Ursachen eines Kabelbrandes

31. 05. 2018 von Redaktion

Je nachdem, wen man gerade fragt, bekommt man zu der Frage „Was ist eigentlich ein Kabelbrand“, die verschiedensten Antworten. Im Kern meinen wohl alle dasselbe. Dennoch gibt es hier eine recht genaue Definition. Unter Kabelbrand in elektrischen Installationen versteht man eine unzulässig hohe Erwärmung des Systems. Also ist ein Kabelbrand nicht erst dann ein Kabelbrand, wenn es brennt, so wie man es erst einmal als Laie annehmen würde.

Kabelbrände können durch die unterschiedlichsten Ursachen entstehen. Einige dieser Faktoren haben wir in folgendem Artikel einmal für Sie aufgelistet.

1. Überlastung

 

Die Überlastung eines Kabels durch Hitze oder Wärme ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Kabel im Querschnitt grundsätzlich zu klein dimensioniert ist und es über die komplette Leiterlänge zu einer unzulässig hohen Erwärmung bzw. Verlustwärme kommt. Bei korrekt ausgeführten Elektroinstallationen kann diese Ursache ausgeschlossen werden, da bei einer Überlastung die Schutzeinrichtung, wie z.B. Leitungsschutzschalter oder Schmelzsicherung, auslöst und die Stromzufuhr unterbricht. Kabelquerschnitte und deren zulässige Dauerstrombelastung hängen unter anderem von dem verwendeten Leitermaterial, dem Leiterquerschnitt, dem Isolationsmaterial und der Umgebungstemperatur ab, welche in Normenwerken festgelegt sind.

In besonderen Fällen, in welchen ein ausreichend großer Leiterquerschnitt aus technischen Gründen nicht möglich ist, muss durch zusätzliche Kühleinrichtungen am Kabel nachgeholfen werden. Ein Beispiel für den Einsatz solche Kühlvorrichtungen sind die im Hochspannungsbereich eingesetzten Hochspannungs- und Ölkabel, welche mit einer äußerlichen Wasserkühlung ausgestattet sind.

2. Lose Klemmverbindung

 

In Elektroinstallationen werden die Kabel meist in einzelnen Abschnitten verlegt, die anschließend wieder miteinander verbunden werden. Diese elektrischen Verbindungen können auf ganz unterschiedliche Weise hergestellt werden. Ein Beispiel hierfür sind Klemmen in Klemmdosen, wie sie zum dauerhaften Anschluss von fest installierten Elektrogeräten oder im Bereich der Unterverteilung verwendet werden. Aber auch Kontakte in Steckverbindern wie Gerätesteckern oder Industriesteckern sind in vielen Fällen mit dem Kabel über eine Klemmung verbunden.

Eine gute Klemmverbindung sollte einen Leiterquerschnitt mitbringen, welcher dem Kabelquerschnitt entspricht, um eine unzulässig hohe Stromdichte im Klemmbereich zu verhindern. Im Zuge einer fehlerhaften Installation, Alterungen oder Erschütterungen können sich Klemmverbindungen, vor allem wenn sie mittels einer Schraubklemme ausgeführt sind, im Laufe der Zeit lockern. Dadurch kommt es im Bereich der Klemmschraube zu einer zu hohen Stromdichte. Im Bereich der Klemme kann es auch bei Kontaktunterbrechungen zu sogenannten Störlichtbogen kommen, welche die Temperatur weiter ansteigen lassen. Temperaturen von über 1000 °C sind hier nicht ungewöhnlich. Dadurch kommt es in der unmittelbaren Umgebung der metallischen Klemme, wie bei den zur Isolation verwendeten Kunststoffmaterialen, zu thermischen Schäden. Je nach Material kann hier auch eine Pyrolyse auftreten, dabei entsteht durch verschmortes Kunststoff brennbares Gas und Dampf, welcher sich an der heißen und oftmals glühenden Klemmstelle entzünden kann.

3. Kabelbrand durch verzinnte Litze mit Schukostecker

 

Aus diesem Grund sollten elektrische Klemmstellen so angebracht werden, dass eine ungewollte Lockerung der elektrischen Verbindung nahezu unmöglich ist. Diese Anbringungen können konstruktive Maßnahmen im Bereich der Klemme sein, beispielsweise die Anbringung einer Federkraftklemme an Stelle einer Schraubklemme. Bei Klemmen mit betriebsmäßig höherer Strombelastung, wie im Bereich von Hauptleitungen, werden Schraubklemmverbindungen durch Mehrfachklemmungen und die Verpflichtung, die einzelnen Schrauben mit einem bestimmten Drehmoment mit Drehmomentschlüssel anziehen zu müssen, gesichert. Kabelseitige Maßnahmen sind zum Beispiel die Verwendung von Kabelschuhen oder bei Litzen das Zurückgreifen auf Aderendhülsen. Litzen, welche in Schraubklemmen geklemmt werden, dürfen niemals mit Lötzinn verzinnt werden, da Lötzinn fließende Eigenschaften hat und sich die Schraubverbindung selbst mechanisch entspannt und somit löst.

Da der elektrische Strom durch eine lose Klemmstelle im Normalfall unterhalb der zulässigen Auslösewerte bleibt, – im Stromkreis befindet sich zu jeder Zeit der reguläre elektrische Verbraucher, kommt es zu keiner Auslösung von Überstromschutzeinrichtungen. Der Schwelbrand kann so bei nur kleinen Auswirkungen unter Umständen über längere Zeit unbemerkt bleiben. Teilweise können sich bildende Kabelbrände durch den zusätzlichen Einbau von Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtungen (AFDDs) erkannt und durch automatische Abschaltung der Anlage weitergehende Schäden wie Brände am Gebäude verhindert werden.

Kabelbruch

 

Ein Kabelbruch entsteht durch physische Belastung oder den Verschleiß eines elektrischen Kabels, beispielsweise durch Unterschreiten des minimal zulässigen Biegeradius eines Kabels. Kennzeichen eines Kabelbrandes ist die lokal eingegrenzte Reduktion des Kabelquerschnitts. In diesem angesprochenen Bereich kommt es zu hohen Stromdichten und in Folge dessen zu Störlichtbögen mit der damit verbundenen thermischen Belastung. Die thermischen Auswirkungen sind identisch wie bei losen Klemmverbindungen.

Falls Sie zum Thema Kabelbrand noch etwas mehr erfahren möchten, können Sie sich auch gerne unseren anderen Beitrag zu diesem Thema auf unserem Blog durchlesen.

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