Kabeltestverfahren Kabellebensdauer in bewegten Anwendungen

Kenntnisse über das mechanische Langzeitverhalten eines Kabels sind ebenso wichtig wie die elektrischen und thermischen Parameter. Für den mechanisch-dynamischen Test existieren zahlreiche Verfahren. Welche dynamischen Parameter man mit welchen Anlagen prüfen kann, legt dieser Beitrag dar.

Anbieter zum Thema

SAB Bröckskes GmbH & Co KG

Heitec AG

MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

W. L. Gore & Associates GmbH

Häufig wird bei der Spezifikation eines Systems unterschätzt, wie wichtig ein richtiges Kabelmanagement und die richtige Kabelauswahl sind. Dabei können Kabelfehler zu Anlagenstillständen führen, die enorm viel Geld kosten.

Etwa 70% der Ausfälle bei Geräten und Anlagen gehen Erfahrungswerten zufolge auf eine fehlerhafte Verbindungstechnik zurück. Ein großer Teil davon lässt sich durch entsprechende Testmaßnahmen eliminieren. Die einfachste Funktionsprüfung besteht sicherlich in der Messung des Widerstands, der Dicke, der Spannung und unter Hochfrequenz.

Einfluss mechanischer Parameter auf die Kabellebensdauer

Mechanische Eigenschaften, Verfahrensparameter und Werkstoffe beeinflussen das Verhalten und die Lebensdauer eines Kabels stark. So können Bewegungen, Verschiebungen und Verdrehungen der Adern im Kabel unter Betriebsbedingungen dazu führen, dass Leiter und Isolation beschädigt werden. Auch ein zu weicher Kabelmantel kann Ausfälle aufgrund von Abrasion bedingen.

Ist der Biegeradius z.B. bei Schleppkettenanwendungen falsch ausgelegt, führt dies zu Spannungen in den Adern eines Rundkabels und damit letztendlich zu Beschädigungen des Leiters und der Isolation und einer unzureichenden Schirmung.

Bei höheren Beschleunigungen, Geschwindigkeiten und Vibrationen treten Kräfte bis zu mehreren G auf, die eine höhere Reibung und zusätzliche Spannungen hervorrufen können. Auch die zunehmende Miniaturisierung von Geräten mit entsprechend höheren Packungsdichten können zu elektromagnetischen Störungen und ungewünschten thermischen Effekten führen.

Heute ein Muss: Aussagen zum mechanischen Langzeitverhalten

Deshalb ist es heute unumgänglich, neben elektrischen Parametern das mechanische Langzeitverhalten der unterschiedlichen Kabel unter unterschiedlichen (möglichst realen) Umgebungsbedingungen zu untersuchen. Zu den Standard-Untersuchungsmethoden zählen u.a. die Wechselbiegefestigkeit, Torsion, Dauerfestigkeit, Schlaglänge. Der Kabelhersteller kann so einerseits das (kundenspezifische) Design optimieren und der Kunde hat andererseits die Sicherheit eines verifizierten Produktes.

Qualität der Kabel ist Vertrauenssache

Einer der Kabelhersteller, der sehr viel Wert auf die Qualität seiner Produkte legt, ist das Familienunternehmen W.L. Gore. Der Hersteller zählt zu den Weltmarktführern für PTFE- und ePTFE-Anwendungen (PTFE: Polytetrafluoroethylen, auch Teflon genannt, ePTFE: gerecktes PTFE). Fertigungsstandorte befinden sich in den USA, Deutschland, Schottland, Japan und China.

In Deutschland ist Gore mit drei Fertigungsstandorten vertreten, einer davon befindet sich im bayerischen Pleinfeld. Hier werden Kabel und Kabelbaugruppen für industrielle Anwendungen, Luft- und Raumfahrt, Verteidigung, medizinische Kabel und Kabel für Test & Measurement hergestellt. In Pleinfeld testet man darüber hinaus in einem speziellen Messlabor – dem Flex-Labor -- eigene und Fremd-Kabel hinsichtlich ihrer mechanischen, thermischen und elektrischen Eigenschaften.

(ID:301687)