Starkstromkabelanlagen

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1 Mario Kliesch /.Frank Merschel Starkstromkabelanlagen 2. Auflage 2010 Herausgeber Rolf Rüdiger Cichowski Anlagentechnik für elektrische Verteilungsnetze VDE VERLAG GMBH Berlin Offenbach EW Medien und Kongresse GmbH Frankfurt I Berlin I Bonn I Essen

2 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 21 2 Spannungsebenen und Netzstruktur Übersicht Stromkreislängen Kabel und Freileitungen in Deutschland Verwendung der Kabel und Zuordnung zu den Netzen 28 3 Kabelaufbau und Kabelfertigung Grundsätzlicher Kabelaufbau Leiter Isolierung Anforderungen an die Isolierung Elektrische Festigkeit Dielektrische Verluste Teilentladungen Mechanische Eigenschaften Alterungsbeständigkeit Ausführungsformen der Isolierung Papierisolierung PVC-lsolierung PE-Isolierung VPE-Isolierung Mantel Spezielle Kabelaufbauelemente Zwickelfüllung Leitschichten Aufpolsterelemente Schutzhüllen Schirmung Diffusionssperren Bewehrung 44

3 3.3 Kabelfertigung Allgemeines Leiter Papierisolierung PVC-lsolierung VPE-Isolierung 47 4 Kabelbezeichnung Kennzeichnung Kurzzeichen Aderkennzeichnung Farbe der Mäntel 57 5 Kabelbauarten Historische Entwicklungen Papierisolierte Kabel PVC-isolierte Kabel PE-isolierte Kabel VPE-isolierte Kabel Kabel für besondere Anwendungen 69 6 Strombelastbarkeit und Überlastbarkeit Betrieb in Erde Betrieb in Luft Kurzschlussbelastbarkeit Kupferschirmbelastbarkeit Belastbarkeitstabellen Überlastbarkeit Besonderheiten bei der Belastbarkeit der Hochspannungskabel 84 7 Kabelgarnituren Ausführungsformen und Bestandteile der Starkstromkabelgarnituren Ausführungsformen Bestandteile 89

4 7.2 Leiterverbindunaen Lösbare Verbindunaen Nicht lösbare Verbindunaen Thermische Verfahren (Löten und Schweißen) Mechanische Verfahren (Pressen) 7.3 Feldsteueruna Allaemeines Kapazitive Feldsteueruno Ohmsche oder resistive Feldsteueruna Refraktive Feldsteueruna Kombinierte Feldsteueruna 7.4 Garniturentechniken Anforderungen Wickelbänder Veraussmassen Tränk- und Isoliermassen Aushärtbare Isoliermassen auf Bitumenbasis Gießharze Schrumpftechnik Warmschrumpftechnik Kaltschrumpftechnik Aufschiebtechnik 7.5 Praktische Anwendunaen von Kabelaarnituren Leiterverbindunaen Schraubtechnik Presstechnik Abzweiamuffen Verbindunasmuffen Uberaanasmuffen Endmuffen Reparaturmuffen Endverschlüsse Kabelsteckteile Außenkonus-Svstem Innenkonus-Svstem Sonderlösung Adapter-Kabelsteckteil

5 8 Erstellung von Kabelanlagen Kabellegung Sichern der Arbeitsstelle Vorgaben der Straßenverkehrsordnung (StVO) Vorgaben der Richtlinien für die Sicherung von Arbeitsstellen an Straßen (RSA) Sicherung gegen Abrutschen der Massen (Auszug aus BGV C22) Sichern von Kabelspulen Zusammentreffen von Starkstromkabeln mit anderen Anlagen Erkundigungspflicht Zusammentreffen von Kabeln und Fernmeldeanlagen Zusammentreffen von Kabeln und Rohrleitungen Durchführung der Kabellegung Anlieferung und Transport der Kabel Kabellegung in offener Bauweise Anlage des Kabelgrabens Hindernisse in Kabelgräben Verwendung von Kabelschutzrohren Ausbau des Kabelgrabens Ziehen des Kabels Bettung, Deckung und Kennzeichnung Grabenlose Bauweise Einpflügen von Kabel Steuerbares Horizontal- Spülbohrverfahren Ungesteuerte Vortriebsverfahren Legen auf Brücken Legen durch Gewässer Legen in Gebäuden Kabelmontage Sicherheitsvorkehrungen 186

6 8.2.2 Vorbereitung der Kabel zur Montage _ Absetzen des Kabels Entfernen der äußeren Leitschicht Reinigung der Kabel Feuchteprüfung des Kabels Entsorgung von Abfällen Abdichten der Kabelenden Erdungsmaßnahmen in Kabelanlagen über 1000 V Schutz der Kabelanlagen vor Beschädigungen Zuverlässigkeit durch Qualitätssicherung Qualitätsmanagement Auswahl von Hersteller und Auftragsvergabe Wareneingangsprüfung Transport und Lagerung Legung und Montage Prüfung von Kabel und Garnituren Begriffe und Definitionen Prüfungen beim Hersteller Entwicklungsprüfung Typprüfung oder Präqualifikationsprüfung Stückprüfung, Auswahlprüfung Fingerprintprüfung Werksinterne Prüfungen, Abnahmeprüfung Prüfungen beim Anwender Wareneingangsprüfungen Abnahmeprüfung Inbetriebnahmeprüfungen Fehlerortung Fehlerarten in Kabelnetzen Methoden der Fehlerortung Verfahren zur Fehlervorortung TDR-Time Domain Reflection (Impulsreflexionsmethode) Stromimpulsmethode 214

7 Spannungsgradientenmethode Vor- und Nachteile der Vorortungsmethoden Verfahren zur Fehlernachortung Schrittspannungsmethode Schallfeldortungsmethode Gasdetektionsmethode Diagnose FGH-Stufentest Messung von Teilentladungen Grundlagen und Messprinzip Vorgehensweise Störeinflüsse Verarbeitung der Messsignale, Signalanalyse Auswertung der Ergebnisse von TE-Messungen Zusammenfassung: TE-Messungen Verfahren zur Zustandsbewertung betriebsgealterter Kabel Lokal wirkende Verfahren Global wirkende Verfahren Anschluss an Schaltgeräte Hausanschlusskästen (HAK) und Kabelverteilerschränke (KVS) Hausanschlusskästen Kabelverteilerschränke Kabelanschluss in der Mittel- und Hochspannung Arbeitssicherheit und Gefährdungsbeurteilung Arbeitssicherheit Schutz vor elektrischen Gefahren Schutz vor weiteren Gefahren Gefährdungsbeurteilung 260

8 13 Zukunftstechnologien in der Kabeltechnik Gasisolierte Leitungen (GIL) Supraleitende Kabel Klassischer Aufbau mit warmem Dielektrikum Koaxialkabel mit kaltem Dielektrikum Koaxialkabel mit kaltem Dielektrikum und gemeinsamer thermischer Isolierung der drei Phasen Triaxialkabel Beispiele für realisierte Trassen mit supraleitenden Kabeln Hochspannungs-Gleichstrom- Übertragung (HGÜ) Normung und Gremien Normung Gremien und deren Normen VDE-Bestimmungen Unfallverhütungsvorschriften Anwendernormen Weitere Normen und Gesetze Ergebnis der Normung und Gremienarbeit Begriffe Auszüge (Tabellen) aus DIN-VDE-Normen Wesentliche DIN-VDE-Normen zu Kabel und Garnituren Weitere DIN-Normen zu Kabel und Garnituren Quellen und Literaturangaben Stichwortverzeichnis 311