +[2.37] CIGRE WG B1.03: Large cross-sections and composite screen design. +Electra 33, No: 220-June 2005. +[2.38] Biewald, H.; Hänisch, L.; Honarmand, H.; Hopp, A.: Untersuchungen +über thermisch stabilisierte Kabelbettungsmaterialien. Elektrizitätswirt- +schaft Jg. 94 (1995), Heft 12, S. 699- 704 +[2.39] Blasius, P; Craatz, P; Harjes, B.; Henschel, M.; Krieger, W.: Thermisches +und mechanisches Verhalten leitergekühlter Hochleistungskabel am Bei- +spiel der Versuchsanlage Berlin. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 82 (1983), +Heft 3, S. 43-50. +[2.40] Cousin, V; Dürschner, R.; Koch, H.: Pipeline für den Strom. Siemens EV- +Report 3/95. +[2.41] Blaum, H.; Kirchesch, P; Kox, A.; Osterholt, A.: Zuverlässigkeit von 400- +kV-gasisolierten Leitungen, etz, Bd. 117 (1996), Heft 13-14, S. 30-34. +[2.42] Bogner, G.; Neumüller, H.-W.: Hochtemperatur-Supraleiter für die Ener- +gietechnik. Siemens-Zeitschrift Special – FuE, Herbst 1995, S. 32-35. +[2.43] Matheus, C.: Technische und wirtschaftliche Einsatzmöglichkeiten su- +praleitender Energiekabel. Dissertation, RWTH Aachen. Aachener Bei- +träge zur Energieversorgung, Band 105, Klinkenberg Verlag, Aachen, +2005. +[2.44] Merschel, F.: AmpaCity – Netzintegration eines supraleitenden 10-kV- +Kabelsystems in der Innenstadt von Essen. Fachtagung Energie, Werk- +statt Kabel. 12./13. November 2014, Dresden. EW Medien und +Kongresse +zu Abschnitt 3: Kabelgarnituren +[3.1] Klockhaus, H.; Merschel, F.; Wanser, G.: Abschluß- und Verbindungs- +technik bei Starkstromkabeln. VWEW-Verlag, Frankfurt am Main, 2. Auf- +lage (1995). +[3.2] Holm, R.: Electric Contacts Handbook – elektrische Kontakte. Springer +Verlag, Berlin/Göttingen/Heidelberg (1968). +[3.3] Piepho, M.: Sicherheitsaspekte zur Gießharzverarbeitung in Kabelgar- +nituren. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 91 (1992), Heft 26, S. 1760-1761. +[3.4] Böhm, U.; Brackeniers, C; Cheene-Astorino, A.: Kaltschrumpfende Ka- +belgarnituren für Mittelspannungskabel, etz, Bd. (1995), Heft 8, S. 18-25. + 455 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +[3.5] Merks, J.: Abschluß- und Verbindungstechnik kunststoffisolierter Mittel- +spannungskabel, Teil 4: Verbindungs- und Übergangsmuffen. EVU-Be- +triebspraxis (1994), Heft 1-2, S. 39-42. +[3.6] Merks, J.: Abschluß- und Verbindungstechnik kunststoffisolierter Mittel- +spannungskabel, Teil 3: Endverschlüsse, Kabelsteckteile und Kabel- +steckadapter. EVU-Betriebspraxis (1993), Heft 12, S. 357-362. +[3.7] Janßen, R.: Niederspannungsnetze. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 92 (1993), +Heft 21, S. 1283-1289. +zu Abschnitt 4: Errichten der Kabelanlage +[4.1] Arbeitsgemeinschaft Fernwärme e. V. (AGFW): Bau von Fernwärmenet- +zen. VWEW-Verlag, Frankfurt am Main, 5. Auflage (1993). Noch gültig +und aktuell? ToDo Kliesch mit Gersum +[4.2] Link zu Homepage des Umweltbundesamtes + http://www.umweltbundesamt.de/themen/nachhaltigkeit-strategien-int- +ernationales/planungsinstrumente/planungsebenen-planungsraeume- +stufen-der#textpart-1 +[4.3] Bundesgesetzblatt Jg. 2006 Teil I Nr. 46, S. 2334-2335. +[4.4] Kleiser, K.; Bayer, H.-J.: Der grabenlose Leitungsbau. Vulkan-Verlag, +Essen (1996). +[4.5] Bayer, H.-J.: Grabenloser Kabelaustausch durch Überbohren. ew, +Jg. 105 (2006) Heft 4 S. 44-47. +[4.6] Zentralverband der Elektroindustrie (ZVEI), Fachverband Kabel (Hrsg.): +Brandschutzkabel erhöhen die Sicherheit, 4. Auflage, Oktober 2016 +[4.7] Niemeyer, P., Grohs, A..: Anlagentechnik für elektrische Verteilungsnetze, +Band 3, Freileitung, 2. Auflage. Hrsg.: Cichowski, R. R., VWEW-Verlag, +Frankfurt am Main (2008). +zu Abschnitt 5: Qualitätssicherung +[5.1] Blechschmidt, H. H.; Litters, L.; Klockhaus, H.; Reus, H. D.: Schadens- +entwicklung an PE-/VPE-isolierten Mittelspannungskabeln – Ergebnisse +der Umfragen des VDEW-Arbeitsausschusses „Kabel“ aus den Jahren +1986 bis 1988. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 88 (1989), Heft 26, S. 1831- +1845. +[5.2] Klockhaus, H.; Merschel, F.: Langzeitprüfungen an VPE-isolierten Mit- +telspannungskabeln – Typprüfung und fertigungsbegleitende Prüfung. +Elektrizitätswirtschaft, Jg. 94 (1995), Heft 26, S. 1808-1816. +[5.3] Lindemann, H.; Schreiber, K.; Blasius, P.; Weck, K.-H.: Alterung von 20- +kV-VPE-Kabeln der HEAG im Netzbetrieb. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 94 +(1995), Heft 26, S. 1831-1839. +[5.4] Fischer, M.; Merschel, F; Winkler, U.; Blasius, P.; Weck, K.-H.: Alterung +von 20-kV-VPE-Kabeln in den Netzen der EVS und der RWE Energie. +Elektrizitätswirtschaft, Jg. 95 (1996), Heft 26, S. 1765-1769. +[5.5] Banowski, D.; Blechschmidt, H.; Kirchner, M.: Erfahrungen bei der Um- +setzung der Langzeitprüfung an VPE-isolierten MS-Kabeln nach DIN VDE +456 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +0276-620. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 96 (1997), Heft 14, S. 726-731. +[5.6] Merschel, F.: Auswahl VPE-isolierter Mittelspannungskabel auf der +Grundlage der Entscheidungskriterien der Langzeitprüfungen nach DIN +VDE 0276-620. Potsdamer Kabeltage Oktober 2004 – Instandhaltungs- +strategie von Kabelanlagen in Nieder- und Mittelspannungsnetzen. Pirelli +Kabel und Systeme GmbH, Februar 2005. +[5.7] Merschel, F.: Langzeitprüfungen an VPE-isolierten Mittelspannungska- +beln nach DIN VDE 0276-620. 68. Kabelseminar der Leibniz Universität +Hannover (2006). +[5.8] Banowski, D.; Klockhaus, H.; Rittinghaus, D.: Neues VDE-Prüfverfahren +für Energieverteilungskabel in der Reihe DIN VDE 0276. Elektrizitätswirt- +schaft, Jg. 95 (1996), Heft 26, S. 1754-1756. +[5.9] Banowski, D.; Merschel, F.; Kirchner, M.; Rittinghaus, D.: Einführung des +harmonisierten Verfahrens für die Langzeitprüfung an VPE-isolierten Mit- +telspannungskabeln. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 99 (2000), Heft 20, S. 52- +53. +[5.10] Kuhnert, E..; Wiznerowicz, F.: Eigenschaften von Energiekabeln und +deren Messung. EW Medien und Kongresse, Frankfurt am Main und Ber- +lin, 3. Auflage 2012. +[5.11] Krefter, K.-H.: Erfahrungen mit Prüfverfahren für Kunststoffkabel in Mit- +telspannungsnetzen. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 92 (1993), Heft 21, S. +1248-1255. +[5.12] VDEW, DGQ: Qualitätsmanagementsysteme im Kabel-/Leitungstiefbau. +Ein Leitfaden. VWEW-Verlag, Frankfurt am Main (1995). +[5.13] RAL Deutsches Institut für Gütesicherung und Kennzeichnung e.V. +(Hrsg.): Kabelleitungstiefbau, Gütesicherung RAL-GZ 962. Beuth-Verlag, +Berlin, Ausgabe Januar 2000. +[5.14] Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen e.V.: Allge- +meine Technische Bestimmungen für die Benutzung von Straßen durch +Leitungen und Telekommunikationslinien (ATB-BeStra). FGSV Verlag; +Köln, Ausgabe November 2006. +[5.15] VDE-AR-N 4220: Bauunternehmen im Leitungstiefbau – Mindestanfor- +derungen +[5.16] VDE-AR-N 4221: Mindestanforderungen an ausführende Unternehmen +in der Kabellegung +[5.17] Rittinghaus, D.: VDN-Fachkongress Netztechnik 2005 – Expertenforum +5. ew, Jg. 105 (2006), Heft 4, S. 28-29. +[5.18] FNN-Hinweis „Inbetriebnahmeprüfung MS-Kabelanlagen“, Juni 2017 +[5.19] Borneburg, D.; Diefenbach, I.; Merschel, F.; Kliesch, M.; Keller, M.; Rit- +tinghaus, D.: Vergleich verfügbarer Messverfahren zur Überprüfung der +Einschaltbereitschaft von VPE-MS-Kabeln. ew, Jg. 106 (2007), Heft 4, +S. 20-26. +[5.20] Bach, R.; Sulk, S.; Walter, C.: Untersuchungen zum TE-Einsatz und – +Wachstum in VPE-Mittel- und Hochspannungs-Kabeln bei Beanspru- +chung mit DAC- und 50-Hz-Prüfspannung; VDE Hochspannungs- +technik 2016, Berlin + 457 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +458 +[5.21] Gockenbach, E.: Diagnoseverfahren für Energiekabel. 90. Kabelseminar +der Leibniz Universität Hannover (2017). +[5.22] Mithöfer, D.; Kaminsky, T.: CableCure-Sanierung „water-tree“-geschä- +digter Mittelspannungskabel – Erfahrungsbericht Deutschland. Elektrizi- +tätswirtschaft, Jg. 95 (1996), Heft 26, S. 1785-1788. +[5.23] MVV kuriert die roten Kabel – Amerikanische Technik gegen Wasser- +bäumchen im Kunststoff. ZfK vom 04.08. 2001, S. 15. +zu Abschnitt 6: Arbeitssicherheit und Umweltschutz +[6.1] Förster, K.; Michalek, R: Umweltschutz beim Kabelnetzbau. Elektrizitäts- +wirtschaft, Jg. 92 (1993), Heft 21, S. 1256-1265. +[6.2] Wannow, K.: Baumstandorte über oder in der Nähe von unterirdischen +Ver- und Entsorgungsanlagen. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 88 (1989), Heft +11, S. 663. +[6.3] Hechenberger, V; Schnell, M.: Bergen und Recyclen von Kabelanlagen, +etz, Bd. 115 (1994), Heft 10, S. 570-572. +[6.4] Dekowski, F.-O.: Stand und zukünftige Aussichten beim Recycling von +Kabelschrotten. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 91 (1992), Heft 24, S.1594- +1597. +zu Abschnitt 7: Ortung von Kabeln und Fehlerstellen +[7.1] Lexikon der EVU Betriebspraxis: Ortung und Auslese von Kabeln. EVU- +Betriebspraxis (1993), Heft 12, S. 363-364. +[7.2] Inspektions- und Ortungssysteme für Hausanschlüsse. EVU-Betrieb- +spraxis 11/2001 Seite 20. +[7.3] Postler, D.: Das neue Leitungs- und Fehlerortungssystem FM 9800. „Vor +den Toren unserer Stadt“, seba dynatronic (1994), S. 14-15. +[7.4] Kabelauslese auch in schwierigstem Umfeld. EVU-Betriebspraxis (1996), +Heft 6, S. 241. +[7.5] Kabelauslesesystem KSG 80 von besonderem Interesse. EVU-Betrieb- +spraxis (1996), Heft 6, S. 238. +[7.6] BG Feinmechanik und Elektrotechnik: Sonderprobleme bei der Anwen- +dung der 5 Sicherheitsregeln. Die Brücke (1987), Heft 1, S. 11, 12, 21, 22. +[7.7] Heimans, F; Heisler, H.: Phasenbestimmung an Mittelspannungskabeln +nach der neuen DIN VDE 0105 Teil 100. EVU-Betriebspraxis (1998), Heft +9, S. 19-22. +[7.8] Pfaff, H.; Schlufter, B.: Schnelle und sichere Phasenbestimmung bei der +Montage von Mittelspannungskabeln. EVU-Betriebspraxis (1999), Heft +12, S. 22-24. +[7.9] Frank Arnold/Peter Herpertz: Fehlerortung an Energiekabeln; Rolf R. Ci- +chowski (Hrsg.) Anlagentechnik für elektrische Verteilungsnetze, ew Me- +dien und Kongresse +[7.10] Rühl, B.: Kabelfehlerortung an Energiekabeln, EVU-Betriebspraxis +(1993), Heft 10, S. 280-282. +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 459 +[7.11] Klimpke, K.; Güttier, H.: Anlagentechnik für elektrische Verteilungsnetze, +Band 7 Fehlerortung. Hrsg.: Cichowski, R. R., VWEW-Verlag, Frankfurt +am Main (1996). +[7.12] Ketterer, H.: Fünf Jahrzehnte Baur Prüf- und Meßtechnik. EVU-Betrieb- +spraxis (1996), Heft 11, S. 390-394. +[7.13] Gustke, U., Stein, G., Fritsche, H.-D., Herpertz, P.: Methoden der klassi- +schen Hochspannungskabelfehlerortung in Verbindung mit modernen +Reflexionsmessverfahren – und Softwarealgorithmen. ETG-Tagung, +Kassel, 2006. +[7.14] Rietz, W.: Das Lichtbogen-Stoßverfahren und seine Bedeutung für die +moderne Kabelfehlerortung. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 84 (1985), +Heft 26, S. 1103-1107. +[7.15] Rietz, W.: Fehlerortung bei Energiekabeln mit der Lichtbogen-Stoßme- +thode, etz, Bd. 103 (1982), Heft 4, S. 177-180. +[7.16] Jäckle, E.: Fehlerortsbestimmung an Kabeln durch Auswertung transien- +ter Vorgänge, etz, Bd. 103 (1982), Heft 4, S. 181-184. +[7.17] Sutter, H.: Punktgenaue Kabelfehlerortung, etz, Bd. 106 (1985), Heft 12, +S. 622-626. +[7.18] Rietz, W.: Die Schall-Laufzeitmessung, eine neue Methode zur punktge- +nauen Kabelfehler-Ortung. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 82 (1983), Heft 23, +S. 862-865. +[7.19] Sutter, H.: Prüfung von kunststoffummantelten Mittelspannungskabeln +und Ortung von Mantelfehlern. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 81 (1982), Heft +1/2, S. 18-21. +[7.20] Krüger, M.: Vorortung von Kabelmantelfehlern. Bulletin ASE/UCS 76 +(1985), Heft 19, S. 1166-1168. +[7.21] Schlapp, H., Petzold, F.: Fehlerortungssystem für Niederspannungsnetze +mit dem ICEPlus-Vorortungsverfahren. Netzpraxis Jg. 42 (2003), Heft +11, Seite 28-31. +[7.22] Katrein, W., Kehne, H.: Errichten und Betreiben elektrischer Prüfanlagen. +EVU-Betriebspraxis 5/2001, Seite 16-24. +zu Abschnitt 8: Diagnoseverfahren zur Zustandsbeurteilung von +Mittelspannungskabeln +[8.1] Heinhold, L.; Stubbe, R.: Kabel und Leitungen für Starkstrom. Pirelli +Kabel und Systeme GmbH & Co. KG/Publicis MCD Verlag, Berlin/Erlan- +gen, 5. Auflage (1999). +[8.2] Bach, R.; Kalkner, W.; Oldehoff, H.: Spannungsprüfungen zur Beurteilung +von Mittelspannungskabelanlagen. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 92 (1993), +Heft 17/18, S. 1068-1074. +[8.3] Hvidsten, S; Benjaminsen, H. T.: Sintef Energy Research TR A5180, +Condition assessment of watertree aged XLPE cables, comparison of +four commercial methods. Trondheim, Norway 2000. +[8.4] Patsch, R.; Kouzmine, O.: Analyse und Auswahl von Mess- und Diagnose- +parametern bei Rückkehrspannungsmessungen an Mittelspannungskabeln +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +460 +mit unterschiedlichen Isolierungen. ETG Fachtagung Köln, Germany, 2004. +[8.5] Hoff, G.: Optimierung und Grenzen der technischen Diagnostik am Bei- +spiel der Alterungsbestimmung polymerisolierter Mittelspannungskabel. +Dissertation BUGH Wuppertal, Germany 2003. +[8.6] Hoff, G.; Kranz, H. G.; Beigert, M.; Petzold, F.; Kneissl, C. H.: Zustands- +orientierte Instandhaltung eines polymerisolierten 20-kV-Kabelnetzes mit +der IRC-Analyse. ew, Jg. 100 (2001), Heft 22 S. 62-67. +[8.7] Plath, R.; Kalkner, W.; Krage, I.; Vergleich von Diagnosesystemen zur +Beurteilung des Alterungszustandes PE/VPE-isolierter Mittelspannungs- +kabel. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 96 (1997), S. 1130-1140. +[8.8] Wester, F. J.; Gulski, E.; Smit, J. J.; Seitz, P. N.: Experiences from on- +site PD measurements using oscillating wave test system. ISH 99 Lon- +don August 1999. +[8.9] Petzold, F.; Beigert, M.; Bövingloh, A.: On site PD-diagnosis on power +cables using oscillating voltages. Cigre Paris 2006. +[8.10] Colloca, V.; Fara, A.; Nigris, M. D.; Rizzi, G.: Comparison among different +diagnostic sytems for medium voltage cable lines. Paper CIRED 2001 +Paris. +[8.11] Gulski, E.; Smit, J. J.; Seitz P. N.: PD measurements on-site using oscil- +lating wave test system. IEEE International Symposium on EI, Washing- +ton DC, USA June 1998. +zu Abschnitt 9: Statistische Auswertung des Störungs- und +Schadensgeschehens +[9.1] §§ 19 und 20 der Verordnung über die Anreizregulierung der Energie- +versorgungsnetze +(Anreizregulierungsverordnung +– +ARegV), +29.10.2007, zuletzt geändert am 14.09.2016. +[9.2] Motl, G.; Traeder, G.: Die VDEW-Störungsstatistik der neunziger Jahre. +Elektrizitätswirtschaft, Jg. 93 (1994), Heft 6, S. 239-242. +[9.3] FNN: Störungs- und Verfügbarkeitsstatistik – Anleitung, 7. Ausgabe. +Forum Netztechnik/Netzbetrieb im VDE (FNN), Berlin, Dezember 2016. +(veröffentlicht unter https://www.vde.com/de/fnn/themen/versorgungs- +qualitaet/versorgungszuverlaessigkeit/datenerfassung) +[9.4] FNN-Hinweis – Störungs- und Verfügbarkeitsstatistik, Berichtsjahr 2015. +Forum Netztechnik/Netzbetrieb im VDE (FNN), Berlin, Juli 2016. +[9.5] 6th CEER benchmarking report on the quality of electricity and gas sup- +ply. Council of European Energy Regulators (CEER), Brüssel, August +2016. +[9.6] Fischer, M.: VDEW-Fehlerstatistik für VPE-Mittelspannungskabel. Elek- +trizitätswirtschaft, Jg. 92 (1993), Heft 21, S. 1310-1315. +[9.7] FNN-Erfassungsschema C – Schäden. Forum Netztechnik/Netzbetrieb +im VDE (FNN), Berlin, Dezember 2015. (veröffentlicht unter +https://www.vde.com/de/fnn/themen/versorgungsqualitaet/versorgungs- +zuverlaessigkeit/datenerfassung) +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 461 +zu Abschnitt 10: Instandhaltung der Kabelanlage +[10.1] Cichowski, R. R.: Zunehmende Bedeutung der Instandhaltung in der An- +lagentechnik des Verteilungsnetzes Teil 1 und 2; Zeitschrift „Der Elektri- +ker/Der Energieelektroniker“ H. 11/1988 und 2/1989. +[10.2] Technische Richtlinie für die Instandhaltung von Betriebsmitteln und An- +lagen in Elektrizitätsversorgungsnetzen vom VDN aus 11/2006. +[10.3] DIN EN 603000-3-14: Zuverlässigkeitsmanagement – Anwendungsleit- +faden – Instandhaltung und Instandhaltungsunterstützung aus 12/2004. +[10.4] DIN V VDE V 0109-1 und DIN V VDE V 0109-2. +[10.5] Balzer, G.; Tenberge, W.: Instandhaltung elektrischer Betriebsmittel der +Energieversorgungsnetze. etz H. 8/2007. +zu Abschnitt 11: Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen – Investitions - +rechnungen +[11.1] VDEW: Investitionsrechnung in der Elektrizitätsversorgung. VWEW-Ver- +lag, Frankfurt am Main, 3. Auflage (1993). +[11.2] Wöhe, Günter; Einführung in die Allgemeine Betriebswirtschaftslehre. +21. Auflage, Verlag Vahlen. +[11.3] Oswald, Bernd R.; et al.; Vergleichende Studie zu Stromübertragungs- +techniken im Höchstspannungsnetz. ForWind, Zentrum für Windenergie- +forschung der Universitäten Oldenburg und Hannover, Hannover & Ol- +denburg, 20. September 2005. +[11.4] Paul, Hans-Ulrich; Freileitung und Kabel in der Energieversorgung. 71. +Kabelseminar der Leibniz Universität Hannover (Februar 2008). +zu Abschnitt 12: Neue Kabeltechnologien +[12.1] Polster, K.: Hoch- und Höchstspannungskabel für die Großstadtversor- +gung. 77. Kabelseminar der Leibniz Universität Hannover, 22./23. Feb- +ruar 2011. +[12.2] Pöhler, S.: Gasisolierte Übertragungsleitungen (GIL) für unterirdischen +Energietransport. ZVEI 2002, „Life needs Power“, Hannover, 18.04.2002. +[12.3] Kindersberger, J.: Gasisolierter Rohrleiter (GIL) für Hochspannungsüber- +tragungen. IEEE Joint IAS/PELS/IES and PES German Chapter Meeting +Goldisthal, 14.10.2005. +[12.4] Neumann, C.: Gasisolierte Leitungen (GIL) als Alternative zu Kabelan- +lagen; Forum 6, Leistungsstarke Übertragungsmedien auf der Höchst- +spannungsebene. 16. Fachkongress Netztechnik – Kabeltagung; Erfurt, +30. November/01. Dezember 2009. +[12.5] Bach, R.; Goldacker, W.; Noe, M.; Poelchau, J.; Prusseit, W.; Willén, D.: +Konzept für eine effiziente Energieversorgung von Ballungsräumen. +VWEW Energieverlag, Frankfurt a. M. 2009. +[12.6] Bach, R.; Goldacker, W.; Noe, M.; Poelchau, J.; Prusseit, W.; Willén, D.: +Supraleitung in EVU-Netzen. EW Medien und Kongresse GmbH, Frank- +furt/Main, Berlin +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +462 +[12.7] Noe, M.; Merschel, F.; Hofmann, L.; Stemmle, M.; Bock, J.: Neue Mit- +tel- statt konventioneller Hochspannungskabel durch Hochtemperatur- +Supraleitung. Internationaler ETG-Kongress 2011, 8. – 9. November +2011, Würzburg, Fachtagung 1. +[12.8] Noe, M.: Neue Konzepte für eine effiziente Energieversorgung. Fachta- +gung ZIEHL II – Hochtemperatur-Supraleitung für die Energietechnik; +Materialien und Anwendungen, Bonn, 16./17. März 2010 +[12.9] Marzahn, E.; Noe, M.: Hochtemperatur-Supraleiter – Kabel und Strom- +begrenzer. 89. Kabelseminar der Leibniz Universität Hannover, 21./22. +Februar 2017 +[12.10] https://ecoswing.eu/project] +[12.11] Merschel, F.: Die Integration von AmpaCity ins Netz und erste Betriebs- +erfahrungen. Fachtagung ZIEHL IV, Bonn, 11./12. März 2014 +[12.12] Merschel, F.; Noe, M.; Stemmle, M.; Hobl, A.; Sauerbach, O.: AmpaCity +supraleitende Kabel und Strombegrenzer für die Energieverteilung in +Ballungsgebieten. ETG-Kongress 2013, Berlin, 05./06. November 2013 +[12.13] Merschel, F.; Noe, M.; Stemmle, M.; Hobl, A.; Sauerbach, O.: AmpaCity +– Installation und Inbetriebnahme des supraleitenden 10-kV-Systems in +der Innenstadt von Essen. VDE-Kongress 2014, Frankfurt/Main, 20./21. +Oktober 2014 +zu Abschnitt 13: Vorschriften und Normung +[13.1] Grundlagen für die Normungsarbeit der DKE (Sammlung DKE-GN) +Übersicht der gültigen Dokumente (Stand: Dezember 2014) +[13.2] Krefter, K.-H. (Hrsg.): Europäisches Konzept für das Prüf- und Zertifizie- +rungswesen – Nachweis der Sicherheit, Normenkonformität und Ge- +brauchstauglichkeit elektrotechnischer Produkte. Schneider, K.-H.: +Sicherheit und Gebrauchstauglichkeit durch Europäische Normen und +Normenkonformität. VWEW-Verlag, Frankfurt am Main (1994), S. 79-99. +[13.3] Graser, C: Die Bedeutung der europäischen Normung für die deutsche +Elektrizitätswirtschaft. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 90 (1991), Heft  20, +S. 1083-1087. +[13.4] VDEW-Arbeitsausschuß „Kabel“: Empfehlungen und Hinweise zur EG- +Sektorenrichtlinie für die Beschaffung VPE-isolierter Mittelspannungs- +kabel. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 91 (1992), Heft 3, S. 85-90. +[13.5] Krefter, K.-H. (Hrsg.): Europäisches Konzept für das Prüf- und Zertifi- +zierungswesen – Nachweis der Sicherheit, Normenkonformität und Ge- +brauchstauglichkeit elektrotechnischer Produkte. Krefter, K.-H.: Prüfen +und Zertifizieren als Nachweis der Sicherheit, Normenkonformität und +Gebrauchstauglichkeit elektrotechnischer Produkte. VWEW-Verlag, +Frankfurt am Main (1994), S. 238-246. +[13.6] Banowski, D.; Klockhaus, H.; Rittinghaus, D.: Neues VDE-Prüfverfahren +für Energieverteilungskabel in der Reihe DIN VDE 0276. Elektrizitäts- +wirtschaft, Jg. 95 (1996), Heft 26, S. 1754-1756. +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 463 +[13.7] Merschel, F.: Langzeitprüfungen an VPE-isolierten Mittelspannungska- +beln nach DIN VDE 0276-620. 76. Kabelseminar der Leibniz Universität +Hannover (2010). +[13.8] Kuhnert, E.; Wanser, G.; Wiznerowicz, F.: Eigenschaften von Energie- +kabeln und deren Messung. VWEW-Verlag, Frankfurt am Main, 2. Auf- +lage (1997). +[13.9] Heinhold, L; Stubbe, R.: Kabel und Leitungen für Starkstrom. Pirelli +Kabel und Systeme GmbH & Co. KG/Publicis MCD Verlag, Berlin/Er- +langen, 5. Auflage (1999). +[13.10] Stubbe, R.: Strombelastbarkeit in Erde – ein neues Rechenprinzip in +VDE 0298 Teil 21...77 1. Entwurf. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 77 (1978) +Heft 8, S. 265 bis 374. +[13.11] Waligora, H.-J.: Prüfbestimmungen für Starkstrom-Kabelgarnituren bis +30 kV. Elektrodienst 22 (1980) Heft 7, S. 8 bis 9. +[13.12] Stöger, H; Stubbe, R.; Ulrich, M: Beanspruchungen und Verhalten von +Poyethylenmänteln. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 84 (1985), Heft 20, S. 792 +bis 798. +[13.13] Steckel, R.-D.; Stubbe, R.: Perspektiven für eine künftige Normung von +Verteilungskabeln. Elektrizitätswirtschaft, Jg. 96 (1997) Heft 20, S. 1105 +bis 1112. +[13.14] Klockhaus, H.; Merschel, F.: Langzeitprüfungen an VPE-isolierten Mit- +telspannungskabeln – Typprüfung und fertigungsbegleitende Prüfung. +Elektrizitätswirtschaft, Jg. 94 (1995), Heft 26, S.1808-1816. +zu Abschnitt 14: Anhang +[14.1] Heinhold, L; Stubbe, R.: Kabel und Leitungen für Starkstrom; Teil 2 – +Tabellen mit Projektierungsdaten für Kabel, Leitungen und Garnituren, +Angaben zur Querschnittsbemessung. Siemens AG, Berlin – München, +4. Auflage (1989). +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +464 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 465 +16 Bilder- und Tabellenverzeichnis +16.1 Bilder +zu Abschnitt 1: Einleitung +Bild 1.1 Kabellegung um 1930 +zu Abschnitt 2: Kabel +Bild 2.1 Netzstruktur und Spannungsebenen +Bild 2.2 Geplante Teilverkabelungsabschnitte nach EnLAG für die Leitung +Wesel-Meppen +Bild 2.3 Grundsätzlicher Aufbau und Isolationsabstände von Freileitung +und Kabel +Bild 2.4 Ersatzschaltbild für ein Leitungselement zur Ermittlung der +elektrischen Kennwerte +Bild 2.5 Anhaltswerte für den Ableitwiderstandsbelag 1/G´ von Kabeln +und Freileitungen +Bild 2.6 Elektrisches Feld im Zylinderkondensator +Bild 2.7 Ersatzschaltbild eines Kabeldielektrikums mit Zeigerdiagramm +Bild 2.8 Typisches Tageslastspiel im EVU-Netz mit einem Belastungsgrad +von 0,73 +Bild 2.9 Bemessungs-Kurzzeit-Stromdichte nach DIN VDE 0103 (Beispiel: +Kabel mit PVC-Isolierung und Cu-Leiter) +Bild 2.10 Verlauf der unbeeinflussten Erdbodentemperatur in einer Tiefe +von 1,1 m +Bild 2.11 Aufbereitungsanlage zur Herstellung von thermisch stabilisiertem +Bettungsmaterial für eine 380-kV-Kabeltrasse +Bild 2.12 Einbau des thermisch stabilisierten Bettungsmaterials in die +380-kV-Kabeltrasse +Bild 2.13 Aufbau der Starkstromkabel +Bild 2.14 Leiterformen +Bild 2.15 Fertigung Papierkabel +Bild 2.16 VPE-Kabel: Prinzip der Extrusion, Vernetzung, Kühlung +Bild 2.17 Einteilung der Polymerwerkstoffe und Beispiele +Bild 2.18 Struktur und Eigenschaften von Polyethylen unvernetzt (PE) +und vernetzt (VPE) +Bild 2.19 Auswirkung der inneren Leitschicht auf den Feldlinienverlauf +Bild 2.20 Vergleich der Feldverteilung bei dreiadrigen papierisolierten +Mittelspannungskabeln +Bild 2.21 Electrical tree +Bild 2.22 Vented tree +Bild 2.23 Bow-tie tree +Bild 2.24 Electrical tree an einem water tree in der VPE-Isolierung +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +466 +Bild 2.25 Ergebnisse der fertigungsbegleitenden Langzeitprüfungen an +VPE-isolierten Mittelspannungskabeln nach DIN VDE 0276-620 +Bild 2.26 Ersatzschaltbild für einen Hohlraum in der Isolierung +Bild 2.27 Bauarten der Niederspannungskabel +Bild 2.28 1-kV-Kunststoffkabel NAYY-J, vieradriges Kabel nach +DIN VDE 0276-603 +Bild 2.29 1-kV-Kunststoffkabel NYCWY, dreiadriges Kabel mit +konzentrischem Leiter (Ceanderkabel) nach DIN VDE 0276-603 +Bild 2.30 Bauarten der Mittelspannungskabel +Bild 2.31 Gürtelkabel NAKBA, dreiadriges papierisoliertes Kabel für 10  kV +nach DIN VDE 0276-621 +Bild 2.32 Dreibleimantelkabel NAEKEBA, dreiadriges Mittelspannungskabel +nach DIN VDE 0276-621 +Bild 2.33 Standardkabelkonstruktion NA2XS2Y für Mittelspannung nach +DIN VDE 0276-620 +Bild 2.34 Bauarten der Hochspannungskabel +Bild 2.35 Einadriges Niederdruck-Ölkabel NÖKUDEY für 110 kV nach +DIN VDE 0276-633 +Bild 2.36 Dreiadriges Gasinnendruckkabel NIVFSt2Y für 110 kV nach +DIN VDE 0276-634 +Bild 2.37 Dreiadriges Gasaußendruckkabel NPKDVFSt2Y für 110 kV +nach DIN VDE 0276-635 +Bild 2.38 Einadriges VPE-Kabel für 110 kV, N2XS(FL)2Y, 1 × 630 RM/35 +nach DIN VDE 0276-632 +Bild 2.39 Eingesetzte 380-kV-VPE-Kabel +Bild 2.40 Einadriges VPE-Kabel für 500 kV, 2XKLDE2Y, 1 × 1600 RM/V +Bild 2.41 Trassenführung einer innerstädtischen 400-kV-Verbundleitung +(Berlin) +Bild 2.42 Schema der direkten Mantelkühlung +Bild 2.43 Schnittbild eines Muffenbauwerkes +Bild 2.44 Übersichtsplan 380-kV-Diagonale durch Berlin +Bild 2.45 Eingesetzte 380-kV-Muffe +Bild 2.46 450-kV-Seekabel für Gleichstromübertragung +Bild 2.47 HGÜ-Seekabel +Bild 2.48 Möglichkeiten zur Erhöhung der Strombelastbarkeit von Kabeln +Bild 2.49 Aufbereitung von Bodenaushub und Einbringen in die Trasse +im Zuge der 380-kV-Zwischenverkabelung bei Raesfeld +Bild 2.50 Einadriges Ölkabel für 400 kV in einem HDPE-Rohr für direkte +Wasserkühlung der Kabeloberfläche +Bild 2.51 Einadriges Hochleistungskabel für 110 kV mit direkter +Zwangskühlung des Leiters (AÖKLDEY) +Bild 2.52 SF6-isoliertes Rohrleiterdoppelsystem +Bild 2.53 Entwicklung der supraleitenden Materialien +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 467 +zu Abschnitt 3: Kabelgarnituren +Bild 3.1 Einzelklemme +Bild 3.2 Mehrfachklemme mit Frässchraube +Bild 3.3 Mehrfachkabelklemmen +Bild 3.4 V-Direktanschlussklemme mit flacher Anschlussfahne +Bild 3.5 Aus Einzelverbindern zusammengesetzter Mehrfachverbinder +Bild 3.6 Schraubverbinder mit versetzter Anordnung und in Linie +angeordneter Schrauben +Bild 3.7 Herstellen einer Sechskant-Pressverbindung +Bild 3.8 Rollfeder über Schirm +Bild 3.9 Elektrisches Feld an der Absetzstelle +Bild 3.10 Montage einer Verbindungsmuffe in Kaltvergusstechnik +Bild 3.11 Schematische Darstellung einer Gießharz-Hausanschlussmuffe +mit Parallelabzweig +Bild 3.12 Warmschrumpf-Endverschluss in Freiluftausführung für +VPE-isolierte 20-kV-Kabel +Bild 3.13 Kaltschrumpftechnik +Bild 3.14 Aufschiebendverschluss +Bild 3.15 Verbindungsmuffe mit Massereservoir in Warmschrumpftechnik für +10-kV-Gürtelkabel +Bild 3.16 Aufschiebbare Verbindungsmuffe mit integrierten Feldsteuerele- +menten für VPE-isolierte Mittelspannungskabel +Bild 3.17 Übergangsmuffe für die Verbindung von Dreibleimantelkabel mit +kunststoffisoliertem Kabel +Bild 3.18 1-kV-Abzweigmuffe für PUR-Gießharz geeignetes Gehäuse an +Kunststoffkabel +Bild 3.19 Abzweigmuffe für kunststoffisolierte 1-kV-Kabel in +Warmschrumpftechnik +Bild 3.20 Druckfester Kleinendverschluss für papierisolierte Mittelspannungs- +kabel +Bild 3.21 Innenraum-Endverschluss mit Klarsichtisolator (Kunststoff) für +papierisolierte einadrige Kabel oder Dreibleimantelkabel bis 30 kV +Bild 3.22 Freiluft-Endverschluss für Gürtelkabel oder Höchstädterkabel bis +36 kV +Bild 3.23 Endverschluss für kunststoffisolierte 1-kV-Kabel +Bild 3.24 Aufschieb-Innenraum-Endverschluss für VPE-isolierte 20-kV-Kabel +Bild 3.25 Freiluft-Schrumpfendverschluss für einadrige 20-kV-Kabel +Bild 3.26 Niederspannungs-Stecksystem in einem Kabelverteilerschrank +Bild 3.27 Schematische Darstellung gekapselter steckbarer Kabelanschlüsse +in Außen- und Innenkonustechnik +Bild 3.28 Kabelsteckteil in Außenkonustechnik, MS +Bild 3.29 Kabelsteckteil in Innenkonustechnik, MS +Bild 3.30 Kabelsteckteil in Innenkonustechnik, HS +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +468 +zu Abschnitt 4: Errichten der Kabelanlage +Bild 4.1 schematische Darstellung für Trassenbelegung im öffentlichen +Verkehrsraum +Bild 4.2 Anordnung von einadrigen Kabeln +Bild 4.3 Beispiel für eine mögliche Trassenbelegung eines städtischen +Netzbetreibers +Bild 4.4 Beispiel eines Auskreuzschemas (cross bonding) +Bild 4.5 Ausschnitt aus einem digitalen Projektplan +Bild 4.6 Begriffsdefinitionen aus ATB-BeStra +Bild 4.7 Standard-Grabenprofil 30 cm × 60 cm für die Belegung +mit zwei Niederspannungskabeln NAYY-J 4x150 und einem +Straßenbeleuchtungskabel NYY 5x10 +Bild 4.8 Montagegrube, schematische Darstellung +Bild 4.9 Grabenprofil mit Abstandsangabe für Aushubmaterial +Bild 4.10 Grabenprofil mit Verbauspindeln +Bild 4.11 fachgerechte Befestigung der Kabel mit Gurten +Bild 4.12 Beispiel für eine innerstädtische Baustellensicherung +Bild 4.13 Rohrlegung mit Abstandhalter +Bild 4.14 Kabelbestand im entwickelten Wurzelbereich +Bild 4.15 Lastplattendruckversuch +Bild 4.16 Kabeltransportwagen +Bild 4.17 Abziehen des Kabels von der aufgebockten Spule +Bild 4.18 Mit Kabelrollen und Kabelschubgerät ausgebaute Strecke +Bild 4.19 Mit Kabelrollen (Führungs- und Eckrolle) ausgebaute Strecke +Bild 4.20 Eckrolle und Einführung in Schutzrohr mit Einführungsrolle +Bild 4.21 Vertiefung im Kabelgraben und Einführungstrichter vor dem Rohr +Bild 4.22 Ziehwinde +Bild 4.23 Schema einer Kabellegung mit Motorrollen und Ziehwinde +Bild 4.24 Kabelschubgerät +Bild 4.25 Kabelziehstrumpf mit Drallfänger beim Abziehen der Kabel +Bild 4.26 Eingebaute Mehrsparteneinführung für senkrechte Kellerwände +Bild 4.27 Mehrsparten-Einführungsbauteil zum Einbau in Bodenplatten +Bild 4.28 Abdichtung von Mittel- und Niederspannungskabeln +mit Roxtec-Rahmen +Bild 4.29 Mobilfräse mit Allradantrieb +Bild 4.30 Selbstfahrender Vibrations-Kabelpflug +Bild 4.31 Kabelpflug ohne eigenen Antrieb +Bild 4.32 Saugbagger +Bild 4.33 Prinzip des Spülbohrverfahrens am Beispiel einer Gewässer - +unterquerung +Bild 4.34 Spülbohrverfahren im Einsatz +Bild 4.35 Bohrkopf und Aufweitung +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 469 +Bild 4.36 Verfahrensablauf Überbohrtechnik – Schemadarstellung +Bild 4.37 Starteinsatz des patentierten Überbohrkopfes +Bild 4.38 Kabelführung in Rohren an Brücken +Bild 4.39a Kabel vertikale Befestigung in Umspannanlage Kabelkeller +Bild 4.39b Kabel im Doppelboden in Umspannanlage +Bild 4.39c Kabelanschluss in einem Hausanschlusskasten für Wohngebäude +Bild 4.39d Kabelanschluss in einem Kabelverteilerschrank im Ortsnetz +Bild 4.40a Beschichtung der Kabelmäntel mit brandhemmenden +Schutzanstrich +Bild 4.40b Lichtbogenschutz zwischen Kabelpritschen +Bild 4.41 Dachständer mit isolierten Freileitungen +Bild 4.42 Abspannung am Tragseil mit Abspannklemme +Bild 4.43 Abspannung an der Bewehrung mit Abspannspirale +Bild 4.44 Isolierte Freileitung A2XS2YT für 20 kV +Bild 4.45 Aufhängung der isolierten Freileitung A2XS2YT mit Ausklink- +mechanismus +Bild 4.46 110-kV-Sperrmuffe für einadriges Niederdruck-Ölkabel +Bild 4.47 Planauszug eines großstädtischen Verteilnetzes +zu Abschnitt 5: Qualitätssicherung +Bild 5.1 Ergebnisse der in Steptests nach einem Jahr und nach zwei Jahren +Alterung gemäß DIN VDE 0276-620 an VPE-isolierten +Mittelspannungskabeln gemessenen Durchschlagsfeldstärken +Bild 5.2 Messplatz zur Aufbauprüfung von Kabeln in einem Prüflabor +zu Abschnitt 6: Arbeitssicherheit und Umweltschutz +Bild 6.1 Isoliertes Locheisen und zweipoliger Spannungsprüfer zur Prüfung +auf Spannungsfreiheit bei Niederspannungskabeln +Bild 6.2 Prüfung der Lichtbogen-Schutzklasse APC 1 von Schutzkleidung +im standardisierten Boxverfahren +Bild 6.3 Standortisolation, isolierender Schutzhandschuh und Elektriker- +Gesichtsschutz für Arbeiten unter Spannung +Bild 6.4 Werkzeuge für Arbeiten unter Spannung +Bild 6.5 Arbeitsschutzsicherung +zu Abschnitt 7: Ortung von Kabeln und Fehlerstellen +Bild 7.1 Kabeltrassensuche mittels Smartphone und App +Bild 7.2 Kabeltrassensuche mit der Minimum-Methode +Bild 7.3 Kabeltrassensuche mit der Maximum-Methode +Bild 7.4 Bestimmung der Tiefenlage eines Kabels +Bild 7.5 Kabelauslese mit Tonfrequenz +Bild 7.6 Wirkungsweise der Kabelauslese mit Gleichstromimpulsen +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +470 +Bild 7.7 Schematische Darstellung der Fehlerarten +Bild 7.8 Schematische Darstellung der Impulse des Reflexionsverfahrens +Bild 7.9a Schematisches Messbild eines fehlerbehafteten Kabels +Bild 7.9b mit aktuellem Verfahren ermitteltes Messbild +Bild 7.10 Lichtbogen-Stoßverfahren +Bild 7.11 Stromimpuls-Verfahren +Bild 7.12 Spannungsgekoppeltes Ausschwingverfahren +Bild 7.13 Schematische Darstellung eines Messverfahrens mit automatischer +Wiederzuschaltung +Bild 7.14 Prinzipdarstellungen des Minimumtrübungs-Verfahrens +Bild 7.15 Drallfeld-Methode +Bild 7.16 Stoßspannungsverfahren +Bild 7.17 Prinzipielle Darstellung der Mantelfehler-Vorortung +Bild 7.18 Mantelfehler-Nachortung +Bild 7.19a Kabelmesswagen, Anschlussraum +Bild 7.19b Kabelmesswagen, Messgeräteraum +zu Abschnitt 8: Diagnoseverfahren +Bild 8.1 Ersatzschaltbild zur Charakterisierung von Isolierungen +Bild 8.2 tan  in Abhängigkeit von der Temperatur +Bild 8.3 tan--Verlauf in Abhängigkeit der Spannung und des +Feuchtezustandes einer VPE-Isolierung +Bild 8.4 Formierung, Entladung und Relaxationstrom- bzw. +Wiederkehrspannungsverlauf +Bild 8.5 Typische Wiederkehrspannungsverläufe für Papierisolierungen +Bild 8.6 RVM Feldmessung; Kurvenparameter und Ergebnisse der Q- und +p-Faktoren +Bild 8.7 Haftstellen und Entladezeitkonstanten von polymerisolierten Kabeln +Bild 8.8 IRC-Kurven von VPE-isolierten Kabeln mit verschiedenen +Alterungszuständen +Bild 8.9 Ergebnis einer IRC-Analyse an VPE-isolierten Kabeln mit +Alterungsklassifizierung und Restfestigkeitsprognose +Bild 8.10 TE-Kriechspuren an unsachgemäß geschälter Aderoberfläche +eines VPE-Kabels +Bild 8.11 Electrical tree initiiert durch water tree +Bild 8.12 Prinzipschaltbild zur Erzeugung einer schwach gedämpften +oszillierenden Wechselspannung (DAC) +Bild 8.13 Gedämpfte oszillierende Wechselspannung DAC +Bild 8.14 TE-Signale mit automatisierter Fehlstellenortung +Bild 8.15 TE-Fehlstellenlokationen und TE-Pegel über der Kabellänge +Bild 8.16 Einsetzspannungen (PDIV) und Fehlstellen (PD-Lokalisierungen) in +Papier-Masse-Kabeln +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 471 +zu Abschnitt 9: Statistische Auswertung des Störungs- und Schadens - +geschehens +Bild 9.1 Mittlere Nichtverfügbarkeit durch störungsbedingte Versorgungsun- +terbrechungen in Europa +Bild 9.2 Anzahl der Schäden an VPE-isolierten Mittelspannungskabeln +Bild 9.3 Anzahl der Schäden an VPE-isolierten Mittelspannungskabeln +Bild 9.4 Austauschlängen von VPE-isolierten Mittelspannungskabeln +Bild 9.5 Austauschlängen von VPE-isolierten Mittelspannungskabeln +zu Abschnitt 10: Instandhaltung +Keine Bilder +zu Abschnitt 11: Wirtschaftlichkeitsbetrachungen +Bild 11.1 Jahreskosten von Kabeln +zu Abschnitt 12: Neue Kabeltechnologien +Bild 12.1 Gasisolierter Rohrleiter für Höchstspannung +Bild 12.2 Praktische Ausführung einer gasisolierten Leitung +Bild 12.3 Parallele Legung von zwei GIL-Stromkreisen in einem +gemeinsamen Graben (Quelle: Amprion) +Bild 12.4 GIL-Strecke während der Bauphase +Bild 12.5 HTS-Roebel-Kabel (vorn) mit 2.600 A Stromtragfähigkeit im Ver- +gleich zu zwölf konventionellen Kabeln mit Kupferleiter mit insge- +samt derselben Transportkapazität (Quelle: Forschungszentrum +Karlsruhe) +Bild 12.6 Innenstadtversorgung konventionell +Bild 12.7 Innenstadtversorgung mit supraleitenden Mittelspannungskabeln +Bild 12.8 Elektrischer Widerstand von Supraleitern und Normalleitern +Bild 12.9 Supraleitender dreiphasiger Kurzschlussstrombegrenzer +Bild 12.10 Vergleich der annuitätischen Kosten zwischen einem konventionel- +len städtischen Verteilungsnetz (100 km2, 30 MW/km2) und demsel- +ben Netz, wobei die 110-kV-Verteilungsnetzebene durch ein +HTS-Mittelspannungsnetz ersetzt wurde; Varianten 1 bis 3 +Bild 12.11 Trasse des 10-kV-HATS-Kabels in der Innenstadt von Essen +Bild 12.12 Supraleitendes 10-kV-Kabel mit koaxialem Aufbau +Bild 12.13 Endverschluss zum Abschluss des supraleitenden 10-kV-Kabels +Bild 12.14 Komponenten des HTS-Systems in der Umspannanlage Herkules +zu Abschnitt 13: Vorschriften und Normung +Bild 13.1 Struktur der Normungsarbeit bei DKE +Bild 13.2 Beispiele für die Bezeichnung von Normen +Bild 13.3 Nachweis der Normenkonformität +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +472 +zu Abschnitt 14: Anhang +Bild 14.1 Zulässige Kurzzeitlast, günstigster Einsetzzeitpunkt (0 h) +Bild 14.2 Zulässige Kurzzeitlast, ungünstigster Einsetzzeitpunkt (10 h) +Bild 14.3 Kurzzeitlastfaktoren Izk / Ir als Funktion der Beanspruchungsdauer +tzk mit dem Parameter Iv / Ir (NKBA, Einsetzzeitpunkt 0 h) +Bild 14.4 Kurzzeitlastfaktoren Izk / Ir als Funktion der Beanspruchungsdauer +tzk mit dem Parameter Iv/ Ir (NKBA, Einsetzzeitpunkt 10 h) +Bild 14.5 Kurzzeitlastfaktoren Izk/ Ir als Funktion der Beanspruchungsdauer +tzk mit dem Parameter Iv/ Ir (NA2XS2Y, Einsetzzeitpunkt 0 h) +Bild 14.6 Kurzzeitlastfaktoren Izk / Ir als Funktion der Beanspruchungsdauer +tzk mit dem Parameter Iv/ Ir (NA2XS2Y, Einsetzzeitpunkt 10 h) +16.2 Tabellen +zu Abschnitt 2: Kabel +Tabelle 2.1 Stromkreislängen 2014 in Deutschland +Tabelle 2.2 Typische elektrische Kennwerte von Freileitungen und Kabeln +Tabelle 2.3 Zulässige Spannungen für Starkstromkabel +Tabelle 2.4 Randbedingungen für Bemessungswerte der Strombelast- +barkeit +Tabelle 2.5 Grenztemperaturen von Energiekabeln (Zulässige Werte im +Kurzschlussfall für den Isolierstoff nach DIN VDE 0276) +Tabelle 2.6 Aufbauelemente der Kabel +Tabelle 2.7 Eigenschaften der Leiterwerkstoffe Kupfer und Aluminium +Tabelle 2.8 Permittivitätszahlen, Verlustfaktor und Verlustzahl für +Isolierungen von Hoch- und Mittelspannungskabeln +Tabelle 2.9 Elektrische und thermische Eigenschaften verschiedener +Isolierstoffe +Tabelle 2.10 Vor- und Nachteile verschiedener Isolierstoffe +Tabelle 2.11 Einsatz von HTSL-Kabeln +Tabelle 2.12 Die wichtigsten Kurzzeichen für Kabel +zu Abschnitt 3: Kabelgarnituren +keine Tabellen +zu Abschnitt 4: Errichten der Kabelanlage +Tabelle 4.1 Lichte Mindestbreite für Gräben ohne begehbaren Arbeitsraum +nach DIN 4124 +Tabelle 4.2 Platzbedarf von Kabeln und Rohren im Graben +Tabelle 4.3 Mindestüberdeckungen nach ATB-BeStra +Tabelle 4.4 Empfohlene Muffengrubengrößen +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 473 +Tabelle 4.5 Mindest-Spulenkern-Durchmesser und Kabelbiegeradien +Tabelle 4.6 Anhaltswerte für Biegeradien von Hoch- und Höchstspannungs- +kabeln +Tabelle 4.7 Spulengröße nach KTG +Tabelle 4.8 Zulässige Zugkräfte und Zugspannungen +Tabelle 4.9 Maximal zulässige Höhenunterschiede für Massekabel bei +senkrechter Anordnung +Tabelle 4.10 Einzuhaltende Mindestabstände anderer Versorgungsleitungen +zu Kabel ≥ 110 kV +zu Abschnitt 5: Qualitätssicherung +Tabelle 5.1 Mögliche Stufen der Inbetriebnahmeprüfung +Tabelle 5.2 Spannungsprüfungen an Mittelspannungskabeln; Vorzugswerte +für Prüfpegel und -zeiten +zu Abschnitt 6: Arbeitssicherheit und Umweltschutz +Keine Tabellen +zu Abschnitt 7: Ortung von Kabeln und Fehlerstellen +Tabelle 7.1 Ausbreitungsgeschwindigkeit v von Impulsen bei verschiedenen +Isolierstoffen +Tabelle 7.2 Übersicht und Zuordnung der Ortungsverfahren +zu Abschnitt 8: Diagnoseverfahren +Keine Tabellen +zu Abschnitt 9: Statistische Auswertung des Störungs- und +Schadensgeschens +Tabelle 9.1 Beitrag der einzelnen Netzebenen zur Versorgungszuverlässig- +keit beim Kunden in Deutschland +zu Abschnitt 10: Instandhaltung +Keine Tabellen +zu Abschnitt 11: Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen +Tabelle 11.1 Beispiel für die Wirtschaftlichkeitsberechnung Freileitung oder +Kabel im 20-kV-Netz +zu Abschnitt 12: Neue Technologien +Keine Tabellen +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +zu Abschnitt 13: Vorschriften und Normung +Tabelle 13.1 Normung auf nationaler, europäischer und internationaler Ebene +Tabelle 13.2 IEC-Normen für Starkstromkabel +Tabelle 13.3 Harmonisierungsdokumente und DIN-VDE-Bestimmungen für +Niederspannungskabel und -garnituren +Tabelle 13.4 Harmonisierungsdokumente und DIN-VDE-Bestimmungen für +Mittelspannungskabel und -garnituren +Tabelle 13.5 Harmonisierungsdokumente und DIN-VDE-Bestimmungen für +Hochspannungskabel und -garnituren +zu Abschnitt 14: Anhang +Tabelle 14.1 NA2XS2Y 6/10 kV – Elektrische Kennwerte +(bei Dreiecksanordnung) und Abmessungen +Tabelle 14.2 NA2XS2Y 12/20 kV – Elektrische Kennwerte +(bei Dreiecksanordnung) und Abmessungen +Tabelle 14.3 NA2XS2Y 18/30 kV – Elektrische Kennwerte +(bei Dreiecksanordnung) und Abmessungen +Tabelle 14.4 N2XS2Y 12/20 kV – Elektrische Kennwerte +(bei Dreiecksanordnung) und Abmessungen +Tabelle 14.5 N2XS2Y 18/30 kV – Elektrische Kennwerte +(bei Dreiecksanordnung) und Abmessungen +Tabelle 14.6 Kurzzeitbelastbarkeit ausgewählter Kabeltypen abhängig von +Vorlast, Beanspruchungsdauer und Einsetzzeitpunkt +Tabelle 14.7 Annuitätenfaktoren +Tabelle 14.8 Abzinsfaktoren +Tabelle 14.9 Rentenbarwertfaktoren +474 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 475 +17 Abkürzungsverzeichnis +AC Wechselstrom, alternating current +AfK Arbeitsgemeinschaft für Korrosionsfragen +Al Aluminium +ALK Automatisierte Liegenschaftskarte +BauVPO Bauproduktenverordnung +BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V. +BG Berufsgenossenschaft +BGV Berufsgenossenschaftliche Vorschrift für Sicherheit und Gesund- +heit bei der Arbeit (Unfallverhütungsvorschrift) +BImSchV Bundesimmissionsschutzverordnung +BMWi Bundesministerium für Wirtschaft und Energie +BNetzA Bundesnetzagentur +CD Cold Dielectric +CEN Comité Européen de Normalisation Europäisches Komitee für +Normung +CENELEC Comité Européen de Normalisation Electrotechnique +Europäisches Komitee für Normung der Elektrotechnik +CESI Centro Elettrotecnico Sperimentale Italiano +CIGRÉ Conseil International des Grands Réseaux Électriques +Cu Kupfer +DAC Gedämpfte Wechselspannung (Damped AC) +DAkkS Deutsche Akkreditierungsstelle GmbH +DB Deutsche Bahn AG +DC Gleichstrom, direct current +Dena Deutsche Energieagentur +DGUV Deutsche gesetzliche Unfallversicherung +DIN Deutsches Institut für Normung e.V. +DIS Draft International Standard +DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informations- +technik im DIN und VDE +DNA Deutscher Normenausschuss e.V. +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +476 +DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. +DWA Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall +e.V. +EG Europäische Gemeinschaft +EltBauVO Verordnung über den Bau von Betriebsräumen für elektrische +Anlagen +ELV Kleinspannung, Extra Low Voltage +EMV Elektromagnetische Verträglichkeit +EN Europäische Norm(en) +EnWG Energiewirtschaftsgesetz +EPDM Ethylen-Propylen-Dien-modifiziert +EPR Ethylene Propylene Rubber +Ethylen-Propylen-Gummi +EVU Elektrizitätsversorgungsunternehmen, + Energieversorgungsunternehmen +EWG Europäische Wirtschaftsgemeinschaft +EWR Europäischer Wirtschaftsraum +FGH Forschungsgemeinschaft für Elektrische Anlagen und +Stromwirtschaft e.V. +FNN Forum Netze Netztechnik +FU Fehlerspannung +GSG Gerätesicherheitsgesetz +GIL Gasisolierte Leitung +GIS Gasisolierte Schaltanlage +HD Harmonisierungsdokument +HDPE High Density Polyethylene +Hochverdichtetes Polyethylen +HGÜ Hochspannunsgleichstromübertragung +HTS Hochtemperatur-Supraleitung +HTSL Hochtemperatur-Supraleiter +IEC International Electrotechnical Commission +Internationale Elektrotechnische Kommission +IRC Isothermal Relaxation Current +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 477 +ISO International Organization for Standardization +Internationale Normungsorganisation +K Komitee +KTG Kabeltrommelgesellschaft +L Außenleiter +LEP Landesentwicklungsprogramm +LWL Lichtwellenleiter +M Mittelleiter +N Neutralleiter +NLaG Energieleitungsausbaugesetz +Pb Blei +PC Personal Computer +PCB Polychloriertes Biphenyl +PDIV TE-Einsetzspannung (Partial Discarge Inception Voltage) +PE Polyethylen +PP Polypropylen +PU Polyurethan +PVC Polyvinylchlorid +ROV Raumordnungsverfahren +RTD Room Temperature Dielectric +RVM Recovery Voltage Measurement +QM Qualitätsmanagement +SFH Studiengesellschaft für Höchstspannungsanlagen +SF6 Schwefelhexafluorid +SfB Schiedsstelle für Beeinflussungsfragen +StVO Straßenverkehrsordnung +TAB Technische Anschlussbedingungen für den Anschluss an das +Niederspannungsnetz +TBINK Technischer Beirat Internationale und Nationale Koordinierung +TE Teilentladung +TGL Technische Güte- und Lieferbedingungen (der ehemaligen DDR) +UK Unterkomitee +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +UVV + Unfallverhütungsvorschrift +V + Vornorm +VDE + Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. +VDEW +Verband der Elektrizitätswirtschaft – VDEW – e.V. +(ehem., jetzt BDEW) +VDI + Verein Deutscher Ingenieure +VDN + Verband der Netzbetreiber – VDN – e.V. beim VDEW +(ehem., jetzt FNN) +VLF + Very Low FrequencySehr niedrige Frequenz +VOB + Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen +VPE + Vernetztes Polyethylen +WHG +Wasserhaushaltsgesetz +ZTVA + Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen Aufgrabungen +ZTVE + Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen Erdarbeiten +ZVEH + Zentralverband der Deutschen Elektro- und Informations- +technischen Handwerke +ZVEI + Zentralverband der Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V. +478 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 479 +A +Abdichtung gegen Gase 198 +Abfälle 162, 165, 273 f, 448 +Abnahmeprotokoll 340 +Abriebfestigkeit 67 +Absetzstelle 126 f +Abspanngarnitur 222 +Abspannklemme 223 +Abspannspirale 223 +Absperrung 168, 264, 269 +Abstand zu anderen Wärmequellen 42 +Abzinsfaktor 349, 423, 425 +Abzinsung 349 +Abzweigklemmen 121, 137 +Aderisolierung 19, 47, 228 +Adhäsionsvermögen 125, 127 +Allgemeine technische Bestimmungen +für die Benutzung von Straßen +durch Leitungen und Telekommu- +nikationslinien siehe ATB-BeStra +Alterungsbeständigkeit 55, 61, 63, 70 +Alterungsklasse 323 +Alterungsschutzmittel 56 +Aluminiumfolie 93, 95 +Aluminiumleiter 50 ff +Aluminiummantel 68, 90, 95 +Aluminiumschichtenmantel 86 +Anlagenprüfung 405 +Annuitätenfaktor 348, 351, 358, 423 f +Anpressdruck 125 +Anreizregulierung 160, 333 +Arbeiten unter Spannung 250, 267 ff +– Arbeitsanweisungen 264, 267 +– Betriebsanweisungen 267, 276, 311 +Arbeitssicherheit 261 ff +ATB-BeStra (Allgemeine technische +Bestimmungen für die Benutzung +von Straßen durch Leitungen und +Telekommunikationslinien) 152, +170, 172, 251 +Aufheizkurven 413 +Aufschiebtechnik siehe Endver- +schluss, Garnituren, Muffe +Auftragsvergabe 244 ff +Aufweitkopf 211 +Ausbreitungsgeschwindigkeit 288 f, +291 +Ausgleichsgefäß 89, 99, 227 +Aushub 108, 162 ff +Ausklinkmechanismus 223 f +Auskreuzung 156 +Auskunftspflicht 230 +Ausschreibung 161, 165, 167, 236, +243 f +Außenkonus 144 f +Außenleiterauslese 284 +Außenlufttemperatur 43 +Aussetzspannung siehe TE-Diag- +nose, TE-Messung +Austrocknung siehe Bodenaustrock- +nung +Auswahlprüfung 240 +B +Barwertmethode 347 f +Bauartkurzzeichen 113, 389 +Bäumchen siehe Wasserbäumchen +Baumstandorte 181 +Baustelleneinrichtung 165, 167, 169 +Baustellenprotokoll 188 +Baustellensicherung 150, 177 +Bautagebuch 168 f, 196 +Bauzeitenplan 164 +Beanspruchungsdauer 417 ff +Beeinflussung 157 f, 281, 308 +Belastbarkeit siehe Strombelast- +barkeit +Belastungsgrad 37 ff, 44, 353, 402, +414, 416 +Bemessungsspannung 31 +Bemessungsstrom 36, 45, 416 ff +Bentonit 209, 214 f +18 Stichwortverzeichnis +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +480 +Berührungsschutz 47 f, 66, 119, 127, +311, 399 +Beschaffung, Beschaffungsrichtlinie +21, 202, 243 ff, 339, 388, 404 +Besorgnisgrundsatz 271 +Bestandsplan 150, 230, 232 ff +Betriebskapazität 31, 35, 111, 362, +408 ff +Betriebsmittelstatistik 340 +Betriebstemperatur 42, 57 ff, 92, 375, +398, 402 +Bewehrung 33, 48, 66, 68 ff, 114, +195, 222, 399 +Biegeradius 184 +BImSchV 275 +Bitumen 69, 134 +Blattschnittbegrenzung 233 +Bleikappe 184 +Bleilegierungen 47 +Bleimantel siehe Dreibleimantelkabel +und Gürtelkabel +Blitzeinschlagsgefahr 182 +Bodenaustausch 162 +Bodenaustrocknung 182, 402, 414, +422 +Bodenbeschaffenheit 163, 249 +Boden-Durchschlag-Rakete 208 +Bodenfeuchte 42 +Bodenschutz 162 f, 271 +Bodenuntersuchung 162, 178 +Bodenverdrängungshammer 208 +Bohrkopf 209, 211 ff, 278, 280 +bow-tie tree 74, 76 +Brandfall 61, 104, 220, 273, 390 ff +Brandfortleitung 104 +brandhemmend 61, 220 +Brandschutz 104, 198, 220 f, 395 +Brenngerät 291, 310 +Brennen hochohmiger Fehler 305 +Bundes-Immissionsgesetz siehe +BlmSchV +Bundesnetzagentur, BNetzA 333 f +C +Cadweld-Schweißen 121 +Ceanderkabel 84, 197 +CE-Kennzeichen 394 f +CEN (Comité Européen de Normalisa- +tion) 384 +CENELEC (Comité Européen de Nor- +malisation Electrotechnique) 77, +379 ff +Chlorwasserstoff 61, 273 +Comité Européen de Normalisation +siehe CEN +Comité Européen de Normalisation +Electrotechnique siehe CENELEC +Contaminants 73 +Copolymer 317 +cross bonding 99, 156 +D +DAC (gedämpfte Wechselspannung) +328 +Datenübertragung mit LWL 103 +Degradationsprozess 324 +Depolarisation 269 +Deutsche Kommission Elektrotechnik +Elektronik Informationstechnik im +DIN und VDE siehe DKE +Deutscher Normenausschuss e.V. +siehe DNA +Deutsches Institut für Normung siehe +DIN +Diagnoseverfahren 22 ,256, 317 ff +Dichte 50, 60 +Dichtungskappe 481 +Dielektrikum 33 +Dielektrizitätszahl 56, 71, 362 +Dienstbarkeit 152, 161 +Diffusionssperre 48, 68, 70, 405 +Diffusionsvorgänge 398 +DIN (Deutsches Institut für Normung) +380 +DIN-Normen siehe Normen und Nor- +mung +Dioxin 273 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 481 +Direktanschlussklemme 123 +DKE (Deutsche Kommission Elek- +trotechnik Elektronik Information- +stechnik im DIN und VDE) 380 +DNA (Deutscher Normenausschuss +e.V.) 379 +Dokumentation +Doppelerdschluss 48, 285, 401 +Doppelkammer-Mischbeutel 129 +Draft International Standard (DIS) +388 +Drallfänger 195 +Drallfeld-Methode 300 +Dreibleimantelkabel 82, 86, 135, 138, +196, 225, 401 +Dreiecksanordnung siehe Kabel - +anordnung +Dreifachspritzkopf 58 +Druckschutzbandage 48, 90, 92, 103, +114 +Durchschlagfestigkeit 62, 238 +Durchzüge 179 ff +Duroplaste 60 +E +Eckrolle 189 f +EG-Sektorenrichtlinie 243 +Einebenenanordnung siehe Kabel - +anordnung +Einführungsrolle 190 f +Einführungstrichter 191 +Eingangskontrolle 246 +Eingangsprüfung 246 +Einlaufschnecke 248 +Einmessung 230 ff, 277 f +Einpflügen siehe Pflügen +Einsanden 197 +Einsetzspannung siehe TE-Diagnose, +TE-Messung +Einsetzzeitpunkt siehe TE-Diagnose, +TE-Messung +Einspruchsverfahren 380 +Einspülverfahren siehe +Gewässerkreuzung +Einzelklemme 121 +Einzelverbinder 123 +Elastomere 60 +electrical tree 72 ff +electrochemical tree 72, 76 +Elektrofachkraft 264, 269 +elektrotechnisch unterwiesene Person +(EuP) 264 +Endkappe 118, 184, 249 +Endverschluss 118, 131, 135, 137 ff +Energiebilanz 273 f +Energiekabel 23, 29 +EN (europäische Norm) siehe Nor- +men und Normung +EN-Normen siehe Normen und Nor- +mung +Entladungskanal 34, 72 f +Entladestrom 323 +Entsorgung 163 f, 178 ff +Erdbodentemperatur 37, 43 +Erdbodenwärmewiderstand 37, 43, +402 +Erdbohrgerät 181 +Erder 53, 133 +Erdfühligkeit 399 +Erdkurzschluss 285 +Erdschluss 31, 47, 54, 251, 285, 298, +306, 327, 401 +Erdschlusswischer 331 +Erdung 156, 261, 284, 311, 399, 414 +Erdverdrängungshammer 208 +Erkundigungspflicht 168 +Erschütterungsunempfindlichkeit 67 +Errichten der Kabelanlage 151 ff +Ethylen-Propylen-Dien-modifiziert +(EPDM) 54, 132, 141, 143 +Ethylen-Propylen-Gummi (EPR) 54 +Ethylen-Propylen-Kautschuk 54 +EVU-Last 37 ff, 414 ff +europäischer Wirtschaftsraum +(EWR) 387 +Extrusion 58 ff +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +482 +F +Farbpigment 61 +Fehlerart 285 ff +Fehlerortung 277 ff +Fehlerstrom 50, 66, 157 +Fehlerwandlungsgerät 291 +Feldsteuerelement 125 ff +Feldsteuerung 52, 65, 119, 126 ff, +314, 331 +fertigungsbegleitende Prüfungen 237, +241, 339, 393, 405 +Fertigungsqualität 240 +Feuchtigkeitsgehalt 56, 229, 398 +Feuchtigkeitsschutz 19, 47, 128 f, +407 +Fingerprintprüfung 238, 396, 405 +Flammwidrigkeit 67 +Flanschinnenseite 248 +Flüssigboden 108, 178 ff +Formierung 317 +Fräsen 202 f +Frässchraube 121 +Freileitung 26 ff, 80, 118, 251, 267, +335, 354 ff, 390 +Freileitung, isoliert 221 ff +Freischalten Kabel 260 f +Frostschutzschicht 170 +Füllmasse 133, 137 +Füllstoffe 61 ff, 104 +Fußarmatur 139 +G +Ganzkabelalterung 398 +Garnituren 20, 32, 70, 81, 100, 117ff, +235 ff, 281, 314, 323 ff, 359, 380 ff, +403 ff, 417 +Gasaußendruckkabel 82, 91 ff, 114, +185, 227 f, 392 +Gasinnendruckkabel 82, 90 f, 118, +392 +Gasisolierte Leitung (GIL) 361 +Genehmigungsverfahren 150 ff +Geräteanschlussteil +Gewährleistung 166, 173 +Gewässerkreuzung 215 f +Gewässerschutz 271 +Gewitterüberspannung 251 +Gießform 127 ff +Gießharzkörper 129, 146 +Gießharztechnik 128 ff +Gleichspannungsprüfung 254, 405 +Gleichzeitigkeit 42 +Gleitmittel 61, 194 +Graben 100, 152 ff, 169 ff +graphische Datenverarbeitung 150, +162 +Grenzfläche 19, 47, 73, 321, 328 ff +Grenzschicht 55, 64, 73, 75, 125, 131 +Größtlast 37 f +Grundkarte, digital 150, 162, 232 ff +Gürtelisolierung 47, 85 +Gürtelkabel 31, 82, 85, 133, 138 f, +185, 225 +Guttapercha 19 f +H +Haftmassekabel 57, 224 +Haftung 166 +halogenfrei 104, 385 +Hanf 19 +Harmonisierungsdokument (HD) 384 ff +Härter 129 +Harz 129 +Hausanschluss 152, 164, 199, 208, +305, 367 +HDPE (High-Density Polyethylene) +25, 110 +HDPE-Rohr 99, 109 +Heißvergusstechnik 128, 136 +Helium 112 +Herstellererklärung 394 +HGÜ (Hochspannungs-Gleichstrom- +Übertragung) 23, 27, 94, 102, +104 f, 344 +High-Density Polyethylene siehe +HDPE +Hochdruck-Ölkabel 83, 94 +hochohmiger Fehler siehe Fehlerart +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 483 +Hochspannungs-Gleichstrom-Übertra- +gung siehe HGÜ +Hochspannungskabel 33, 43, 54, 64, +67, 72, 81 ff, 88 ff, 147, 156, 201, +225 ff, 245, 255, 333, 371, 374, +389, 391, 393 +Höchstädter-Folie siehe Höch- +städterkabel +Höchstädterkabel 82, 114, 138 ff, 225 +Höchstlast 37, 45, 352 +Höchstspannungskabel 20, 27, 33, +58, 83, 94 ff, 108, 184 f, 201, 225, +255, 354, 362 +Höchstspannungskabelanlage 96, +100, 225 +Hochtemperatur-Supraleiter (HTS) +113, 364 f, 367 ff +Höhenprofil 161 +Höhenunterschied 57, 63, 89, 224 f +Hohlleiter 52, 89 f, 110 +Hohlräume 19, 55 ff, 71 ff, 92, 125, +177, 258, 324, 398 +Homopolymer 315 +Horizontal-Pressanlage 209 +Horizontal-Pressbohrgerät 209 +Horizontalramme 208 +HTS (Hochtemperatur-Supraleiter) +113, 364 f, 367 ff +I +Imprägniermittel 56 ff +Impuls-Echo-Verfahren 287 +Information Dritter 163 +Innenkonus 118, 144 ff +Innenmuffe 133 f +Innenraumklima 137 +intermittierender Fehler siehe Fehler- +art +International Electrotechnical Com- +mission (IEC) 379 ff +International Organization for Stan- +dardization (ISO) 384 +lonisationsknick 397 +Ionisationsverluste 81 +IRC-Analyse siehe Relaxation- +sstrommessung +Isolationserhalt im Brandfall 104, 385 +Isolationsfehler 256 +Isolationsmessgerät 307 +Isolatorschirm 141 f +Isolieröl 90 f, 110, 229, 325 +Isolierschlauch 141 +Isolierstoff 29, 39 f, 47, 55 ff, 254, +288 f, 291, 320 +Isolierwanddicke 62, 93, 115, 389, +400 f +Isothermal Relaxation Current (IRC) +siehe Relaxationsstrommessung +J +Jahreskosten 347 ff +Jute 19, 48, 69 +K +Kabelaufbau 69, 121, 125, 184, 237, +275, 382, 384, 400 +Kabelanordnung 55, 153 +Kabelanschluss (steckbar) siehe +Stecktechnik +Kabelauslese 261, 277 ff +Kabelauslesegerät 261 +Kabelbauart 84 ff +Kabelbettungsmaterial 43 +Kabelblei 67 +Kabeldaten 115, 188, 366, 407 ff +Kabeldiagnosegerät 310 +Kabelende 132, 141, 184, 188, 196, +229, 240, 248, 283 ff +Kabelfehler siehe Fehlerart +Kabelformsteine 178 f +Kabelgarnituren siehe Garnituren +Kabelgraben 166 ff, 249, 251, 259 +Kabelhäufung 41, 104, 108, 281 +Kabelimprägniermasse 134 +Kabelkanal 100, 170, 217 +Kabelklemme 121 ff +Kabellegung 20 ff, 42, 117 f, 150 f, +165 ff, 179 ff, 285, 355 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +484 +Kabelleitungstiefbau 150, 166 f, 251, +259 +Kabelmantel siehe Mantel +Kabelmantel-Messgerät siehe Man- +telmessgerät +Kabelmerkstein 232 +Kabelmesswagen 269, 278, 306 ff, +375 +Kabelortung 277, 305 +Kabelpflug siehe Pflügen +Kabelplan 261 +Kabelpritsche 218, 220, 250 +Kabelquerschnitt 273, 355 +Kabelring 187 +Kabelrolle 189, 192 ff +Kabelschießgerät 262 +Kabelschnellverleger 218 +Kabelschnittstelle 183 +Kabelschubgerät 189, 192, 194 +Kabelschuh 123, 125, 196 +Kabelschutzrohr 178, 181 +Kabelspule siehe Spule +Kabelsteckadapter siehe Stecktech- +nik +Kabelstecker siehe Stecktechnik +Kabelsteckteil siehe Stecktechnik +Kabelsuchgerät 261 +Kabeltemperatur 184, 413 ff +Kabeltränkmasse 57, 272 +Kabeltransport 166, 187 f +Kabeltransportwagen siehe Kabel- +transport +Kabeltrasse 27, 31, 44, 89, 151, 153, +167, 178, 197, 221, 232, 249, 251, +270, 277 ff, 354, 373 +Kabeltrassensuche 277, 278 ff +Kabeltrommelgesellschaft siehe KTG +Kabelwanne 217 +Kabelzug siehe Kabellegung +Kalibriergerät 191 +Kaltfließen 120 +Kaltschrumpftechnik 131 ff, 339 +Kaltvergusstechnik 128 +Kaolin 61 +Karbonisierung 325 +Kartengrundlage 232 +Katasterdaten 232 +Kennzeichnung der Baustelle siehe +Baustellensicherung +Kernbohrung 198 +Kerndurchmesser siehe Spule +Kettenlinie 59 +Klarsichtisolator 138 +Klemmring 121, 136 f +Kohlenwasserstoff 61 +Komitee siehe DKE +Kompendien siehe Normen und Nor- +mung +Kompensationsspulen 31, 352 +Konformitätserklärung 393 +Kontaktdruck 120 f +Kontaktzähne 121 +Konzentrischer Leiter siehe Leiter +Konzessionsvertrag 151, 160, 217 +Kopfarmatur 139 +Körperdurchströmung 264 f +Körperschutzmittel 264 +Korrosion 315, 399 f +Kreide 48, 61, 69 +Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG) +163, 273 +Kreuzungen siehe Näherungen und +Kreuzungen +Kriechstrom 314 +Kriechweg 142 +KTG (Kabeltrommelgesellschaft) 186 f +Kühlrohr 109 f +Kunststoffbänder 69, 127 +Kunststoffgehäuse 127 +Kunststoffisolierung 55, 58 ff, 71 ff +Kunststoffrohr 179 f, 217, 228, 355 +Kupferleiter 80, 98, 103, 120 f, 197, +364 , 404 +Kupferschirm siehe auch Schirm 70, +372, 414 +Kurzschluss 34 ff, 60, 64, 89, 251, +267 f, 285 f, 306, 367 +Kurzschlusstemperatur 41, 120, 385 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 485 +Kurzzeichen 82, 113 ff, 248, 389 +Kurzzeitbelastung 45 +Kurzzeitlastfaktor 416 ff +L +Ladeleistung 92 +Ladestrom 30 f, 111, 362, 408 ff +Lagerung 77, 174, 186, 235, 248 f, +285, 398 +längswasserdicht 48, 86, 93, 114 +Langzeitprüfung 21, 77 ff, 94, 100, +234, 237 ff, 339, 393, 404 +Langzeitverhalten 241, 245, 399 +Lastgang 42 +Lastschalteigenschaften 143 +Lebensdauer 21, 36, 41 ff, 54 ff, 77, +80, 117, 236 ff, 273, 313, 343, 347 +ff, 380 ff, 393, 398 ff +Legebedingungen 37 +Legetiefe 37, 170 f, 197, 212, 228, +230, 276 f, 300 +Legeverfahren 150, 189, 203, 249 +Leiter 50 ff +Leitertemperatur 37, 41, 56, 60, 63 +Leiterunterbrechung 288, 302 +Leiterverbindung 119 ff, 137, 144 f, +324 +Leiterwiderstand 358, 363, 400 +Leitschicht 19, 47, 55, 58 f, 64 ff, +72 ff, 118, 127, 134 ff, 317, 321, +324, 336, 340, 401, 404 +Leitungsbau siehe Kabellegung +Leitungszone 170, 178 +Lichtbogenschutz 198, 220 f +Lichtbogen-Stoßverfahren 291 f, 306 +Lichtwellenleiter (LWL) 103 +Liegenschaftskarte 232 +Löschkammer 143 +Luftkabel 221 +M +Mantel 66 ff +Mantelfehler 252, 302 ff +Mantelfehlerortung 302, 306 +Mantelmessgerät 302 +Mantelprüfung 250 ff +Mantelrohr 361 +Massekabel 54 ff, 89, 102, 138, 177, +224, 228 f, 272, 302, 310, 314, +391, 397, 405 +Massereservoir 133 f +Massestand 140 +Mehrfachklemme 121 f, 137 +Mehrfachverbinder 123 +Mehrmantelkabel 69, 114 +Mehrspartentechnik 153 +Membran 82, 91 f +Messung Wiederkehrspannung siehe +RVM +Metallgehäuse 127, 133 +Mikrobenfestigkeit 67 +Millikenleiter siehe Leiter +Mindestabstand 158, 198, 225 f +Mindestüberdeckung 170 ff, 208 f, +225 +Minimumtrübungs-Verfahren 299 +Molch 279 f +Monitoring 44 f, 103 +Montagefehler 252, 285 +Montagegrube 117, 173, 177 +Motorrolle siehe Kabelrolle +Muffe siehe Garnituren +Muffenbauwerk 225 ff +Muffengehäuse 133 +Muffengrube 173, 207, 229 +Multifläche 152 +N +Nachortung siehe Ortung +Nachtränkung 134 +Näherungen und Kreuzungen 157 +Naturschutzgesetz 160 +NAV (Niederspannungsan- +schlussverordnung) 152, 160 +Netzdokumentation 232 ff +Netzinformationssystem 232 f +Netzschutz 45, 255, 261, 263 +Neutralleiter 47 f, 52 f, 66, 133 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +486 +nichtstationäre Prüfanlage 269, 311 +Nichtverfügbarkeit 333 ff +Niederdruck-Ölkabel 48, 82, 89, 92 ff, +100, 227 f, 272, 392 +Niederspannungsanschlussverord- +nung siehe NAV +Niederspannungsrichtlinie 394 f +Normen und Normung 379 ff +– Dresden Agreement 388 +– Vilamoura-Verfahren 388 +Normenkonformität 392 ff +Normkabel 114 +O +Oberbau 165, 170, 174, 179, 203, +208 +Öl siehe Isolieröl +Öldruckkabel 102 +Ölspeiseabschnitt 89 +Ortung siehe Fehlerortung +Oxydschicht 120 +Ozon 117 +P +Papierisolierung 19, 55 ff, 71, 82 ff, +201, 227 ff,272, 314 ff +Passlängen 225 +PE-Mantel 67 ff, 84, 91 ff, 184, 227, +249, 253, 403 +Permittivitätszahl 35, 54 ff, +Personensicherheit 222 +persönliche Schutzausrüstung (PSA) +265, 307 +Pflügen 153, 203 ff, 403 +Phasenbestimmung 284 +Phenole 56 +Planausgabe 234 +Planum 170, 172, 188 +Planunterlagen 277 f, 287, 340 +Polarisationsprozess 318 +Polyethylen (PE) 47 f, 55, 59 ff, 72, +110, 401 +Polymerisate 60 +Polymerwerkstoffe 59 +Polyolefine 404 +Polyurethan siehe PU +Polyvinylchlorid siehe PVC +Präqualifikation (PQ) 93, 150, 167, +243 f, 383 +Pressgerät 181 +Presshülse 124 +Presssitz 132 +Pressverbinder 124 +Probelieferung 244 +Produktzertifikat 393 ff +Projektplan 161 ff +Proximityeffekt 107 +Prüfanforderungen 21, 93, 120, 125, +133, 137, 242, 389 ff, 404 +Prüfbestimmungen 119, 167, 238 ff +Prüfdokument 393 +Prüflabor 120, 238, 247, 393 +Prüfnormen siehe Normen und Nor- +mung +Prüfpegel 254 ff +Prüf- und Zertifizierungsinstitut 241, +392 f, 428 +Prüfzeit 253 f +PU (Polyurethan) 129 +PVC (Polyvinylchlorid) 19, 25, 40 f, +47 f, 54 f, 60 ff, 83 ff, 115, , 184, +236, 253 f, 273, 291, 398 ff +PVC-Mantel 67, 184, 253, 403 +Q +Qualitätsanforderung 229, 242 ff, 387 +Qualitätskontrolle 21, 246 f +Qualitätsmanagement (QM) 243 ff +Qualitätsprüfung 246 f, 405 +Qualitätssicherung 21, 100, 163, 235 ff +Qualitätsstandard 21, 245 +Querleitwendel 66, 84, 88 ff +Querverbund 153 +querwasserdicht 68, 70, 86, 93, 95, +102, 114 +R +Radialfeldkabel 398 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 487 +Rahmenvertrag siehe Genehmi- +gungsverfahren +RAL-Gütezeichen 167, 251 +Raten 21, 146, 348 f +Rauchentwicklung 104 +Rauchgas 104, 273 +Raumordnungsverfahren siehe +Genehmigungsverfahren +Recycling 203, 273 f +Reduktionsfaktor 41 ff +Reflektogramm 329 +Reflexionsverfahren 287 ff, 305 +Reiblötung 121 +Relaxationsstrommessung 256, 320 ff +Rentenbarwertfaktor 350 f, 423 f +Resonanzprüfanlage 255, 327 +Restfestigkeit 77, 79, 238, 322 f +Restlebensdauer 332 +Richtlinien für die Sicherung von Ar- +beitsstellen an Straßen siehe +RSA +RI-LEI-BRÜ (Richtlinien für das Ver- +legen und Anbringen von Leitun- +gen an Brücken) 216 +Rissbildung 67 +Rohrbürste 191 +Rohre 41 f, 59, 91 ff, 109, 141, 152, 162, +166, 171 f, 178 ff, 198 ff, 228, 249 f, +271, 279, 301, 355 ff, 362, 371 ff +Rohrlegung 171, 180, 359 +Rohrleiter 361 +Rollfeder 125 +Rollrichtung 187, 248 +Römische Verträge 387 +RSA (Richtlinien für die Sicherung von +Arbeitsstellen an Straßen) +Rückkehrspannung 269 +Rückstreumessgerät 103 +Rußpapier 86, 90 ff, 103, 110 +RVM (Messung Wiederkehrspannung) +318 ff +S +Saugbagger 182, 207 +Schadensgeschehen 333 ff +Schelle 218 +Schichtenmantel 48, 68 ff, 93 ff, 114 +Schirm 48, 66, 70, 82 ff, 113 ff, 125, +133, 156, 241, 275, 283, 299 ff, +311, 372, 399, 401, 408 ff +Schirmdrähte 70, 123, 125 +Schirmverbindung 125 +Schlämmkreide 69 +Schraubkabelschuh 123 ff, 196 +Schraubverbinder 123 ff +Schrittspannung 302 ff +Schrittspannungsverfahren siehe +Schrittspannung +Schrumpfkappe 184 +Schrumpfschlauch 134, 200, 395 +Schrumpftechnik 117, 131 ff, 339 +Schutz vor Körperdurchströmung 265 +Schutzanstrich 220 +Schutzart 143 +Schutzgleitbogen 191 +Schutzhülle 33, 48, 68 ff, 82 ff, 113 ff, +119, 12 ff, 198, 399, 402 +Schutzleiter 47 f, 53, 66, 114, 400 +Schutzmaßnahmen 53, 157, 166, +259, 263, 271 +Schutzrohr siehe Kabelschutzrohr +Schutzvorrichtungen 264 f +Schweißen 59, 120, 127 +Schwellenwert 167, 243 +Seekabel 54, 68 f, 102 ff, 159, 196, +215, 383, 406 +Sektorenrichtlinie siehe EG-Sektoren- +richtlinie +Selbstheileffekt 58, 63 +Sicherheitsanforderungen 104, 394 +Sicherheitsregeln 136, 260, 285 +sicherheitstechnische Festlegungen +380 +Sicherheitsvorschriften 229 +Sichern gegen Wiedereinschalten 261 +Sicherungsaufsteckgriff 143 +Signaleinkopplung 157 +Silikonkautschuk 132, 141 ff +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +488 +Skineffekt 107 +Spannungsanhebung 157, 285 +Spannungsfestigkeit 19, 54, 71, 258 +Spannungsfreiheit 201, 260 ff +spannungsgekoppeltes Aus - +schwingverfahren 292, 295, 306 +Spannungsprüfer 261 ff +Spannungsprüfung 253 ff, 327, 375, +405 +Sperrmuffe 89, 99, 224 ff, 271 +Spratzprobe 229 +Sprungtemperatur 111 f, 367 +Spülbohrverfahren siehe steuerbares +Horizontal-Spülbohrverfahren +Spule 58 f, 69, 88, 185 ff, 205, 226, +246 ff, 310, 394 +– Außendurchmesser +– Gesamtbreite +– Kern +– Kerndurchmesser +– Spulenbremse +– Spulengröße +– Spulenschild, -etikett +– Ziehrichtung +Spüllanze 209 +Stabilisator 61 ff. 400. 404 +Stahldrahtbewehrung siehe Beweh - +rung +Stahlrohr 82 f, 90 ff, 110, 115, 179, +185,198, 201, 208 f, 217, 228 +Stahlseil 222 +Standardquerschnitt 356 +Standardkonstruktion 86 +Startgrube 209, 211, 214 +statische Aufladung 184, 249 +Statistik, Störungs- und Schadens- +geschehen 22, 233, 238, 252, +333 ff +Stecktechnik 117 ff, 142 ff +– gerade +– T-Stecker +– Winkelstecker +Steckverbindung 121, 125 +Steilstrecke 225 +Steptest 237, 241, 323 +Steuerader 53 +steuerbares Horizontal-Spülbohrver- +fahren 209 +Stichprobenprüfung 247 +Stickstoff 82, 91, 112, 227, 361, 374 f +Störstelle 72 ff +Störungsgeschehen 333 ff +Störungsursache 252, 333 +Stoßspannungsverfahren 301 ff +Strombelastbarkeit 36 ff, 84, 106 ff, +315, 382, 402 +Stromimpuls-Verfahren 292 ff, 306 +Stückprüfung 77, 240, 401 +Stützrohr 131 f, 141 +Stützsteg 121 +Stützwendel 132, 141 +Suchschlitz 201 +Suchspule 280 +Supraleitung 23, 111 +T +Tageshöchstlast 414 ff +Tageslastspiel 37 f, 44, 414 f +tan  +siehe Diagnoseverfahren +Technische Güte- und Lieferbedingun- +gen (TGL) siehe Normen und +Normung +technische Spezifikation 245 ,387 +Teilentladung (TE) 19, 36, 47, 55, +64, 72, 77, 79 ff, 125, 141 ,254 ff, +314 ff, 323 ff, 375, 385, 397, 401 +- TE-Diagnose +- TE-Messung +Tellur 48 +Temperaturüberwachung siehe Moni- +toring +thermische Stabilität 400 +Thermoelaste 60 +Thermoplaste 60 +Tiefenlage siehe Kabellegung und +Ortung +Tonfrequenzgenerator 282, 299 f, +310 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 489 +Tonfrequenzverfahren 298, 301 +Topfzeit 129 +Tragorgan 222 +Tragseil 223 +Transport siehe Kabeltransport +Trasse siehe Kabeltrasse +Trassenwarnband 178, 197 f, 204 +Trassierung 215, 249, 270 +treeing 73, 255, 321, 324, 403 f +Trommel siehe Spule +Typprüfung siehe auch Prüfung +U +Überbeanspruchung (thermisch, +mechanisch) 229, 285 +Überbohrkopf 214 +Überbohrverfahren 214 f +Überdeckung 170 ff, 208 f, 225, 230, +399 +Übergangsmuffe 118, 132 ff ,173, +403 +Überlast 39 ff, 104, 147, 251, 313, +347, 413 ff +Überlastbarkeit siehe Überlast +Überlastbetrieb siehe Überlast +Überlastfaktoren siehe Überlast +Überlastung siehe Überlast +Überlastungsdauer siehe Überlast +Übersichtsplan 100, 230, 233 f +Überspannung 29, 54 ,71 +Überspannungsableiter 147, 251, +285, 313 +Übertragungseigenschaft 156 +Übertragungsfähigkeit siehe +Strombelastbarkeit +Umgebungsbedingungen 36 ff, 249 +Umgebungstemperatur 37 ff, 218 +Umrechnungsfaktoren siehe +Strombelastbarkeit +Umwelteinfluss 117, 137, 285 +Umweltschutz 23, 117, 128, 140, 182, +203, 207, 243 ff, 259, 270 ff +Umweltverträglichkeit 206, 270 +Umweltverträglichkeitsprüfung siehe +Umweltschutz +Underground Residential Distribution +Cable siehe URD-Mittelspan- +nungskabel +Unfallverhütung 170, 260, 264, 428 +Unfallverhütungsvorschriften (UVV) +siehe Unfallverhütung +unmagnetisch 48, 68, 90, 92, 114 f +Unterbrechungsdauer 333 f +Unterbrechungshäufigkeit 333 f +unverseilt siehe Verseilung +URD-Mittelspannungskabel (under- +ground residential distribution +cable) 256 +UV-Strahlung 117, 140 +V +VDE-Bestimmungen siehe Normen +und Normung +VDEW-Umfrage zu Schäden an VPE- +isolierten Mittelspannungskabeln +siehe Schadensstatistik +VDE-Zeichen 241, 392 ff +VDE-Zeichengenehmigung siehe +VDE-Zeichen +VDN-Störungs- und Verfügbarkeits - +statistik siehe Schadensstatistik +vented tree 74 ff +Verbindungsmuffe 99, 118, 128, 131, +133 ff, 173, 184, 339, 373 f +Verdichtung 52, 178 ff +Verdichtungsgrad siehe Verdichtung +Verfüllen (siehe auch Kabelgraben) +171, 178, 252 +Verfüllzone 170 +Vergabe- und Vertragsordnung für +Bauleistungen siehe VOB +Vergusstechnik (siehe auch Garni- +turen) 117, 128 ff +Verkappung 188 +Verkehrsgrund 151, 160 +Verkehrsraum 151, 164 f, 219, 251 +Verkehrssicherung 164, 168 f +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +490 +Verkehrszeichenplan 165 +Verluste 34 f, 54 ff, 81, 105, 112, 154, +179, 226, 273, 315, 352, 362 ff, +– dielektrisch 81, 92, 111 +– frequenzabhängig 105, 333 +– Stromwärmeverluste 71 +– Mantel 226 +– Wechselstrom(zusatz)verluste 154, +368 +Verlustfaktor 19, 35, 54 f, 60, 71, 256, +314, 375, 397 +Verlustfaktormessung 0,1 Hz siehe +Diagnoseverfahren +Verlustwärme 105, 110 +Verlustwinkel 35, 314 +Vermessungspunkt 176, 230 +vernetztes Polyethylen siehe VPE +47, 60, 62 +Vernetzung 58 ff +Verschlusskappe 184 +Verseilung, verseilt, unverseilt 47, 51 f, +66, 82, 88, 90, 115, 154, 222 f +vertikale Anordnung siehe Kabel - +anordnung +very low frequency siehe Wech- +selspannung, VLF +Vibrationspflug 203, 205 +Viskosität 57, 71, 272 +VLF (very low frequency) siehe +Wechselspannung +Vlies 48, 70, 86, 93, 96 +VOB (Vergabe- und Vertragsordnung +für Bauleistungen) 166, 169 +void 73 +Vorinvestition 354 ff +Vorlast 413 ff +Vorlastfaktor siehe Vorlast +Vorlaststrom siehe Vorlast +Vorschriften 157, 163 ff, 215, 226 ff, +236, 248, 259 ff, 311, 343 ff, 379 ff, +427 ff +VPE (vernetztes Polyethylen) siehe +vernetztes Polyethylen +Vulkanisationsmittel 63 +W +Wanddicke 33, 54, 206, 227 f, 240, +247, 401 f +Wanddurchführung 198 +Wanderwelle 255, 292 +Wareneingangskontrolle 246 f +Wärmeabfuhr 42, 109, 158, 182, 218, +228 +Wärmeausdehnungskoeffizient 120 +Wärmedurchschlag 315 +Wärmeleitfähigkeit 37, 107 +Wärmewiderstand 37, 43, 108, 402 +Warmschrumpftechnik 117, 131 ff +Warneinrichtung 198 +Wasserbäumchen 21, 73 +Wasserdampf-Diffusionskonstante 67 +Wasserdampfdurchlässigkeit 403 +Wasserhaushaltsgesetz (WHG) 163, +271 +Wasserlagerung 398 +Wasserrecht 160, 271 +water tree 21, 72 ff, 255 ff, 314 ff, +404 f +Wechselstromwiderstand, Wechsel- +stromwiderstandsbelag 52, 352 +Wegenutzung 159 +Weichlöten 120 +Weichmacher 61, 63, 72, 398 +Wickeltechnik 127, 250 +Widerkehrspannung siehe RVM +Wiederkehrspannungsmessung siehe +RVM +Wiederholungsprüfung 241 ,262 +Winde siehe Ziehwinde +Wirtschaftlichkeitsbetrachtung 347 +Wirtschaftlichkeitsrechnung 23, 273, +357 ff, 371 +Witterungseinflüsse 141 +Z +Zeichengenehmigung 77, 291, 393, +428 +Zeichenprüfung 241 +Zertifizierungsstelle 393 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 491 +Ziehen der Kabel siehe Kabelzug +Ziehgeschwindigkeit 193 +Ziehkopf 195 ff ,209 +Ziehstrumpf 195 ff +Ziehwinde 192 f +Zielgrube 209 ff +Zinsfaktor 348 f, 423 ff +Zinssatz 359 f, 423 ff +Zugfestigkeit 48 ff, 55, 64, 72 +Zugkraft 193 ff, 250, 407 +Zugöse 195 f +Zugprotokolle 196 +Zugseil 194 ff +Zugspannung 196 f +Zustandsbeurteilung 325 +Zuverlässigkeitsberechnung 333 +Zuverlässigkeitskennwerte 333 f +Zwangskühlung 109 f +Zweikomponentensystem 128 +Zweimetall-Verbindung 120 +Zwei-Schichten-Modell 37 +Zwickel 53, 66, 69 f, 89, 92, 113, 140, +397 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +492 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +19 Autorenverzeichnis +Bach, Robert +Prof. Dr.-Ing. promovierte im Bereich Energiekabeltechnik, war anschließend +in verschiedenen Leitungsfunktionen in Energieversorgungsunternehmen +und auch als Vorstand bei verschiedenen Kabelherstellern tätig, bevor er an +die Fachhochschule Südwestfalen Fachgebiet Elektrotechnik und Hoch- +spannungstechnik wechselte. +E-Mail: robert.bach@me.com +Borsi, Hossein +Prof., Dr.-Ing. habil. Hossein Borsi - Institut für Elektrische Energiesysteme +- Fachgebiet Hochspannungstechnik und Asset Management; Leibniz Uni- +versität Hannover +E-Mail: borsi@ifsi.uni-hannover.de +Cichowski, Rolf Rüdiger +Dipl. – Ing. Dipl. – Wirtsch. – Ing. MBA +Autor / Herausgeber +Vier Jahrzehnte tätig in verschiedenen Funktionen (etwa 20 Jahre Ge- +schäftsführungen) in Energieversorgungsunternehmen und Telekommuni- +kationsunternehmen in West- und Ostdeutschland und Geschäftsführer +eines Dienstleisters für Strom, Daten, Gas und Wasser mit Sitz in Essen. +Mitglied mehrerer DKE – Komitees. Referent in Seminaren und Kongressen. +VDE. Autor und Herausgeber seit mehr als dreißig Jahren. +E-Mail: rolf@cichowski.de +Gockenbach, Ernst +Prof. Dr.-Ing.; Institut für Elektrische Energiesysteme - Fachgebiet Hoch- +spannungstechnik und Asset Management; Leibniz Universität Hannover +E-Mail: ernst.gockenbach@ifes.uni-hannover.de +Haimerl, Karl-Heinz +Dipl.-Ing.; Leiter Prozesse, Leistungsverzeichnisse im Geschäftsbereich +Netzdienste der Bayernwerk AG; +Mehrjährige Tätigkeit in den Bereichen Technische Richtlinien, Partner - +firmenmanagement und Qualitätssicherung; Leiter verschiedener techni- +scher Arbeitsgruppen bei E.ON SE; +Mitglied im VOB-Arbeitsausschuss ATV DIN 18322 Kabelleitungstiefbau - +arbeiten +Email: karlheinz.haimerl@bayernwerk.de + 493 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Hecht, Ingo +Techniker im Trassenmanagement der Stromnetz Hamburg GmbH, Schwer- +punkt Trassenplanung; +vorab langjährige Tätigkeit als Projektleiter für Kabelleitungstiefbauprojekte +in Hamburg +E- Mail: ingo.hecht@stromnetz-hamburg.de   +Kliesch, Mario +Referent für Standardisierung (Technical Service) Qualität und Regelsetzung +der Sparte Strom, Westnetz GmbH, Dortmund, Führen von Expertennetz- +werken der innogy SE in der Spart Grid & Infrastructure, mehrjährige Tätig- +keit im Material- und Hochstromprüffeld der RWE Eurotest GmbH und als +technischer Produktmanager für Kabel und Garnituren bei RWE, heute Mit- +arbeiter der Westnetz GmbH, (Part of innogy) im o. g. Bereich; mehrjähriges +Mitglied in DKE VDE - Gremien, K 201, UK 411.1 und UK411.3, Leiter +AK411.3.4 und der europäischen Spiegelgremien für Kabel und Kabelgarni- +turen CENELEC TC 20 WG 9 und WG11, u. a. Referent beim Kabelseminar, +Leibniz Universität Hannover, EW Medien und Kongresse, sowie Fachbuch- +autor der Buchreihe Anlagentechnik für elektrische Verteilungsnetze, Stark- +stromkabelanlagen, 2. Auflage, langjähriges VDE-Mitglied +E-Mail: mario.kliesch@westnetz.de +Merschel, Frank +Dr.-Ing., innogy SE, Essen, Neue Technologien +Dr.-Ing. Frank Merschel, VDE, war nach Studium der Energietechnik und +Promotion an der Universität Hannover in verschiedenen Aufgabenberei- +chen und Standorten der RWE tätig und koordiniert heute bei der innogy +F&E-Projekte im Bereich der Verteilnetze. Daneben bearbeitet er auf Grund +seiner in früheren Tätigkeiten gesammelten Erfahrungen Grundsatzfragen +im Zusammenhang mit Starkstromkabeln und ist stellvertretender Obmann +des DKE-Komitees K 411. Weiterhin ist er Lehrbeauftragter der Leibniz + Universität Hannover und Leiter des dortigen Kabelseminars. +E-Mail: frank.merschel@innogy.com +Myland, Helmut +Geschäftsführung +ZVEI-Zentralverband Elektrotechnik und Elektronikindustrie e.V., Fachver- +band Kabel und isolierte Drähte; davor 15 Jahre tätig in einem Kabelwerk +und mehr als 20 Jahre Referent im Fachverband Kabel und isolierte Drähte +zuständig für den Bereich Starkstromkabel; seit 2009 als Sekretär für die +Starkstromkabelkomitees TC  20 bei CENELEC und IEC Betreuung der + Normungsvorgänge im internationalen Bereich. +E-Mail: myland@zvei.org +494 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Platz, Erik +BEng (Maschinenbau mit Mechatronik), Industriemeister (FR Energietechnik +und FR Mess-, Steuer- und Regelungstechnik), Energie-Auditor (BAFA), +ausgebildeter Auditor (ISO 14001 und 27001); +viele Jahre bei der Bewag in der Instandhaltung von Fernmelde-, Mittel- & +Nieder-, Hoch- und Höchst-spannungskabelanlagen und Freileitungen tätig, +heute Managementsystembeauftragter für Umwelt-, Energie- und Informa- +tionssicherheit sowie Abfall- und Gewässerschutzbeauftragter bei der Strom- +netz Berlin GmbH +E-Mail: erik.platz@stromnetz-berlin.de +Schubert, Stephan +Mitteldeutsche Netzgesellschaft Strom mbH, Bereich Prozessführung, Ab- +teilung Netzautomatisierung +E-Mail: stephan.schubert@mitnetz-strom.de +Stengl, Werner +Dipl.-Ing. FH, Sicherheitsingenieur, Leiter Technische Dienstleistungen der +Bayernwerk Netz GmbH, mehrjähriges Mitglied des DKE–Komitees K 411, +Mitglied im Deutschen Komitee CIRED, Referent beim Kabelseminar, Uni +Hannover +E-Mail: werner.stengl@bayernwerk.de +Strasse, Ulrich +Dip. Ing. Ök. ; Leiter Region Mitte des Nieder- und Mittelspannungsnetzes +der Stromnetz Berlin GmbH, seit 40 Jahren tätig im praktischen Betrieb von +elektrischen Anlagen, von der Niederspannung bis zur Höchstspannung; seit +2001 Mitwirkung im DKE, konkret K224 und UK 214.3 und seit über 20 Jah- +ren Referent zu Themen des Betriebes von elektrischen Anlagen, u.a. +BDEW Akademie, BG ETEM, GridLab GmbH +E-Mail: ulrich.strasse@stromnetz-berlin.de + 495 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +496 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + + 497 + +Karl-Scharfenberg-Straße 1 +38229 Salzgitter +Tel. 0 53 41 / 7 99 - 0 · Fax 0 53 41 / 7 99 - 1 99 +info@schoengen.de · www.schoengen.de +Schöngen +Kunststoff-Rohrsysteme +Systemlösungen aus einer Hand! +Für Klein-, Nieder- oder Hochspannung! +Qualität schafft Sicherheit +Sicherheit schafft Vertrauen +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Wissen ist unsere Energie. +Blindleistungskompensation und +Energieversorgungsqualität +EW Medien und Kongresse GmbH +Buchverlag I Fachinformationen +Montebruchstraße 20 I 45219 Essen +Telefon: 0 20 54.9 24-123 I Fax: 0 20 54.9 24-139 +vertrieb@ew-online.de I www.ew-online.de +11,3 x 16,8 cm, 240 Seiten, vierfarbig, +kartoniert, 36,30 € +ISBN 978-3-8022-1156-0 +Bestell-Nr. 310051 +Auch als E-Book erhältlich! +Rolf Rüdiger Cichowski (Hrsg.) +Christian Dresel, +Martin Große-Gehling, +Jürgen Reese, Jürgen Schlabbach +3. Aufl age 2017 +Die dritte Aufl age Blindleistungskompensation +und Energieversorgungsqualität wurde vollständig +überarbeitet, erweitert und auf den neuesten Stand +gebracht. Das Buch behandelt neben +den Grundlagen der Blindleistungs- +kompensation in NS- und MS-Netzen +auch folgende Fragestellungen: +B Aufbau, Auslegung und Betrieb von Konden- +satoren und Kompensationsanlagen +B Anlagentechnik +B Langzeitstabilität und Alterung von +Konden satoranlagen +B Bewertung der Versorgungsqualität nach DIN EN +50160 u.a. Normen, Kosten und wirtschaft liche +Aspekte von Kompensationsanlagen +B Verbesserung der Spannungsqualität durch Filter +und Kompensationsanlagen +B Einsatz passiver und aktiver Filter +B Grundlegendes zum Einsatz von FACTS +(Flexible AC Transmission Systems) +Im Buch werden zahlreiche Anwendungs- und Be- +rechnungsbeispiele besprochen. Weitere Titel aus der +Reihe fi nden Sie unter www.energie-fachmedien.de +3. Aufl age 2017 +2018 +2018 +Titel ähnlich +erscheint +Winter 2018 +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +TECHNOLOGIEN, DIE IHNEN BEIM AUFBAU +EINES INTELLIGENTEREN NETZES HELFEN +Sie +streben +nach +Stromnetz-Effizienz, +Zuverlässigkeit +der +Stromversorgung und Umweltverantwortung. Unsere innovativen +Lösungen und Dienstleistungen unterstützen Ihre Entwicklung: +von modernen Kabeln und intelligenten Garnituren bis hin zur +Supraleitertechnologie. Nexans verlängert die Lebensdauer +Ihrer herkömmlichen Netze und hilft Ihnen dabei, ein intelligen- +teres, interaktives und integriertes Stromnetz aufzubauen. +www.nexans.de - info.nd@nexans.com +SMART GRIDS – LEISTUNG +BEGINNT BEREITS BEIM +KABEL +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 + +Das Kabelhandbuch ist seit Jahrzehnten in der Bran- +che der elektrischen Energieversorger als Standardwerk +bekannt. Es hat sich bewährt und wird von den Lesern +regelmäßig als Nachschlagewerk genutzt. Daher wurde +auch bei der vorliegenden Neuauflage die inhaltliche +Konzeption beibehalten, aber alle Kapitel sind überar - +beitet und auf den derzeitigen Stand der Technik, der +Gesetze und Normung gebracht worden. +Die Bauarten der Kabel und Garnituren einschließlich +der neuen Entwicklungen in der Hochtemperatur-Supra- +leiter-Technik werden vorgestellt. Weiter werden die +wesentlichen Gesichtspunkt bei der Projektierung und +Bauabwicklung von Kabelanlagen – in herkömlicher als +auch in grabenloser Bauweise – beschrieben. Dabei +wurde das Thema Kabellegung in Kooperation mit der +Gütegemeinschaft Leitungstiefbau den gegenwärtigen +Gegebenheiten angepasst. Detailliert behandelt +werden die im laufenden Betrieb erforderlichen Mess - +verfahren zur Kabeltrassensuche zur Kabelauslese +und zur Kabelfehlerortung sowie der heutige Stand der +Kabeldiagnose. Die Ausführungen zur Qualitätssiche- +rung, zur Arbeitssicherheit und dem Umweltschutz, +zur Wirtschaftlichkeitsberechnung, zur Störungs- und +Schadensstatistik, zur Instandhaltung und zur Normung +runden das Werk ab. +Mit der 9. Auflage des Kabelhandbuches liegt ein +aktuelles Fachbuch vor, das als Nachschlagewerk, als +Planungshilfe und zur Aus- und Weiterbildung gleicher- +maßen Netzbetreibern, Tiefbauern, Montageunterneh- +men und Herstellern sowie Studierenden ein wichtiges +Hilfmittel sein wird. +www.vde-verlag.de - KLZ Vertriebs GmbH ID - 240223213850ae358 diff --git a/next-env.d.ts b/next-env.d.ts index c4b7818f..9edff1c7 100644 --- a/next-env.d.ts +++ b/next-env.d.ts @@ -1,6 +1,6 @@ /// /// -import "./.next/dev/types/routes.d.ts"; +import "./.next/types/routes.d.ts"; // NOTE: This file should not be edited // see https://nextjs.org/docs/app/api-reference/config/typescript for more information. diff --git a/next.config.mjs b/next.config.mjs index 8b1e9b76..87fdcc85 100644 --- a/next.config.mjs +++ b/next.config.mjs @@ -28,18 +28,7 @@ const nextConfig = { }, }, ...(isProd ? { output: 'standalone' } : {}), - async rewrites() { - return [ - { - source: '/:locale/datasheets/:path*', - destination: '/datasheets/:path*', - }, - { - source: '/:locale/brochure/:path*', - destination: '/brochure/:path*', - }, - ]; 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