KABELSCHELLEN FÜR EIN- UND MEHRLEITERKABEL

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1 KABELSCHELLEN FÜR EIN- UND MEHRLEITERKABEL 3- K Elektrik GmbH Systempartner der Elektrotechnik Gustav-Schwab-Str.7 Telefon / Mühlacker Telefax / w w w. 3-k-elektrik.de 3-k-elektrik.de

2 Kabelschellen zur Befestigung von Ein- und Mehrleiterkabeln Baureihe K Mechanische Kurzschlußfestigkeit: N...Seite 2 Typ Kabelaußendurchmesser K 26/ mm 11,76 K 36/ mm 12,80 K 50/ mm 18,00 K 66/ mm 54,80 Baureihe KT Mechanische Kurzschlußfestigkeit: N... Seite 3 Typ Kabelaußendurchmesser KT 25/ mm 24.- Baureihe KR Mechanische Kurzschlußfestigkeit: N... Seite 4 Typ Kabelaußendurchmesser KR 75/ mm 75,88 KR 100/ mm 98,16 KR 130/ mm 121,68 Kabelschellen zur gebündelten Befestigung von Einleiterkabeln Baureihe KS Mechanische Kurzschlußfestigkeit: N... Seite 5 Typ Kabelaußendurchmesser KS 25/ mm 33,20 KS 33/ mm 36,40 Baureihe KP Mechanische Kurzschlußfestigkeit: N... Seite 6 Typ Kabelaußendurchmesser KP 29/ mm 72,80 KP 39/ mm 77,98 KP 51/ mm 93,04 Baureihe KH Mechanische Kurzschlußfestigkeit: N... Seite 7 Typ Kabelaußendurchmesser KH 62/ mm 152,40 KH 73/ mm 198,52 KH 84/ mm 216,36 KH 105/ mm 248,28 KH 115/ mm Zubehör für Kabelschellen... Seite 8/9 S 57/92 Zwickeleinsatz 39.- S 90/112 Zwickeleinsatz 44.- Elastische Einlage zur Fixierung und Aufpolsterung der Kabel 10 x 10 cm 8.- Rolle 3 m Befestigungsbeispiele... Seite 10 Kurzschlußprüfung... Seite 12

3 KABELSCHELLEN Einsatz: Werkstoff: Befestigung von Ein- und Mehrleiterkabeln aller Bauarten und Spannungsreihen. Besonders geeignet für die Einzelbefestigung und Befestigung im Dreiecksverband von Einleiterkabeln mit Isolierungen aus Polyethylen (PE) und vernetztem Polyethylen (VPE). Polyamid, glasfaserverstärkt, schwarz eingefärbt, flammwidrig, mit speziellem UV-Schutz, halogenfrei, vollständig recycelbar Eigenschaften: Beständigkeit: UV- Belichtung, Ozon, Öle, Kraftstoffe, Alkalien, radioaktive Strahlung Flammwidrigkeit: UL94 V-0 und Einstufung nach DIN 5510 Teil 2, Brennbarkeitsklasse: S3 Wärmedehnung: 0,01 % pro 10 C Temperaturerhöhung Zugfestigkeit: 120 N/mm 2 Biegefestigkeit: 210 N/mm 2 Temperaturgrenzen: Umgebungstemperatur: bis - 40 C Dauerbetrieb: bis 120 C Zulässige kurzzeitige Erwärmung: bis 220 C Konstruktionsmerkmale: Das verwendete Material aus glasfaserverstärktem Polyamid zeichnet sich durch besonders hohe mechanische Festigkeit und Wärmebeständigkeit aus. Die dynamischen Kräfte hoher Kurzschlußströme werden sicher beherrscht. Prüfberichte von neutralen Instituten über das Verhalten bei dynamischen Stoßkurzschlußströmen bis 110 ka und die Flammwidrigkeit des Materials liegen vor. Durch die große Einspannlänge der Kabelschellen ist der Flächendruck auf die Kabel sehr gering. Einsatz sowohl in Innenraum- als auch in Freiluftanlagen durch spezielle Alterungs-, Ozon- und UV- Beständigkeit. Keine nennenswerte Veränderung der Festigkeit in einem Temperaturbereich von - 40 C bis 120 C. Daher auch besonders geeignet für den Notbetrieb von VPE- isolierten Kabeln. Durch die Beständigkeit gegen radioaktive Strahlung auch in Kernkraftwerken einsetzbar (bei einer Strahlungsdosis von 100 MRAD ist der Festigkeitsverlust kleiner als 20 %). Einsatz überall dort, wo bei hohen Kurzschlußleistungen eine sichere Befestigung gewährleistet und eine Beschädigung der Kabel vermieden werden soll. 1

4 KABELSCHELLEN Baureihe: K Einsatz: Durchmesserbereich: Mechanische Kurzschlußfestigkeit: max. Anzugsmoment der Befestigungsschrauben: Befestigung von Ein- und Mehrleiterkabeln 26 mm - 90 mm N 5 Nm Abmessungen in mm Typ D Ø L B l d Ø H 1 H 2 h a K 26/ K 36/ K 50/ K 66/ D Ø : zulässiger Kabelaußendurchmesserbereich Befestigungsbeispiel: Zusätzliche Unterteile zur Anordnung von mehreren Kabeln 2

5 KABELSCHELLEN Baureihe: K T Einsatz: Durchmesserbereich: Mechanische Kurzschlußfestigkeit: max. Anzugsmoment der Befestigungsschrauben: Befestigung von Ein- und Mehrleiterkabeln für erhöhte Kurzschlußbeanspruchung 25 mm - 39 mm N 5 Nm Abmessungen in mm Typ D Ø L B l d Ø H 1 H 2 h a KT 25/ D Ø : zulässiger Kabelaußendurchmesserbereich 3

6 KABELSCHELLEN Baureihe: K R Einsatz: Durchmesserbereich: Mechanische Kurzschlußfestigkeit: max. Anzugsmoment der Befestigungsschrauben: Befestigung von Ein- und Mehrleiterkabeln 75 mm mm N 8 Nm Abmessungen in mm Typ D Ø L B b l d H 1 H 2 h a KR 75/ KR 100/ KR 130/ D Ø : zulässiger Kabelaußendurchmesserbereich 4

7 KABELSCHELLEN Baureihe: K S Einsatz: Durchmesserbereich: Mechanische Kurzschlußfestigkeit: max. Anzugsmoment der Befestigungsschrauben: Befestigung von Einleiterkabeln im Dreiecksverband 25 mm - 46 mm N 5 Nm Die Bohrung für eine Schraube M 10 im Unterteil der Kabelschellen der Baureihe KS ermöglicht eine direkte Befestigung z.b.: auf Böden und Wänden oder an Gitter-, Betonoder Holzmasten. (siehe: Befestigungsbeispiele) Abmessungen in mm Typ D Ø L B l d H 1 H 2 h a KS 25/ KS 33/ D Ø : zulässiger Kabelaußendurchmesserbereich der Einzelkabel 5

8 KABELSCHELLEN Baureihe: K P Einsatz: Durchmesserbereich: Mechanische Kurzschlußfestigkeit: max. Anzugsmoment der Befestigungsschrauben: Befestigung von Einleiterkabeln im Dreiecksverband für erhöhte Kurzschlußbeanspruchung 29 mm - 64 mm N 8 Nm Abmessungen in mm Typ D Ø L B l d H 1 H 2 h a KP 29/ KP 39/ KP 51/ D Ø : zulässiger Kabelaußendurchmesserbereich der Einzelkabel 6

9 KABELSCHELLEN Baureihe: K H Einsatz: Durchmesserbereich: Mechanische Kurzschlußfestigkeit: max. Anzugsmoment der Befestigungsschrauben: Befestigung von Einleiterkabeln im Dreiecksverband für erhöhte Kurzschlußbeanspruchung 62 mm mm N 8 Nm ohne elastische Einlage 20 Nm mit elastischer Einlage Abmessungen in mm Typ D Ø L B l d H 1 H 2 H 3 a KH 62/ KH 73/ KH 84/ KH 95/107* KH 105/ KH 115/ D Ø : zulässiger Kabelaußendurchmesserbereich der Einzelkabel * Lieferzeit und Mindestbestellmenge auf Anfrage 7

10 ZWICKELEINSATZ FÜR KABELSCHELLE BAUREIHE " K H " Verwendung: Durchmesserbereich: Material: zusätzliche Fixierung von Kabeln im Dreiecksverband, speziell für senkrechte Aufführungen 57 mm mm glasfaserverstärktes Polyamid Die Oberflächen sind gerauht D : zulässiger Kabelaußendurchmesserbereich der Einzelkabel bei Verwendung des Einsatzes, wenn auf D s aufgepolstert wird. Um eine optimale Anpressung zu erreichen, müssen die Kabel auf die untenstehenden Außendurchmesser D S aufgepolstert werden. Abmessungen in mm Kabelschelle Typ D Einsatz-Typ D S KH 62/ KH 73/ S 57/ KH 84/ KH 95/ KH 105/ S 90/ D D s 8

11 ELASTISCHE EINLAGE Anwendung: Material: Aufpolsterung der Kabel zum elastischen Ausgleich der Durchmesseränderung durch Lastwechsel und Veränderung der Umgebungstemperatur Fixierung der Kabel und Aufnahme der Gewichtskräfte im Bereich von Steigetrassen Neopren einseitig gerippt Stärke: 5 mm Rippenhöhe: 2,5 mm Standardlänge: 100 mm, auch auf Rollen lieferbar Breite: 100 mm Anwendungsbeispiele: Anzugsmoment: max. 20 Nm Wichtig: Gegenmutter mit U-Scheibe ( bei KR-Schelle notwendig! ) Einlage Anzugsmoment: max 20 Nm Zwickeleinsatz zur zusätzlichen Fixierung bei KH-Schelle 9

12 Befestigungsbeispiele Nur "KS" Serie 10

13 Kurzschlußprüfung Ort der Prüfung: Forschungsgemeinschaft für Hochspannungs- und Hochstromtechnik e.v. Hallenweg, Mannheim, Deutschland Datum der Prüfung: 29. Juni 1979 Zu prüfende Teile: Kabelschelle Typ K 36/52 Einzelbefestigung von Einleiterkabeln Kabelschelle Typ KP 39/53 gebündelte Befestigung von Einleiterkabeln Prüfung: die Versuche sollten das Verhalten der Kabelschellen bei dynamischen Beanspruchungen durch Stoßkurzschlußströme bis zu 110 ka zeigen Als zulässige Belastung für die Kabelschellen wurde von folgenden Werten ausgegangen: Typ K 36/52 maximal zulässige Kraft = N Typ KP 39/53 maximal zulässige Kraft = N Die sich für die Kabelschellen ergebenden Kräfte wurden rechnerisch nach folgender Gleichung für einen dreipoligen Kurzschluß ermittelt. F = 17, 75! l! 2 I s a Hierin bedeuten: F Die im Kurzschlußfall auftretende Kraft in N l Schellenabstand in m a Mittenabstand der Kabel in cm Stoßkurzschlußstrom in ka I s Prüfung: Kabelschelle K 36/52 Drei 10 kv- Einleiterkabel mit VPE- Isolierung und einem Querschnitt von 400 mm 2 waren parallel nebeneinander angeordnet und mit den Kabelschellen auf einem Rahmen befestigt. Versuch Nr. I s a l F ka cm m N /73 65,3 11,5 0, /74 80,2 11,5 0, (189-79/ ,5 0, ) Ergebnis: Die Kabelschellen haben die Beanspruchung mit N und N ohne Beschädigung überstanden. Es ist jedoch eine starke Ausbiegung zu beobachten. Die Aufnahmen 1 und 2 zeigen den Versuchsaufbau vor und nach den Versuchen. Der Versuch /80 mit 110 ka und einer theoretischen Kurzschlußkraft von N an den Schellen, gehört nicht mehr zu der Versuchsreihe. Die Beschädigung an 5 der eingesetzten Kabelschellen waren zu erwarten, da die zulässige Kraft um 75% überschritten wurde. 12

14 Prüfung: Kabelschelle KP 39/53 Drei verseilte 20 kv- Einleiterkabel mit VPE- Isolierung und einem Querschnitt von 300 mm 2 waren U- förmig angeordnet und von den Kabelschellen im Dreiecksverband zusammengehalten. Versuch Nr. I s a l F ka cm m N /71 64,9 4,3 1, /72 64,3 4,3 1, /75 80,0 4,3 0, /76 81,3 4,3 1, / ,3 0, / ,3 0, Ergebnis: Die Kabelschellen haben die Kurzschlußkräfte von N bis N überstanden. Die Aufnahmen 3 bis 6 zeigen das Verhalten des Kabelbündels während und nach dem Stoßvorgang. Bei den Versuchen war zu erkennen, daß das Hochspringen der Kabel bei kleineren Schellenabständen etwas geringer war als bei größeren Abständen. Es war allgemein eine sehr starke Ausbiegung der Kabel zwischen den Kabelschellen zu beobachten. Das Verrutschen eines Kabels und die damit verbundene Beschädigung des Außenmantels beim Versuch /72 ( Bild 3 des FGII- Berichts) ist allein auf den unzulässig großen Schellenabstand von 1,31 m zurückzuführen. Die Aufnahmen 7 und 8 zeigen das Kabelbündel vor und nach den Versuchen /78 und /79. Es ist zu erkennen, daß nach den zwei Stößen mit einer 110 ka auch hier eine starke Ausbiegung der Kabel erfolgt war, obwohl der Abstand der Kabelschellen mit 44 cm dem Praxiswert entsprach. Das Hochspringen des Kabelbündels ging bei diesen Versuchen auf ca. 0,2 bis 0,3 m zurück. Obwohl die Kabelschellen vorher mehrere Male über N und einmal N ( Versuch /76) ohne Beschädigungen überstanden hatten, ist es beim Stoß mit 100 ka bei einer Schelle zum Bruch einer Führungsleiste gekommen. Die Ursache ist wahrscheinlich in einer größeren Verbiegung der Schelle zu suchen. Bei vorherigen statischen Zugversuchen war es erst bei ca N bis N durch zu große Ausbiegung zum Bruch gekommen. Es kann angenommen werden, daß mit der vorher angegebenen Gleichung zur Berechnung der Kurzschlußkräfte für Kurzschlußströme dieser Größenordnung von den tatsächlichen Werten abweichende Ergebnisse erzielt werden. Es wurde daher nach dem Bruch einer Führungsleiste der Versuch mit 110 ka wiederholt, wobei bei einer weiteren Kabelschelle eine Führungsleiste abbrach. Wie der FGII- Bericht zeigt, ist es zu keinen weiteren Schäden gekommen und auch die Funktion der Schelle in keiner Weise beeinträchtigt worden. 13

15 Zusammenfassung: Aus den Versuchen ist neben der Tatsache, daß die geprüften Kabelschellen die an sie gestellten Abforderungen erfüllt haben, abzuleiten. 1. Beim Einsatz von Einleiterkabeln ist es empfehlenswert, nicht nur die thermische Wirkung des Kurzschlußstroms, sondern auch die dynamischen Kräfte zu beachten. 2. Um ein starkes Ausbiegen der Kabel zu vermeiden, muß bei höheren Kurzschlußströmen der Abstand der Schellen eventuell geringer gewählt werden, als es nach VDE 0298 Teil 1 und der zulässigen Kraftaufnahme der Kabelschellen zulässig wäre. 3. Bei großen Kurzschlußleistungen ist es nicht ausreichend die Kabel nur zu bündeln und z.b. bei Pritschenverlegung in einer Pritsche abzulegen. Wie die Aufnahmen 3 bis 6 zeigen, ist hier die Gefahr gegeben, daß die Kabelbündel durch das Hochspringen beschädigt werden oder Anlagenteile beschädigen. Es erscheint in diesen Fällen zweckmäßig, das Kabelbündel in nicht zu großen Abständen mit der Pritsche zu verbinden, wobei auch die Pritschenkonstruktion geeignet sein müßte, gewisse Kräfteaufzunehmen. Über die Größenordnung dieser Kräfte kann allerdings nach diesen Versuchen keine Aussage gemacht werden. Aufnahme 1 Versuchsaufbau für die Versuche /73, 74 und 80 14

16 Aufnahme 2 Nach den Versuchen /73 und 74 Stoßstrom:80,2 ka Kurzschlußkraft: N Aufnahme 3 Versuch /72 Beim Stoßvorgang Stoßstrom: 64,3 ka Kurzschlußkraft: N Aufnahme 4 Versuch /75 Beim Stoßvorgang Stoßstrom: 80,0 ka Kurzschlußkraft: N

17 Aufnahme 5 Versuch /76 Beim Stoßvorgang Stoßstrom: 81,3 ka Kurzschlußkraft: N Aufnahme 6 Versuch /76 Nach dem Versuch Aufnahme 7 Versuchsaufbau für die Versuche /78 und 79 Aufnahme 8 Nach den Versuchen /78 und 79 Stoßstrom: 110 ka Kurzschlußkraft: N 16