Ph 07
Technik
Allerlei elektrische Kabel

Beim frühen Umgang mit der Elektrotechnik (etwa zu Beginn des 19. Jahrhunderts) hatte man keine Schwierigkeit passende Leiter zu finden. Das Problem war vielmehr die Isolation dieser Leitungen. So berichtet z.B. Sömmering über Versuche mit Sigellack, Firnis und auch Kautschuk. Manche Experimentatoren versuchten die Isolation mit Hilfe von Seidenfäden. Später verwandte man Guttapercha eine zähe gummiartige Masse, welche aus einer Pflanze in Malaysia gewonnen wurde.
Heutzutage stehen uns vielerlei Kunststoffe zur Verfügung, so dass die Isolation von Leitern - solange die Spannung ("Voltzahl") nicht allzu hoch ist - keine großen Schwierigkeiten mehr bereitet.

Im Folgenden stellen wir dir verschiedene Kabeltypen vor. Einige wirst du schon von zu Hause kennen, andere dagegen sind sehr interessante Sonderformen.

Grundsätzlich gilt:

Flexible Leitungen im Haushalt zur Verbindung eines Elektrogeräts mit der Steckdose:

Bei diesen Verbindungen umhüllt ein Isolationsschlauch drei ihrerseits isolierte Adern aus Kupferlitze (dünne verdrillte Kupferdrähte), welche sehr flexibel ist.

Über die Farbgebung der Adern erfährst du beim Thema "Schuko-System" nähere Informationen.

Kunststoffschlauchleitung
   Relativ starre Leitung aus einem dickeren Kupferdraht. Solche Leitungen befinden sich oft in einem Isolationsrohr, welches in (Unterputz) oder auf einer Wand (Aufputz) befestigt ist.
Oft befinden sich diese Leitungen in einem gemeinsamen Kunststoffmantel. Man nennt diese Anordnung Stegleitung, die Unterputz verlegt wird.

Gummischlauchleitung
 

Stegleitung

Bügelschnur
   Durch die Leitungen für das Telefon fliesen kleine Ströme. Telefonleitungen können daher sehr dünn ausgeführt werden. Meist werden sehr viele Einzelleitungen gebündelt.

Telefonleitung

 

 

Hochspannungskabel
Durch diese Leitungen fließen hohe Ströme bei hohen Spannungen (Voltzahlen). Sie müssen daher große Durchmesser besitzen und gut isoliert sein. Meist nutzt man als Isolator die Luft, d.h. man hängt die Kabel zwischen den Keramikisolatoren an den Masten frei auf (Freileitungen). Nur in stark bevölkerten Gebieten oder wo die großen Masten das Landschaftsbild empfindlich stören würden, führt man auch diese Hochspannungskabel in der Erde. Aufgrund der aufwändigen Isolation ist diese Methode jedoch sehr teuer.

Freileitungen sind in der Regel nicht aus Kupfer, da diese Leitungen ein zu hohes Gewicht hätten. Man verwendet stattdessen dicke Aluminiumkabel, die um einen Stahlkern angeordnet sind. Dieser Kern sorgt für die notwendige Stabilität der Leitungen.

 
Nebenstehend ist ein Hochspannungskabel für die Erdverlegung dargestellt. In dem Bild kann man die aufwändige Isolation erkennen.

 

 

Tiefseekabel
Im Jahre 1857 lässt C. W. Field ein ca. 4000 km langes Kabel mit der Masse 2500 Tonnen herstellen, das als Telegraphenkabel zwischen Europa und Nordamerika dienen soll. Ohne Telegraphie betrug zu dieser Zeit das Übermitteln einer Nachricht noch über eine Woche. Das Telegraphenkabel sollte Abhilfe schaffen doch der erste Versuch scheiterte kläglich. Man gab nicht auf, baute verbesserte Kabel und konstruierte eigens Kabel-Verlege-Schiffe.

Trotz der Satelliten unterhält man auch heute noch viele Tiefseekabel, da sie gegenüber der Nachrichtenübertragung mit Satelliten einige Vorteile besitzen:

  • Tiefseekabel können riesige Datenmengen übertragen.
  • Sie sind sehr robust.
  • Die Laufzeit über die Tiefseekabel ist deutlich geringer als die bei Satellitenübertragung (ca. Faktor 3).

 


Karte der verlegten Tiefseekabel

Da mit Licht umfangreichere Datenmengen transportiert werden können als mit elektrischen Signalen, ersetzt man die Kupfer-Seekabel inzwischen durch Glasfaser-Seekabel. Bis zu 100 Glasfasern und mehr werden um ein dünnes zentrales Kupferrohr angeordnet. Stahldrähte sorgen für die Armierung der Kabel.


frühes Tiefsesskabel

 


modernes Seekabel (Kupferleitung)

 


modernes Seekabel (Glasfaserleitung)

Eine sehr schöne Seite über die Historie der Seekabelverlegung findet man bei Quarks (WDR).