Welche Temperatur kann ein Kabel aushalten? Das hängt fast immer vom Isolierstoff ab, aus dem es besteht, und nicht nur vom Leiter. Im Caviterm-Sortiment erreichen Silikonkabel 180°C, PTFE-Kabel 260°C, Kabel aus imprägnierter Glasfaser zwischen 320°C und 400°C und Glimmerkabel bis zu 500°C. Mit Sonderkonstruktionen aus Spezial-Glasfaser und Glimmer sind bis zu 600°C möglich. Alle Details finden Sie weiter unten.
Wenn ein Kabel in der Nähe eines Ofens oder eines Heizelements einen Kurzschluss hat und sich entlädt, ist der Leiter meist noch intakt. Versagt hat in den meisten Fällen die Isolierung: Sie ist verhärtet, gerissen oder verkohlt, und das Kabel, nicht mehr isoliert, entlädt die Spannung. Deshalb bedeutet die Wahl eines Hochtemperaturkabels vor allem, den richtigen Isolierstoff für die tatsächliche Temperatur der Anlage zu bestimmen.
In diesem Leitfaden behandeln wir:
In einem elektrischen Kabel ist die Isolierung das erste Bauteil, das sich durch Wärme zersetzt. Der Leiter schmilzt erst oberhalb von 1.000°C, während eine Standardisolierung ihre Eigenschaften schon wenige Dutzend Grad über Raumtemperatur verliert. Die maximale Temperatur eines Kabels entspricht daher in der Praxis der seiner Isolierung.
Was passiert, wenn die Isolierung über ihrer Grenze arbeitet:
Der Leiter ist jedoch nicht unwichtig. Mit steigender Temperatur oxidiert blankes Kupfer schneller, und die Oxidation verschlechtert Kontakt und Leitfähigkeit. Deshalb werden in Hochtemperaturkabeln neben rotem und verzinntem Kupfer auch vernickeltes Kupfer und Reinnickel eingesetzt. Das MVV 500°C, das leistungsstärkste Standardkabel im Caviterm-Katalog, verwendet einen Nickelleiter.
Die Faustregel: Isolierung und Leiter müssen die gleiche Leistung bieten und sind daher nach der Temperaturbeständigkeit auszuwählen, die die Betriebstemperatur der Anwendung erfordert.
Die Betriebstemperatur ist der Bereich, minimal und maximal, in dem das Kabel arbeiten kann, ohne seine Eigenschaften zu verlieren. In den Caviterm-Datenblättern wird sie so angegeben: zum Beispiel „-40°C +260°C“ beim PP.
Drei Punkte, auf die Sie achten sollten.
Die Wärmeklasse gibt die maximale Temperatur an, bei der ein Isolierstoff dauerhaft arbeiten kann. Internationale Referenz ist die Norm IEC 60085. Sie teilt die Isolierstoffe in Klassen ein, von A (105°C) bis H (180°C) und darüber.
Bei der Kabelauswahl dient die Wärmeklasse vor allem als gemeinsame Sprache zwischen Planer und Lieferant. Maßgeblich bleibt die Betriebstemperatur im Datenblatt des Kabels.
Jeder Isolierstoff hat seine eigene Grenze: Je höher die Temperatur, desto mehr geht man von polymeren zu mineralischen Werkstoffen wie Glasfaser und Glimmer über. Hier der Überblick, mit einigen Beispielen aus dem Caviterm-Sortiment. Einen Überblick über Funktionen und Normen der Isolierung bietet auch unser Leitfaden zur Isolierung elektrischer Kabel.
| Isolierstoff | Maximale Temperatur | Beispiele |
| PVC und HEPR-Gummi | 70°C (PVC), 90°C (HEPR-Gummi) bei Standardkabeln | Standard-Installationskabel: nicht für hohe Temperaturen geeignet |
| Silikonkautschuk | bis 180°C | GS 180°C |
| PTFE | bis 260°C | PP 260°C |
| Imprägnierte Glasfaser (E-Glas) | von 320°C bis 400°C | TS2V 320°C, S2VGA 400°C |
| Glimmer | bis 500°C im Katalog, bis 600°C mit Sonderkonstruktionen | MVV 500°C |
Für Silikon, PTFE, Glasfaser und Glimmer gelten die Werte des Caviterm-Sortiments, die im Namen des jeweiligen Produkts angegeben sind: Sie beziehen sich auf die gesamte Konstruktion des Kabels, nicht auf den Werkstoff an sich. Mit Sonderkonstruktionen können manche Werkstoffe noch höher gehen. Deshalb ist immer das Datenblatt des einzelnen Kabels maßgeblich.
PVC ist die Isolierung der Standardkabel: günstig, flexibel und leicht zu verarbeiten. In Standardausführungen arbeitet es bis 70°C, die Grenze gängiger PVC-isolierter Installationskabel. Caviterm hat außerdem ein PVC R3 mit einer Beständigkeit bis 105°C im Sortiment. Oberhalb dieser Grenzen erweicht die Isolierung, verformt sich und altert schnell.
Das ist der häufigste Fehler: ein Standardkabel in der Nähe einer Wärmequelle zu verlegen, „weil es ja keinen Kontakt hat“. Die Wärmestrahlung eines Ofens oder eines Abgaskrümmers reicht aus, um die Isolierung über ihre Grenze zu bringen.
Extrudierter Silikonkautschuk ist die erste echte Isolierung für Hochtemperaturkabel. Silikon ist sowohl bei Wärme als auch bei Kälte sehr flexibel und eignet sich für die Verkabelung von Maschinen, Haushaltsgeräten und Geräten mit mäßiger Wärmebelastung.
Im Caviterm-Sortiment erreichen Silikonkabel 180°C, als ein- und mehradrige sowie abgeschirmte Ausführung: zum Beispiel das GS 180°C und das FG4OH2G4 180°C mit geflochtener Abschirmung.
PTFE (Polytetrafluorethylen, auch als Teflon bekannt) ist ein Fluorpolymer, das höhere Temperaturen als Silikon aushält und eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit besitzt. Es wird eingesetzt, wenn die Temperatur steigt und die Umgebung aggressiv ist, wie beim PP 260°C aus dem Caviterm-Sortiment.
Um über 300°C hinauszugehen, setzt man auf Glasfaserkabel, in den Datenblättern als E-Glas bezeichnet. Die Faser wird imprägniert, um die Filamente zu binden, der Umhüllung Kompaktheit zu verleihen und das Ausfransen zu begrenzen.
Aber Achtung: „aus Glasfaser“ allein legt die Temperatur nicht fest. Entscheidend ist die gesamte Konstruktion des Kabels, also wie die Faser mit den anderen Isolierstoffen kombiniert wird. Im Caviterm-Sortiment reicht die Spanne zum Beispiel von 320°C beim TS2V bis 400°C beim S2VGA. Deshalb sollte immer das Datenblatt des einzelnen Kabels gelesen werden.
Glimmer ist ein isolierendes Mineral, das seine Eigenschaften auch bei sehr hohen Temperaturen behält. Er ist die Wahl für die extremsten Anwendungen, bei denen Spezial-Glasfaser und Glimmer kombiniert werden. Im Caviterm-Sortiment ist das beim MVV 500°C der Fall, während Sonderkonstruktionen auf Anfrage bis 600°C erreichen.
Alle Lösungen finden Sie unter Caviterm Produkte.
Die Temperatur ist das erste Kriterium, aber nicht das einzige: Ein Hochtemperaturkabel muss auch anderen äußeren Faktoren standhalten. Drei Faktoren, die zu bewerten sind.
Die Abschirmung ist ein Kupfergeflecht oder ein Aluminium-Polyester-Band, das zum Schutz um den Leiter angebracht wird. Ihre Hauptaufgabe ist es, das Signal vor elektromagnetischen und/oder elektrostatischen Störungen durch Motoren, Umrichter und Leistungssteller zu schützen. Sie ist erforderlich, wenn Leistungs- und Signalkabel in derselben Umgebung verlegt sind oder in der Nähe von Maschinen, die Störungen erzeugen.
Die Bewehrung ist ein äußerer Metallschutz, in der Regel aus verzinktem Stahl oder Edelstahl, der das Kabel vor Stößen, Abrieb und Quetschung schützt. Sie ist nicht mit der Abschirmung zu verwechseln: Die erste schützt das Kabel vor Stößen und Verschleiß, die zweite das Signal vor Störungen. Im Caviterm-Sortiment gibt es bewehrte Ausführungen auch für die höchsten Temperaturen, wie das S2VGA 400°C.
Das Hochtemperaturkabel für Öfen ist der typische Fall, aber nicht der einzige. Hochtemperaturkabel werden auch eingesetzt in:
In jedem dieser Bereiche können neben der Wärme auch Vibrationen, Öle, Chemikalien, Staub oder wiederholte Biegungen auftreten. All diese Faktoren bestimmen die Wahl zwischen den Isolierstoffen und zwischen blanker, abgeschirmter oder bewehrter Ausführung.
Um das richtige Kabel zu wählen, genügen 5 Fragen, in dieser Reihenfolge.
Wenn sich eine dieser Fragen mit keinem Katalogkabel beantworten lässt, ist es Zeit, ein kundenspezifisches Kabel in Betracht zu ziehen.
Seit 1981 entwickelt und fertigt Caviterm Sonderkabel für die Industrie. Für hohe Temperaturen reicht das Sortiment von -40°C bis +500°C mit Katalogkabeln und bis +600°C mit Sonderkonstruktionen, mit:
Über die Katalogkabel hinaus ermöglicht die Fertigung kundenspezifischer Kabel, Isolierung, Leiter, Abschirmung und Bewehrung je nach Anwendung zu kombinieren, auch ausgehend von einem bestehenden Kabel, das nachgebaut werden soll (Reverse Engineering), und in individuellen Losgrößen. Wenn Sie mit Temperatursensoren arbeiten, lesen Sie auch unseren Leitfaden, wie man eine Thermoelementleitung wählt: Ausgleichs- oder Verlängerungsleitung.
Haben Sie eine Hochtemperaturanwendung zu bewerten? Entdecken Sie die Caviterm Produkte oder schreiben Sie uns über das Formular unten: Unsere Techniker helfen Ihnen, das richtige Kabel zu wählen.
Unter den Caviterm-Katalogkabeln erreicht das MVV die höchste Grenze, mit Glimmerisolierung und Nickelleiter: Es arbeitet von -40°C bis +500°C. Sonderkonstruktionen aus Spezial-Glasfaser und Glimmer erreichen bis zu +600°C.
Das hängt von der Temperatur an der Verlegestelle ab. Im Caviterm-Sortiment: bis 180°C genügt ein Silikonkabel, bis 260°C ein PTFE-Kabel, zwischen 320°C und 400°C sind Kabel aus imprägnierter Glasfaser nötig, bis 500°C Glimmerkabel, bis 600°C Sonderkonstruktionen. Ist das Kabel Stößen oder Reibung ausgesetzt, ist eine bewehrte Ausführung vorzuziehen.
Silikon ist flexibel und hält bis 180°C aus. Imprägnierte Glasfaser hebt die Grenze auf 320°C bis 400°C an, ist aber weniger flexibel und nicht für feuchte Umgebungen geeignet. Wird zusätzlich mechanischer Schutz benötigt, gibt es Ausführungen mit Metallbewehrung.
Nur wenn die Temperatur innerhalb der Grenze von PVC bleibt, die bei Standardausführungen 70°C und bei Sonderausführungen 105°C beträgt. In der Nähe von Öfen, Heizelementen oder Abgasleitungen reicht die Wärmestrahlung aus, um sie zu überschreiten: In diesen Fällen ist ein Hochtemperaturkabel erforderlich.
Der erste Wert (Uo) ist die Nennspannung zwischen Leiter und Erde, der zweite (U) die zwischen zwei Leitern. Ein 300/500-V-Kabel kann mit bis zu 300 V gegen Erde und 500 V zwischen den Phasen betrieben werden.
Ab bestimmten Temperaturen ja. Blankes Kupfer oxidiert durch Wärme, daher werden mit steigender Temperatur vernickeltes Kupfer oder Nickel eingesetzt. Das MVV 500°C zum Beispiel verwendet ausschließlich einen Leiter aus Reinnickel.
