Fachwissen · Kabelaufbau
Die Rolle der Leitschichten in Mittel- & Hochspannungskabeln
Ohne sie altert die Isolierung an ihren Grenzflächen schneller.
Die innere und äußere Leitschicht umschließen die Isolierung von beiden Seiten. Sie sind kein Beiwerk, sondern fester Teil des Isoliersystems jedes MS- und HS-Kabels.
In jedem Mittelspannungskabel stecken zwei Schichten, die niemand beachtet und ohne die nichts funktioniert: die innere und die äußere Leitschicht. Sie führen keinen Betriebsstrom und stehen in keinem Datenblatt an prominenter Stelle. Trotzdem entscheiden sie darüber, ob das elektrische Feld gleichmäßig durch die Isolierung läuft oder sich an Fehlstellen aufstaut, bis das Kabel Jahre später ausfällt.
Die folgende Übersicht zeigt, wo diese Schichten sitzen, welche Aufgabe jede von ihnen übernimmt, was im Betrieb unter Spannung passiert und worauf es dabei in der Fertigung ankommt.
Schichtaufbau von innen nach außen
Innere Leitschicht
Leiterschirm
- Gleicht die raue Oberfläche des mehrdrähtigen Leiters aus.
- Verhindert, dass sich das Feld an einzelnen Drahtkanten verdichtet.
- Bildet einen glatten, fest haftenden Übergang zur Isolierung.
Ergebnis: ein gleichmäßiges Feld genau dort, wo die Belastung am höchsten ist, direkt am Leiter.
Äußere Leitschicht
Isolierschirm
- Schließt die Isolierung nach außen glatt und ohne Spalt ab.
- Hält das elektrische Feld innerhalb der Isolierung und verteilt es gleichmäßig.
- Wirkt nur zuverlässig, wenn sie fest an der Isolierung haftet und über den Metallschirm auf Erdpotenzial liegt.
Ergebnis: ein sauber definierter Feldabschluss ohne Luftspalte zum Schirm.
Was im Betrieb passiert
- Leiter
- Innere Leitschicht
- Isolierung (VPE)
- Äußere Leitschicht
- Elektrisches Feld
Unter Spannung baut sich zwischen Leiter und geerdetem Schirm ein Feld auf, quer durch die Isolierung.
An unebenen Übergängen entstehen Feldspitzen, an denen Teilentladungen das VPE nach und nach schädigen. Die Leitschichten verhindern genau das.
Gleichmäßiges Feld Zuverlässiger Betrieb
Worauf es in der Herstellung ankommt
Raue Oberflächen, Fremdpartikel, Spitzen an der Leitschicht, mangelhafte Haftung oder eine falsch abgestimmte Leitschichtmischung schwächen das Isoliersystem – auch dann, wenn die Isolierwanddicke exakt der Spezifikation entspricht.
- Raue Oberfläche
- Fremdpartikel
- Spitzen
- Schwache Haftung
- Falsche Rezeptur
Auf den Punkt
Ob die Isolierung eines MS- oder HS-Kabels über Jahrzehnte hält, entscheidet nicht das Isoliermaterial allein.
Mindestens genauso wichtig sind die Grenzflächen rundherum.
Schon kleinste Fehlstellen können große Schäden auslösen.
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