Kabel und Leitungen: Damit die Stromversorgung gewährleistet ist

Im Volksmund werden die Begriffe Kabel und Kabelleitung gern gleichgesetzt, was jedoch nicht ganz richtig ist. Der Unterschied besteht darin, dass es sich bei einem Kabel um eine Leitung handelt, die entweder im Erd- oder im Meeresboden verlegt wird. Anders als Leitungen sind Kabel also für den Verbraucher im Alltag nicht zu sehen. Dieser falsche Begriff wird übrigens in vielen Bereichen verwendet. Beispielsweise befindet sich auf einer Kabeltrommel eine Leitung statt eines Kabels. Der Grund für diese Fehlbenennung ist allerdings relativ einfach: Das Wort Kabel ist schlicht und ergreifend kürzer und kann damit schneller ausgesprochen werden als das Wort „Leitung“.

„Das Kabel wurde in Mitleidenschaft gezogen,… also es ist durch“ Zitat Baustellenmonteur.

Das Kabel: Damit Energie übertragen werden kann

Grundsätzlich bezeichnet man in der Informations- und Elektrotechnik einen Verbund von Adern – die sogenannten Einzelleitungen – die von einem Isolierstoff ummantelt werden als Kabel. Das Kabel ermöglicht es, Informationen oder Energie auch über große Entfernungen hinweg zu übertragen. Als Isolierstoff werden verschiedene Kunststoffe verwendet, welche die Leiter gegeneinander isolieren. Die Leiter hingegen werden üblicherweise aus Kupfer, Aluminium oder anderen Metalllegierungen hergestellt.

So werden die verschiedenen Arten von Kabeln unterschieden

Der Begriff Kabel wird unterschiedlich definiert, je nachdem, in welchem Bereich sie zur Anwendung kommen. So wird im Bereich der elektrischen Energieleiter etwa zwischen den Installationsleitungen und jenen Kabeln, die bestimmten Produktnormen unterliegen, unterschieden. Grundsätzlich gilt jedoch, dass ein Kabel widerstandsfähiger gegen mechanische Beanspruchungen sein muss als eine Leitung, ganz gleich, ob die Energie über eine oder mehrere Adern geleitet wird.

Bei sogenannten Luftkabeln, die in der leitungsgebundenen Telekommunikation verwendet werden, handelt es sich um selbsttragende Kabelaufbauten mit Stützelementen, sodass sie problemlos beispielsweise an Masten aufgehängt werden können.

Ähnlich sind YMT-Leitungen aufgebaut, die zur Energieversorgung und für Hausanschlüsse zur Energieversorgung im ländlichen Raum genutzt werden. Diese Leitungen können problemlos auch in der Erde oder im Wasser verlegt werden.

In Bereichen wie der Audio- oder der Signaltechnik werden mehrere voneinander isolierte Leiter, die als Einheit fest verbunden sind, als Kabel betrachtet. Freileitungen besitzen keine eigene Isolierung, weil die umgebende Luft die Funktion eines Isolators erfüllt. Auch diese werden fachlich nicht als Kabel bezeichnet.

Wie ist ein Kabel aufgebaut?

Grundsätzlich muss ein Kabel mehrere Anforderungen zugleich erfüllen. So muss es sich kostengünstig herstellen lassen und bei der Installation den entsprechenden mechanischen Beanspruchungen standhalten können. Natürlich muss es auch den jeweiligen Umwelteinflüssen vor Ort standhalten können und seinen Zweck erfüllen.
Ein Kabel kann – je nach Einsatzzweck zudem mehrere Adern – also optische oder stromführende Leiter – enthalten. Besitzt ein Kabel mehrere Adern, sind diese häufig von einem eigenen Isolator umhüllt, hinzu kommt der sogenannte Kabelmantel, also die Umhüllung aller Adern.

Kabel - das Leitermaterial

Weil diese Metalle eine hervorragende elektrische Leitfähigkeit besitzen, werden als Leitmaterial besonders gerne Kupfer und Aluminium verwendet. Zwar ist die Leitfähigkeit von Aluminium um einiges geringer, dafür bietet es die Vorteile, dass es günstiger ist und ein geringes Gewicht hat.

Kabel - die Isolierstoffe

Isolierstoffe, welche für Kabel verwendet werden, müssen elastisch oder plastisch sein. Ferner muss der elektrische Widerstand in den Isolierstoffen hoch sein und sie müssen eine hohe Durchschlagfestigkeit besitzen. Während in der Vergangenheit gern Papier, welches mit Wachs oder Öl getränkt worden war, als Isoliermaterial verwendet wurde, kommen heute eher Kunststoffe wie PVC zum Einsatz.

Kabel - die Ummantelung

Weil die Ummantelung das Kabel vor äußeren Einflüssen schützt, werden dafür äußerst widerstandsfähige Materialien verwendet. In der Vergangenheit bestand die Ummantelung deshalb oft aus Blei. Jeder Kabelbaum wird zusätzlich mit einem geeignetem Material ummantelt. Flexible Lösungen der Ummantelungen sind oft notwendig.

So werden Kabel eingesetzt

Kabel werden zur Übertragung von Informationen oder Energie auf die verschiedenste Art eingesetzt - sehr häufig beispielsweise in Form eines Kabelbaums. Hierbei handelt es sich um eine gezielte Vernetzung verschiedener Kabel, die zu einem Gesamtsystem zusammengefügt werden. Bei Kabeln, die zur Übertragung von Energie eingesetzt werden, ist die maximal zulässige Stromstärke von mehreren Faktoren abhängig. Dazu gehören beispielsweise die Art der Verlegung, die Zahl der Leiter und die Frage, wie temperaturbeständig die Isolierung ist.

Kabel - die elektrische Leitung

Bei einer elektrischen Leitung handelt es sich um ein System, durch welches elektrische Energie oder Signale übertragen werden. Die Leitung dient dazu, um die Stromquelle mit dem Verbraucher zu verbinden, weshalb die Leitung grundsätzlich Teil eines Stromnetzes oder eines Stromkreises ist. Grundsätzlich werden Leitungen aus metallischen Leitern hergestellt. Diese haben üblicherweise die Form von Drähten, möglich sind aber auch Litzen, Schienen oder Bänder, welche durch eine Isolierung umhüllt werden.
Welche elektrischen Eigenschaften eine elektrische Leitung hat, wird durch verschiedene Faktoren wie etwa die Leitungsbeläge bestimmt. Dieser Begriff umschreibt die Kapazität der jeweiligen Leitung. Wie hoch der Leitungswiderstand und der Grad der Erwärmung sind, wird wesentlich von der Querschnittsfläche einer Kabelleitung bestimmt.

Grundsätzlich werden elektrische Leitungen danach unterschieden, ob sie fest verlegt werden oder für den Anschluss an Betriebsmittel, die an verschiedenen Orten stehen können, gedacht sind. Darüber hinaus wird zwischen Leitungen für die Übertragung von Starkstrom, für Signal- und Meldeanlagen und Leitungen für Datennetze unterschieden.

Hier kommen Kabelleitungen zum Einsatz

Die wohl geläufigste Anwendung von Leitungen besteht in der Übertragung von elektrischer Energie. Jedoch gibt es auch hier verschiedene Formen von Kabelleitungen: Sogenannte Hochspannungsleitungen etwa sind dafür gedacht, eine hohe elektrische Leistung zu übertragen. Darüber hinaus gibt es Freileitungen, welche an speziellen Isolatoren befestigt sind sowie Oberleitungen. Letztere versorgen über einen speziellen Stromabnehmer elektrische Fahrzeuge mit Energie.

Aktuell werden sogenannte Supraleitungskabel erprobt, durch die sich Energie ohne Verluste übertragen lassen soll.

Als Leitung wird in der Kommunikationstechnik ein Weg zur Übertragung von Signalen bezeichnet. Hierbei muss es sich aber nicht zwangsläufig um einen elektrischen Leiter handeln. Als typisches Beispiel für die Signalübertragung in der Kommunikationstechnik gilt etwa die Teilnehmeranschlussleitung. Dieser Begriff bezeichnet in einem Telefonnetz die Verbindung zwischen dem Anschluss des Teilnehmers und der Vermittlungsstelle des jeweiligen Netzbetreibers.

Weil sich elektrischer Strom im hohen Frequenzbereich speziell verhält, benötigen Kabel, die für diesen Zweck gedacht sind, einen besonderen Aufbau. Dazu gehören beispielsweise Bandleiter, Koaxialkabel, Hohlleiter sowie weitere Wellenleiter. Damit Fehlanpassungen vermieden werden, dürften in diesem Fall auch keine beliebigen Abschlusswiderstände verwendet werden. Ist die Leistung nur gering, wird für die Übertragung oft eine Leistungsanpassung ausgewählt. Diese hat allerdings einen gravierenden Nachteil im Vergleich zur Vollleistung: Im Modus Leistungsanpassung liegt der Wirkungsgrad bei lediglich 50 Prozent im Vergleich zur Vollleistung.

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