Birtaş Kablo Instrumentierungs- und Silikonkabel: Leitfaden für Prozess- und Temperaturanwendungen

Die richtige Auswahl eines Industriekabels umfasst mehr als die Angabe von Aderzahl und Querschnitt. Signalpegel des Messkreises, elektromagnetische Umgebung, Leitungslänge, Verlegeart, Temperatur, mechanische Risiken, Außenmantelmaterial und Brandschutzkonzept der Anlage müssen in einer gemeinsamen Bestellspezifikation zusammengeführt werden. Im aktuellen Portfolio von Birtaş Kablo sind Instrumentierungskabel in die Gruppen 300 V und 500 V unterteilt; Silikonkabel sind als einadrige, mehradrige, geschirmte, glasfaserumflochtene und spezielle Hochtemperaturausführungen vertreten. Obwohl sich diese beiden Produktgruppen in manchen Anwendungen überschneiden, decken sie nicht denselben Bedarf ab: Der Instrumentierungsaufbau dient der Signalintegrität, während die Wahl von Silikon als Werkstoff vorrangig auf Temperatur- und Umgebungsbeständigkeit abzielt.

Dieser Katalog- und Auswahlleitfaden überträgt die aktuellen Ausführungen der offiziellen Produktseiten in die Projektpraxis. Die hier genannten Beispielwerte gelten ausschließlich für die jeweils bezeichnete Produktfamilie. Temperatur-, Spannungs-, Schirmungs-, Armierungs- oder Verlegeeigenschaften einer Variante dürfen nicht auf ein anderes Kabel übertragen werden. Bei der endgültigen Bestellung sind Produktcode, Aderanordnung, Querschnitt, ungefährer Außendurchmesser, Mindestbiegeradius und gültiges Datenblatt gemeinsam zu prüfen.

Instrumentierungskabel und Silikonkabel nicht nach denselben Kriterien bewerten

Die Hauptaufgabe eines Instrumentierungskabels besteht darin, analoge und digitale Signale mit niedrigem Pegel zwischen Feldgerät und Steuerungs- oder Messsystem zuverlässig zu übertragen. Daher sind elektrische Eigenschaften wie Paar- oder Dreierverseilung, Schirmaufbau, Betriebskapazität, Kapazitätsunsymmetrie und Leiterwiderstand entscheidend. Die offizielle Kategoriebeschreibung von Birtaş Kablo sieht diese Produkte für präzise Messung, Steuerung und Datenübertragung vor; Chemie-, Petrochemie-, Energie-, Erdgas- und Erdölanlagen werden auf den Produktseiten als typische Einsatzbereiche genannt.

Bei Silikonkabeln ist der Ausgangspunkt ein anderer. Silikonisolierung und -mantel kommen besonders bei Inneninstallationen, Schaltschränken, Beleuchtung, Lüftung, Maschinen, Industrieöfen, Gießereien und ähnlichen Anwendungen zum Einsatz, die einen weiten Temperaturbereich erfordern. Das Portfolio umfasst einadrige und mehradrige Ausführungen, geschirmte Varianten sowie Spezialtypen mit durch Glasfasergeflecht verbesserten mechanischen Eigenschaften. Der Einsatz von Silikon macht ein Kabel nicht automatisch zu einem Präzisionsinstrumentierungskabel, einem Kabel für dauernde Bewegung oder einem Kabel mit Isolationserhalt; jede dieser Eigenschaften muss auf der jeweiligen Produktseite gesondert geprüft werden.

Erste Entscheidung beim Instrumentierungskabel: Produktgruppe 300 V oder 500 V

Das offizielle Portfolio unterteilt Instrumentierungskabel in die Hauptgruppen 300 V und 500 V. Jede Gruppe kann Materialkombinationen wie PVC/PVC, PVC für den Außenbereich, PE/PVC, PE/HFFR, XLPE/PVC und XLPE/HFFR umfassen. In der Gruppe 500 V sind zudem gesondert definierte Produktfamilien für den Isolationserhalt unter Brandbedingungen aufgeführt. Diese Einteilung bedeutet nicht, dass die Betriebsspannung allein zur Produktauswahl ausreicht. Die elektrischen Eigenschaften von Quelle und Empfänger, die Anlagenspezifikation, das Isoliersystem und die Verlegeumgebung müssen gemeinsam geprüft werden.

Auf den Produktseiten des Herstellers wird darauf hingewiesen, dass Instrumentierungskabel nicht direkt an niederohmige Quellen, beispielsweise die allgemeine Netzversorgung, angeschlossen werden dürfen. Die Angabe 300 V oder 500 V bedeutet daher nicht, dass das Kabel als Energieversorgungskabel eingesetzt werden kann. Dieser Wert ist nur ein Teil des definierten elektrischen Einsatzbereichs des Produkts. Für einen schleifengespeisten Messumformer, einen Thermoelement-Messumformer, einen Ventilstellungsregler oder ein digitales Feldsignal werden zunächst der Signalstromkreis und die Gerätedokumentation festgelegt; anschließend wird der geeignete Instrumentierungsaufbau ausgewählt.

Paar-, Dreier- und Schirmaufbau werden aus der Signalkette abgeleitet

Das verdrillte Paar ist die grundlegende Geometrie, durch die zwei Leiter äußeren elektromagnetischen Einflüssen in ähnlicher Weise ausgesetzt werden. Dreieraufbauten können der Anschlussanordnung bestimmter Messkreise entsprechen. Die Angabe „mehradriges Kabel“ in der Projektliste beschreibt diese Geometrien nicht. Ein- oder mehrpaarige beziehungsweise Ein- oder Mehrdreieraufbauten sind zusammen mit dem Anschlussschema der Feldgeräte und dem Reserveaderkonzept anzugeben. Auch die Ader- oder Gruppenkennzeichnung wirkt sich unmittelbar auf den Anschlussaufwand und das Fehlerrisiko aus.

Ein Gesamtschirm umschließt alle verseilten Elemente mit einer gemeinsamen metallischen Schicht. Die Bezeichnung PIMF findet sich bei einzeln geschirmten Paaren, TIMF bei einzeln geschirmten Dreiern; manche Produkte besitzen zusätzlich einen Gesamtschirm. Beim offiziellen PIMF-Beispiel für 500 V von Birtaş Kablo wird jedes Paar mit einem Aluminium-Polyester-Band zusammen mit einem verzinnten Kupferbeidraht geschirmt; über dem Bündel liegt ein zweiter, gemeinsamer Schirm. Dieser Aufbau hilft, die gegenseitige Beeinflussung verschiedener Signalschleifen und äußere Störungen zu beherrschen. An welchem Ende oder auf welche Weise der Schirm vor Ort geerdet wird, ergibt sich jedoch nicht automatisch aus der Kabelbezeichnung, sondern aus dem EMC- und Potenzialausgleichskonzept der Anlage.

Auch Armierung und Schirmung sind keine Synonyme. Die Schirmung dient der Beherrschung elektrischer Störungen, während eine Stahldraht- oder Geflechtarmierung in erster Linie dem mechanischen Schutz dient. Bestimmte metallische Armierungsaufbauten können zum elektromagnetischen Verhalten beitragen; daraus darf jedoch nicht abgeleitet werden, dass sie sämtliche Aufgaben einer separaten Schirmschicht übernehmen. Kabelrinne, Kanal, Außenbereich, Erdverlegung sowie Nagetier- oder Schlagrisiken sollten vor der Bestellung als separate Punkte dokumentiert werden.

Isolier- und Außenmantelmaterial an die Trassenbedingungen anpassen

Instrumentierungskabelfamilien mit PE- und XLPE-Isolierung bieten mit Außenmänteln aus PVC oder HFFR/LSZH unterschiedliche Einsatzprofile. Die Bezeichnungen HFFR und LSZH beschreiben raucharme und halogenfreie Werkstoffkonzepte; sie belegen allein weder die Eignung für den Außenbereich, direkte Erdverlegung, Öl oder UV noch ein bestimmtes Brandverhalten. In den offiziellen Produktbeschreibungen finden sich sowohl verstärkte Produkte, die für Außen- und Erdverlegung zugelassen sind, als auch Kabel, die ausschließlich für den Inneneinsatz beschrieben werden.

Das Produkt RE-2X(St)Hv PIMF 90°C / 500 V besitzt beispielsweise einen mehrdrähtigen Kupferleiter der Klasse 2, eine XLPE-Isolierung, Paar- und Gesamtschirmung sowie einen verstärkten HFFR-Außenmantel. Die offizielle Seite nennt schwarze oder blaue Außenmantelvarianten, Öl- und UV-Beständigkeit sowie die Eignung für Innen-, Außen- und Erdverlegung. Dieselbe Seite gibt einen Betriebstemperaturbereich von −40°C bis +90°C, einen Verlegetemperaturbereich von −5°C bis +50°C und einen Mindestbiegeradius von 7,5 × D an. Diese Werte gelten nicht für das gesamte Instrumentierungsportfolio, sondern für die auf dieser Produktseite beschriebene Ausführung.

Einadrige, mehradrige und spezielle Schutzvarianten im Silikonportfolio

Die einadrige Familie BIRTSIL SIF wird auf der offiziellen Produktseite mit einem verzinnten, flexiblen Kupferleiter der Klasse 5 und Silikonisolierung beschrieben. Die Seite nennt Varianten für 300/500 V und 0,6/1 kV sowie Temperaturbereiche von −60°C bis +180°C bei fester Verlegung und von −25°C bis +160°C bei flexiblem Einsatz. Der Mindestbiegeradius beträgt 6 × D bei fester Verlegung und 15 × D bei flexiblem Einsatz. Dieses Produkt kommt für Verbindungen innerhalb von Schaltschränken und fest verlegte Innenleitungen in Hochtemperaturumgebungen infrage; die Querschnittstabelle der gewählten Spannungsvariante ist gesondert zu prüfen.

Die Seite zum mehradrigen BIRTSIL SIMH nennt flexible Kupferleiter der Klasse 5, Silikonisolierung, ein Aderbündel und einen Silikonaußenmantel. Das Produkt wird in Varianten für 300/500 V und 450/750 V aufgeführt. Die offizielle technische Tabelle enthält unterschiedliche Bedingungen für festen und flexiblen Betrieb, Biegeradien von 6 × D und 15 × D sowie eine Leiterbetriebstemperatur von +180°C. Wichtig ist, dass diese Werte keine „dauernde Roboterbewegung“ bedeuten. Die auf der Seite genannte Temperatur für flexiblen Einsatz ersetzt keine Prüfung für bewegte Kabel, die Bewegungszyklen, Geschwindigkeit, Beschleunigung und Torsionslebensdauer beschreibt.

Das mit Glasfasergarn umflochtene Produkt BIRTSIL SIMH / GL2 / SPEC bietet einen spezielleren Temperatur- und mechanischen Aufbau. Die Herstellerseite nennt eine spezielle Silikonisolierung und einen speziellen Silikonmantel, einen Silikoninnenmantel sowie eine Glasfasergeflechtschicht. Auf derselben Seite werden für den Leiter +300°C sowie Bereiche von −60°C bis +300°C bei festem Einsatz und von −25°C bis +250°C bei flexiblem Einsatz angegeben. Diese obere Temperaturgrenze darf nicht auf die Standardsilikonfamilie übertragen werden, sondern gilt ausschließlich für dieses Spezialprodukt und die aktuelle Bestellvariante.

Temperaturangaben nach Umgebung, Leiter und Bewegung unterscheiden

Bei der Bewertung der Kabeltemperatur reicht der Sollwert des Ofens allein nicht aus. Die Umgebungstemperatur entlang der tatsächlichen Kabeltrasse, die Erwärmung durch den Leiterstrom, Belüftung, Bündelung und Kontakt mit heißen Oberflächen müssen gemeinsam betrachtet werden. „Leiterbetriebstemperatur“, „Temperaturbereich bei festem Betrieb“ und „Temperaturbereich bei flexiblem Betrieb“ auf der Produktseite sind unterschiedliche Größen. Die Kurzschlusstemperatur ist keine Dauerbetriebsgrenze. Ein im Datenblatt für einen wenige Sekunden dauernden Kurzschluss angegebener hoher Wert bedeutet beispielsweise nicht, dass das Kabel bei dieser Temperatur dauerhaft betrieben werden darf.

Obwohl Silikonkabel ihre Flexibilität über einen weiten Temperaturbereich behalten können, können ungeeignete Schellen, scharfe Kanten, zu fest angezogene Kabelverschraubungen und zu kleine Biegeradien die Lebensdauer verkürzen. Ein Glasfasergeflecht verbessert bei bestimmten Spezialausführungen die mechanischen Eigenschaften; es bietet keine unbegrenzte Beständigkeit gegen beliebige Zug- oder Schleppkräfte. Bei der Verlegung sind der in der Produkttabelle angegebene Temperaturbereich „bei Verlegung“ beziehungsweise „bei flexiblem Einsatz“ und der Mindestbiegeradius maßgeblich. Bei einem Anschluss an eine vibrierende Maschine sind Bewegungsart und Zyklenzahl zusätzlich zu beschreiben.

Hitzebeständigkeit, Flammwidrigkeit und Isolationserhalt sind unterschiedliche Eigenschaften

Die Auswahl eines hochtemperaturbeständigen Silikonkabels bedeutet nicht automatisch, dass der Stromkreis im Brandfall für eine bestimmte Zeit funktionsfähig bleibt. Eine Prüfung auf Flammwidrigkeit betrifft das Verhalten der Flamme am Kabel; Halogenfreiheit und Raucheigenschaften betreffen die Verbrennungsprodukte; der Isolationserhalt betrifft die Aufrechterhaltung der elektrischen Funktion während einer Brandprüfung. Auf einigen Silikonproduktseiten von Birtaş Kablo sind Eigenschaften nach EN 60332-1-2, EN 60754-1/-2 oder IEC 60331 aufgeführt. Diese Merkmale müssen produkt- und variantenbezogen geprüft werden und dürfen nicht allein aus dem Wort „Silikon“ abgeleitet werden.

Ebenso steht ein HFFR-Außenmantel allein weder für eine Brandklasse nach Bauproduktrecht noch für eine bestimmte Dauer des Isolationserhalts. Soweit nach den Bauproduktvorschriften erforderlich, sind Leistungserklärung, Kennzeichnung und die entsprechende Euroclass-Angabe für den bestellten Produktcode zu prüfen. Bei Notfallfunktionen müssen neben dem Kabel auch Tragsystem, Verbindungsstellen, Anschlüsse, Trassenführung und Montageverfahren in den Projektunterlagen aufeinander abgestimmt sein.

Erforderliche technische Angaben für die Angebotsunterlagen

1. Stromkreis definieren: Geben Sie die Aufgabe als Analog-, Digital-, Daten-, Steuerungs- oder Energieübertragung sowie Gerätetyp und Nennbetriebswerte an.
2. Geometrie angeben: Führen Sie Paar-, Dreier- oder Aderzahl sowie Querschnitt, Schirmung und Bedarf an Reservegruppen in getrennten Feldern auf.
3. Trasse dokumentieren: Kennzeichnen Sie Innen-/Außenbereich, Kabelrinne, Kanal, Erdverlegung sowie Risiken durch Feuchtigkeit, Wasser, UV, Öl, Chemikalien, Schläge und Nagetiere.
4. Temperatur messen: Geben Sie die normale und die ungünstigste Umgebungstemperatur sowie die Temperaturwerte bei Nähe zu heißen Oberflächen, bei Bündelung und während der Bewegung an.
5. Beschreiben Sie die Bewegung: Beschreiben Sie, ob die Verlegung fest ist oder ob gelegentliche Biegung, kontinuierliche lineare Bewegung oder Torsion auftritt, und geben Sie den Biegeradius sowie die erwartete Zyklenzahl an.
6. Differenzieren Sie die Brandschutzanforderungen: Fassen Sie Anforderungen an Flammwidrigkeit, geringe Rauchentwicklung/Halogengehalt, CPR-Klasse und Funktionserhalt nicht unter einer einzigen Angabe „feuerbeständig“ zusammen.
7. Prüfen Sie die Montageschnittstelle: Prüfen Sie den Kabelaußendurchmesser, den Klemmbereich der Kabelverschraubung, den Schirm- oder Bewehrungsanschluss, den Anschlussquerschnitt der Klemmen und die Kabelnummerierung.
8. Fordern Sie die Dokumentation an: Gleichen Sie vor der Bestellung das aktuelle Datenblatt und die für das Projekt erforderlichen Konformitätsnachweise mit dem angebotenen Produktcode ab.

Oskon betrachtet die Auswahl von Instrumentierungs- und Silikonkabeln umfassender als das bloße Hinzufügen einer Kabelbezeichnung zur Produktliste. Werden Signalaufgabe, Leitungsweg, Temperaturprofil und Anschlusskonzept in einem gemeinsamen technischen Formular erfasst, lassen sich sowohl eine Überdimensionierung des Kabels als auch das Übersehen einer kritischen Eigenschaft vermeiden. Das endgültig ausgewählte Produkt wird mit dem Aufbau und den Grenzwerten aus dem offiziellen Datenblatt in die Projektunterlagen aufgenommen; Verfügbarkeit und Sonderfertigungsoptionen werden zum Angebotsdatum gesondert bestätigt.