{"id":35695,"date":"2025-08-26T02:31:06","date_gmt":"2025-08-26T07:31:06","guid":{"rendered":"https:\/\/www.polywater.com\/?p=35695"},"modified":"2025-08-27T10:56:53","modified_gmt":"2025-08-27T15:56:53","slug":"3-kabelinstallationsmethoden-die-sich-auf-die-spannungsberechnung-auswirken","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.polywater.com\/de\/knowledge-hub\/3-kabelinstallationsmethoden-die-sich-auf-die-spannungsberechnung-auswirken\/","title":{"rendered":"3 Kabelinstallationsmethoden, die sich auf die Spannungsberechnung auswirken"},"content":{"rendered":"
<\/div>\n

Die Verwendung von Kabelspannungsgleichungen ist ein wesentlicher Bestandteil der Planungsphase f\u00fcr die Kabelinstallation. Dabei wird das Kabelverhalten analysiert und prognostiziert, um die Durchf\u00fchrbarkeit der Installation zu ermitteln. Eine genaue Vorausberechnung der Kabelspannung ist wichtig, um die Kabelintegrit\u00e4t zu sch\u00fctzen, die Sicherheit der Arbeitnehmer zu verbessern, die Projektkosten zu senken und die optimale Leistung des Kabels \u00fcber seine gesamte Lebensdauer zu gew\u00e4hrleisten. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen genaue Berechnungen l\u00e4ngere Installationsabst\u00e4nde erm\u00f6glichen, die zu einer verbesserten Arbeitseffizienz und weniger Verbindungen f\u00fchren. Traditionelle Gleichungen bleiben der Industriestandard f\u00fcr Berechnungen, aber neuere Installationsmethoden f\u00fchren Variablen ein, die eine Anpassung dieser Modelle erfordern. Wenn man versteht, wie sich die jeweilige Methode auf die Spannung auswirkt, wird eine zuverl\u00e4ssige Leistung gew\u00e4hrleistet und Risiken bei der Installation werden verringert.<\/p>\n

\n

\u201eDie Kenntnis der Zugspannung ist nicht nur f\u00fcr die Planung der tats\u00e4chlichen Verlegung wichtig, sondern auch f\u00fcr die Beurteilung der Eignung von Kabeldesign\/ Rohrf\u00fchrungsdesign\/Installationsmethoden.\u201c (CIGRE TB 889)
\n<\/em><\/h4>\n
\n

Bew\u00e4hrte Kabelspannungsgleichungen, die bei der Modellierung der Installation verwendet werden<\/h2>\n

Die meisten Kabelinstallationsleitf\u00e4den und Softwareplanungswerkzeuge verwenden Gleichungen, die Mitte des 20.\u00a0Jahrhunderts entwickelt wurden. Diese Gleichungen berechnen die Schwerkraft und die Physik, w\u00e4hrend das Kabel um eine Biegung gezogen wird. Dieser Berechnungsansatz ist in der Geschichte verwurzelt, gut etabliert und seit mehr als 75\u00a0Jahren ein wesentlicher Bestandteil des Kabel-in-Rohr-Designs. Die Gleichungen, die zuerst von F.H. Buller (1949) entwickelt und anschlie\u00dfend von R.C. Rifenburg (1953) erweitert wurden, beschreiben Kabel, die durch geneigte Rohre, horizontale Biegungen sowie vertikale konkave und konvexe Biegungen gezogen werden. Diese \u201eRifenburg\u201c-Gleichungen messen die Kraft auf Grundlage des Eintrittswinkels des Kabels in die Biegung sowie das Vorhandensein (oder Fehlen) der Schwerkraft zwischen Kabel und Rohr. Die Polywater Pull-Planner\u00ae-Software<\/strong><\/a> basiert auf diesen Standardgleichungen.<\/p>\n

\"Zwei<\/p>\n

Diese Gleichungen sind komplex, daher verwenden Ingenieure heute rechnerbasierte Software oder spezielle Tabellenkalkulationen, um ihre Spannungsberechnungen durchzuf\u00fchren. Einige Unternehmen verwenden N\u00e4herungswerte anstelle der komplexen Formel. Dies stammt aus einer \u00c4ra, in der diese Arbeit von Hand durchgef\u00fchrt wurde. Die Vorhersage der Kabelspannung erm\u00f6glicht sicherere Einz\u00fcge, die die maximale Spannung des Kabels nicht \u00fcberschreiten. Gute Planungs- und Vorhersagemethoden sch\u00fctzen nicht nur Kabel vor \u00fcberm\u00e4\u00dfiger Spannung, sondern erh\u00f6hen auch die Sicherheit der Arbeitnehmer und maximieren die Langlebigkeit des Kabels durch eine geringere Spannung und weniger Splei\u00dfe oder Verbindungen.<\/p>\n

Die Rolle von Polywater beim Reibungs- und Spannungs-Management von Kabeln<\/h2>\n

Die von Polywater entwickelte Messung der Kabelreibung unterst\u00fctzt eine genaue Vorhersage der Kabelspannung. Bereits seit mehr als 50\u00a0Jahren misst Polywater den Reibungskoeffizienten und arbeitet mit Kabelschmierungen vor Ort. Der Aufbau dieses Wissens hat ein besseres Verst\u00e4ndnis jener Faktoren erm\u00f6glicht, die die Spannung beeinflussen, um sie besser zu planen. Da sich die Branche hinsichtlich Kabeldesign und Installationsmethoden ver\u00e4ndert, m\u00fcssen auch die Testmethoden diesen Ver\u00e4nderungen Rechnung tragen. Lange Kabelinstallationen, die das Markenzeichen der unterirdischen Verlegung sind, waren noch weit weniger \u00fcblich, als die Rifenberg-Gleichungen entwickelt wurden und als Polywater erstmals mit der Entwicklung von Reibungsmessungen begann. Heute arbeitet Polywater aktiv mit Kabelherstellern und Installateuren zusammen, um die Reibungs-Pr\u00fcfmethoden anzupassen und die vor Ort herrschende Realit\u00e4t genauer widerzuspiegeln.<\/p>\n\n\n\n
Mehr erfahren: <\/strong>Polywater Pull-Planner Planungssoftware f\u00fcr Kabelinstallationen<\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Moderne Kabelinstallationstechniken und ihre Auswirkungen auf die Spannung<\/h2>\n

Die meisten Kabel werden mit einer Kabelspillwinde in das Rohr eingezogen. Typischerweise ist am Kabelende und an dessen Leiter eine Einzug\u00f6se befestigt. Zwischen dem vorderen Ende des Kabels und dem Zugseil ist ein Wirbel eingesetzt, um Torsionskr\u00e4fte auf das Kabel zu vermeiden. Traditionelle Installationsmethoden und -designs wurden durch neuere Techniken erg\u00e4nzt: in L\u00e4ngsrichtung gebohrte Rohrabschnitte<\/strong>, Schieben des Kabels<\/strong> und Schwimmen des Kabels in einem wassergef\u00fcllten Rohr<\/strong> sind drei Beispiele. Diese Technologien wirken sich auf die Gleichungen aus, die f\u00fcr die Vorhersage der Spannung verwendet werden. F\u00fcr diese Arten von Design gibt es Kabelspannungen und physikalische \u00dcberlegungen, die sich von historischen Praktiken unterscheiden.<\/p>\n

Spannungs\u00fcberlegungen f\u00fcr lange gebogene Abschnitte (Biegungen mit gro\u00dfem Radius)<\/h3>\n

\"ADie Rifenburg-Biegungsgleichungen gehen davon aus, dass das Kabel an die Innenseite der Biegung \u201egezogen\u201c wird. Wenn ein Kabel in lange, gebogene Rohre gezogen wird, wie sie typischerweise bei HDD-Installationen (Horizontal Directed Drilling, Horizontal-Richtbohrung) vorkommen, erh\u00f6ht sich auch das Gewicht des Kabels in der Biegung. In diesem Fall \u00fcberwindet die Schwerkraft die vertikale Komponente der Zugkraft. Das Kabel l\u00e4uft nicht mehr entlang der Innenseite der Biegung, sondern f\u00e4llt zum Boden des Rohres. Die herk\u00f6mmlichen Gleichungen gelten nicht mehr. Die Biegung mit gro\u00dfem Radius verh\u00e4lt sich eher wie ein geneigte gerader Abschnitt des Rohres.<\/p>\n

Im Polywater Pull-Planner werden gerade Abschnitte der Kabelf\u00fchrung von den bevorstehenden Biegungen getrennt, da der Reibungskoeffizient f\u00fcr gerade Abschnitte als Hinzuf\u00fcgung wirkt, aber in den Biegungen zu einem Multiplikator wird. Die aktualisierte Planungsempfehlung besteht darin, diesen Abschnitt als geraden, geneigten Abschnitt mit einer kleinen horizontalen Biegung zu behandeln, um die etwas l\u00e4ngere Rohrl\u00e4nge zu ber\u00fccksichtigen. In diesem Fall ist die Seitenwandspannung minimal und kann vernachl\u00e4ssigt werden. Mit diesem Ansatz erh\u00e4lt man eine bessere Ann\u00e4herung an die Gegebenheiten vor Ort und damit an die erwartete Kabelspannung.<\/p>\n

Lange, gebogene Abschnitte erfordern modifizierte Neigungsgleichungen, um die Kabelspannung w\u00e4hrend der Installation besser anzun\u00e4hern.<\/p>\n\n\n\n
Verwandte Inhalte: <\/strong>Messung der Reibung beim Einziehen von Kabeln mit einem Trommeltest<\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Schieben von Kabeln: Spannungs- und Knickrisiken<\/h3>\n

\"AKabelschubger\u00e4te wurden in den 1990er-Jahren entwickelt, um l\u00e4ngere Installationswege zu erzielen. Bei h\u00f6heren \u00dcbertragungsspannungen ist die Systemzuverl\u00e4ssigkeit kritisch.Die Verringerung der Anzahl von Verbindungen ist wertvoll. Dar\u00fcber hinaus haben \u00dcbertragungskabel typischerweise Leiter mit gro\u00dfem Durchmesser und sind durch dieses Design steifer. Die Verwendung von Kabelschubger\u00e4ten kann f\u00fcr diese Art der Installation sinnvoll sein und hat als Installationsverfahren weiterhin an Popularit\u00e4t gewonnen.<\/p>\n

Die Standardgleichungen f\u00fcr die Kabelspannung gelten auch beim Schieben von Kabeln. In diesem Fall ist die bei der Berechnung verwendete Eingangsspannung negativ. Die negative Spannung wird auf jedes Segment \u00fcbertragen. Bei Tests des EPRI (Electric Power Research Institute) wurden getestete Kabel durch den Schubvorgang nicht besch\u00e4digt. Die Hauptbegrenzung dieses Installationsverfahrens ist das Knicken der Kabel.<\/p>\n

Wenn die Kabel eine zu hohe Schubspannung erfahren, biegen oder knicken sie im Rohrsystem. Sie erzeugen entweder eine gewellte Form, winden sich spiralf\u00f6rmig an der Rohrwand entlang oder knittern zu einem Haufen. In diesem Fall wird die Schubkraft nicht mehr auf das andere Ende des Kabels \u00fcbertragen. Stattdessen dr\u00fcckt die Kraft das Kabel weiter zusammen, wodurch effektiv ein Stopfen im Rohr entsteht. Die Schubkr\u00e4fte des Kabels sollten die Knickkraft des Kabels nicht \u00fcberschreiten. Das Verst\u00e4ndnis der Physik von Kabelknicken ist f\u00fcr eine erfolgreiche Installation entscheidend.<\/p>\n

Kritische Knickkraft<\/h4>\n

Die kritische Knickkraft basiert auf der Eulerschen Formel und dem Elastizit\u00e4tsmodul des Kabels. Mit anderen Worten: Es ist wichtig, den Faktor \u201eSteifheit\u201c des Kabels zu kennen. Im Allgemeinen wird dieser Faktor von der Art des Leitermetalls, dem Verseilungsdesign und der Kabelgr\u00f6\u00dfe beeinflusst. Es gibt pr\u00e4diktive Formeln, die sowohl auf der Berechnung als auch auf dem experimentellen Design basieren.<\/p>\n

Der Schl\u00fcssel zum effektiven Schieben von Kabeln besteht darin, die Kraft unter der kritischen Knickkraft zu halten. Die Schubkraft erh\u00f6ht sich mit h\u00f6herer Reibung zwischen Kabel und Rohrwand. Die Verwendung von Kabelschmiermitteln erh\u00f6ht die Wirksamkeit des Kabelschiebens, da sie die Wahrscheinlichkeit des Knickens von Kabeln verringern.<\/p>\n

Bei der Planung einer Strecke mit Kabelschieben sollte die Knickkraft des Kabels berechnet werden.<\/p>\n

\"6<\/p>\n

Schwimmendes Kabel in einem wassergef\u00fcllten Rohr: Auftriebskraft vs. Widerstandskraft<\/h3>\n

\"AManchmal wird dem Rohr entweder Frischwasser oder Salzwasser (Meerwasser) hinzugef\u00fcgt, um den Auftrieb zu erh\u00f6hen und das Gewicht des Kabels effektiv zu senken. Eine Reduktion des Kabelgewichts ist eine gute M\u00f6glichkeit, die Zugspannung zu senken, da sie die Normalkraft auf das Kabel verringert. Es ist wichtig, das Rohrsystem ordnungsgem\u00e4\u00df abzudichten, damit kein Wasser austritt. Es ist auch m\u00f6glich, nur einen Teil des Rohrsystems zu f\u00fcllen, um das Kabel durch die schwierigeren Abschnitte des Einzugs zu f\u00fchren.<\/p>\n

Bei dieser Art der Installation gibt es immer noch die Reibung zu ber\u00fccksichtigen. Kabelschmiermittel k\u00f6nnen die Leistung erh\u00f6hen, da das Kabel weiterhin die Rohroberfl\u00e4che ber\u00fchrt.Bei der Planung dieser Art von Installationen ist der Widerstand gegen Wasser (Reibungswiderstand) zu ber\u00fccksichtigen. Eine weitere Unbekannte ist die Kraft der Wasserverdr\u00e4ngung. Die Berechnung der Auswirkungen von Wasserzug und Wasserverdr\u00e4ngung sind komplex. Bei diesen Installationen wird oft ein konservativer Reibungskoeffizient als Sicherheitsfaktor verwendet. Die praktische Erfahrung hat gezeigt, dass dies eine effektive Art der Installation ist, insbesondere f\u00fcr lange, schwierige Kabelz\u00fcge.<\/p>\n

Das Einziehen durch Wasser kann das Kabelgewicht durch den Auftriebsfaktor senken. Wasserwiderstand und Verdr\u00e4ngungskraft sind negative Faktoren, die bei der Spannungsplanung f\u00fcr diese Art von Installation ber\u00fccksichtigt werden m\u00fcssen.<\/p>\n\n\n\n
Verwandte Inhalte: <\/strong>Unterirdische Installation von Kabeln in Rohren: 5\u00a0Trends, die Sie ber\u00fccksichtigen sollten<\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Anpassung von Spannungsmodellen f\u00fcr moderne Installationen<\/h2>\n

Ein gutes Verst\u00e4ndnis des Reibungskoeffizienten sowie der Physik des Designs sind wichtige Aspekte f\u00fcr die Planung von Kabelinstallationen. In Anbetracht der Tatsache, dass moderne Installationsmethoden wie Biegungen mit gro\u00dfem Radius, Kabelschub und Wasserfluss jeweils einzigartige Variablen mit sich bringen, die in Spannungsberechnungen ber\u00fccksichtigt werden m\u00fcssen, sucht Polywater weiterhin M\u00f6glichkeiten zur Verringerung der Reibung in diesen Bereichen und l\u00e4sst diese Daten in Aktualisierungen der Pull-Planner-Software einflie\u00dfen. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen Benutzer die Endspannung von Kabelinstallationen vor Ort messen und aufzeichnen, sie in die Polywater Pull-Planner-Software eingeben und den Reibungskoeffizienten vor Ort zur\u00fcckrechnen. Dies kann praktischere Spannungsdaten f\u00fcr zuk\u00fcnftige Installationen liefern, bei denen \u00e4hnliche Methoden und Materialien verwendet werden. Die R\u00fcckrechnung des Reibungskoeffizienten kann auch eine effiziente M\u00f6glichkeit sein, diese Variablen zu ber\u00fccksichtigen, ohne sie einzeln berechnen zu m\u00fcssen, um so zuk\u00fcnftig genauere Berechnungen der Kabelspannung zu erm\u00f6glichen.<\/p>\n

Ausgew\u00e4hltes Quellenverzeichnis und Zeitleiste<\/h2>\n

1943 Pulling Tension During Cable Installation in Ducts or Pipes, F. H. Buller<\/p>\n

1953 Pipe-Line Design for Pipe-Type Feeders, R. C. Rifenburg, Pr\u00e4sentation vor dem AIEE Insulated Conductor Committee<\/p>\n

1983 EL-3333 Maximum Safe Pulling Lengths for Solid Dielectric Insulated Cables, ver\u00f6ffentlicht von EPRI<\/p>\n

1984 Coefficient of Friction Measurement Between Cable and Conduit Surfaces Under Varying Normal Loads, G Weitz Polywater, Pr\u00e4sentation vor der Transmission & Distribution Conference.<\/p>\n

1991 A New Cable Pulling Friction Measurement Method and Results, J.M. Fee<\/p>\n

1996 TR-106500 Cable Pushing and Calculation of Pulling Tensions for Distribution and Transmission Cables, ver\u00f6ffentlicht von EPRI<\/p>\n

1999 A Study of Tension and Jamming When Puling Cable Around Bends, J.M. Fee<\/p>\n

2001 CIGRE TB 194 Construction, Laying and Installation Techniques for Extruded and Self Contained Fluid Filled Cable SYstems<\/p>\n

2022 CIGRE TB 889 Installation of Underground HV Cable Systems<\/p>\n

Sie haben Fragen?<\/h2>\n