Kabel isolieren

Egal ob für elektrische Zuleitungen, Abzweigungen, offene Kabelenden oder die Kabelmantelreparatur, für hochwertige elektrische Isolationen gibt es heutzutage auf dem Markt eine Fülle innovativer Lösungen: von selbstverschweißenden Isolierbändern über Warmschrumpf-Reparaturmanschetten, spannungsfesten Kabelendgarnituren, Kaltschrumpf-Endkappen bis hin zu einem vielfältigen Spektrum an Lüsterklemmen für (fast) jeden Einsatzfall.

Elektroisolierbänder sind ein bewährtes Arbeitsmaterial für Isolierarbeiten in der Elektroinstallation, etwa an Zuleitungen von Elektromotoren, Abzweigungen, Sammelschienen oder für die Kabelmantelreparatur und vieles mehr. Sie leisten gute Dienste, nicht nur zum Isolieren, sondern auch zum Schützen, Verbinden, Abdichten oder Aufpolstern. Meist handelt es sich dabei um ein elektrisch isolierendes Klebeband auf der Basis von PVC sowie diverser Kautschuksorten, das ein VDE-Prüfzeichen oder das einer entsprechenden Normungsorganisation trägt. Gutes Isolierband soll sich leicht verarbeiten und abrollen lassen und lässt sich auch auf ungleichmäßigen Untergründen faltenfrei anschmiegen. Die Funktion von versiegelnden und Feuchtigkeit abweisenden Bändern ist es, elektrische Verbindungsstellen sicher vor Umwelteinflüssen zu schützen und eine zuverlässige elektrische Isolation herzustellen. Scharfkantige Verbindungsstellen lassen sich mit Kautschuk- oder Mastikbändern effektiv abdecken.

Die ersten eingesetzten Isolierbänder für Elektroanwendungen zu Beginn der 1930er Jahre bestanden noch aus teerbeschichtetem imprägniertem Baumwollgewebe in Verbindung mit einem vulkanisierten Gummikleber. Solche Bänder waren allerdings nicht dauerhaft widerstandsfähig, denn sie verrotteten leicht. Der Anbieter 3M brachte Mitte der 1940er Jahre die ersten Bänder auf PVC-Basis auf den Markt. Das modernere, flexible und dehnbare Material dieser Scotch 33-Bänder bot eine verbesserte Haftung sowie einen effizienteren Feuchtigkeitsschutz bei der elektrischen Isolierung von Kabeln und Drähten und ließ sich wesentlich schneller und leichter anbringen. Auch wurde ein stabiles Plastifizierungsverfahren gefunden, dass das Klebemittel nicht beeinträchtigte. Die PVC-Bänder sind in den nachfolgenden Jahren weiter verbessert worden und etablierten sich schließlich als Massenprodukt. Mitte der 1960er Jahre führte 3M dann das Super 33 Band mit einem noch gleichmäßigeren Abrollverhalten ein. Das neueste PVC-Elektro-Isoliertape Scotch Super 33+ für die professionelle Anwendung, das 1985 auf den Markt kam, funktioniert im Temperaturbereich zwischen -18 °C und +105 °C zuverlässig. Ein Teleskopieren des Bandes sowie eine Weichmacherwanderung sind hier praktisch ausgeschlossen.

Heute sind im Handel zahlreiche Ausführungen von Elektroisolierbändern auf Basis von PVC erhältlich zur:

• Isolation von Leitungen, Kabeln, Anschlüssen und Verbindern
• Reparatur von beschädigten Isolationen
• Umwickelung von Kabeln sowie Abzweigungen.

Hierfür gibt es z. B. selbstverschweißende Isolierbänder auf Kautschuk- oder Silikonbasis, deren Wickellagen ohne Lufteinschlüsse zu einer homogenen Wicklung verschweißen und so für eine hervorragende Isolation über Jahre hinweg sorgen. Zu diesen zählt beispielsweise das selbstverschweißende Ethylen-Propylen Kautschukband Scotch 23 von 3M. Auch das Scotch Super 88, ein witterungsbeständiges, 0,22mm dickes PVC-Elektroisolierband ist beständig gegen Feuchtigkeit, UV-Strahlung, Laugen, viele Säuren, Lösungsmittel. Solche modernen Bänder weisen deswegen in der Anwendung kein Flagging mehr auf, d. h. sie lösen sich mit der Zeit nicht von der Oberfläche und verlieren damit Ihre Funktion nicht mehr.

Lage für Lage richtig Wickeln

• Bei Niederspannungsinstallationen (bis 1000 V) empfiehlt sich, das Isolierband auf Zug zu wickeln, so dass eine Dehnung des Bandes um 50-75% seiner anfänglichen Breite erfolgt.
• Die äußere Umhüllung bildet dann eine weitere Lage aus PVC-Band, das gleich mehrere wesentliche Funktionen übernimmt: Dazu zählen neben der elektrischen Isolierung auch der Schutz vor einer mechanischen Beschädigung, ebenso wie der Schutz vor korrosiven chemischen Einflüssen oder UV-Licht.
• Wichtig bei einem PVC-Band ist es, wenigstens zwei sich halb überlappende Lagen aufzuwickeln. Diese Wickeltechnik gewährleistet, dass die Windungen des Bandes auf halber Breite übereinander liegen. So lässt sich eine perfekte Schutz- und Isolationswirkung erzielen. Nach einer Faustregel sollte die Gesamtdicke der Isolierschicht in etwa das Anderthalbfache der Kabelisolation betragen.
• Um ein lückenloses Aufliegen zu gewährleisten, ist es grundsätzlich wichtig, beim Wickeln das Band straff zu halten. Die letzte Wicklung sollte jedoch mit geringerer Zugkraft ausgeführt werden, bevor das Band am Wickelende abgeschnitten wird. Danach empfiehlt es sich, eine Weile zu warten, bis das Bandende sein Normalmaß wieder erreicht hat. Erst dann erfolgt das abschließende Anpressen. So kann vermieden werden, dass sich die Wicklung wieder infolge innerer Spannungen löst.
• Einen zuvor angebrachten Schrumpfschlauch sollte die aufgebrachte Isolierbandlage um etwa das Doppelte der Breite des Bandes überdecken. Auch hier hat sich die Strecktechnik als vorteilhaft erwiesen, damit das PVC-Band sowohl fest auf der Gummilage des Schlauches, als auch auf dem Kabelmantel haftet.
• Bei Kabelabzweigungen erfolgt die Isolation und Versiegelung mit wenigstens vier überlappenden Kautschukband-Lagen. Abschließend sollte die Abzweigung noch mit weiteren zwei bis drei überlappenden Lagen eines hochwertigen PVC-Isolierbandes ummantelt werden. Nach einiger Zeit „verschweißen“ solche gestreckt und überlappend aufgebrachte Wicklungen bei 80-100%iger Dehnung und bilden dann eine durchgängige elektrische Isolation und zudem auch eine undurchdringliche Feuchtigkeitsbarriere aus.

1. Kabelbruch ist oft die Folge einer Überlastung des Kabels etwa durch häufiges Bewegen. Hierdurch wird ein Innenleiter beschädigt mit der Folge eines "Wackelkontaktes“. Dieser lässt sich meist leicht durch Bewegen des Kabels lokalisieren.
2. Dann das Kabel unbedingt stromlos machen, die betreffende Stelle herausschneiden und die abisolierten, freigelegten Kupferaderenden mittels Verlöten oder Crimpen entsprechend der Farbe ihrer Ummantelung neu verbinden. Zuvor jedoch unbedingt auf das jeweilige Ende der Adern einen Schrumpfschlauch schieben.
3. Danach den Schrumpfschlauch auf die Crimpverbindung bzw. Lötstelle schieben und erhitzen. Dadurch zieht sich der Schlauch über den blanken Leitern zusammen und isoliert die Verbindungsstelle.
4. Anschließend jede reparierte Leitungsader mit Isolierband versehen. Dabei ist es besonders wichtig, dass großzügig und gleichmäßig isoliert wird (siehe „Regeln für das richtige Wickeln“).
5. Zuletzt noch das Kabel insgesamt mit einer neuen Isolierung versehen.

Ein Netzwerkkabel bei Beschädigungen übrigens immer sofort vollständig ersetzen und nicht erst reparieren.

Häufig gilt es, bei Elektroinstallationen oder Reparaturarbeiten elektrischer Anlagen offene Kabelenden fachgerecht zu isolieren. In jedem Falle gilt hier: Es darf keine Gefahr für Menschen, z. B. durch Berührungsspannung oder Brandgefahr von der Anlage ausgehen.

Ein Abschluss offener Kabelenden bei Niederspannungsleitungen lediglich mit Lüsterklemmen verhindert zwar ein direktes Berühren stromführender Leitungen. Im besten Fall liegt hiermit aber nur eine Basisisolierung vor. Betrachtet werden müssen z. B. Luft- sowie Kriechstrecken, Feuchtigkeit, mechanische Belastungen etc. Besser ist es allerdings, so gesicherte Leitungsenden zumindest innerhalb einer geeigneten Dose enden zu lassen.

Für größere Kabelquerschnitte gibt es spezielle Lösungen für professionelle Kabelendverschlüsse, wie z.B. warmschrumpfende, spannungsfeste Kabelendgarnituren Typ SKE S von 3M. Diese sind für alle spannungsführenden Niederspannungs-Kunststoffkabel als Endabschluss geeignet.

Kaltschrumpf-Endkappen EC, die aus EPDM-Elastomer bestehen und Kabel vor dem Eindringen von Feuchtigkeit oder Schmutz sowie effektiv vor mechanischer Beschädigung schützen. Der Kaltschrumpf-Kautschukschlauch ist auf einer Seite hermetisch abgeschlossen, auf der offenen Seite ist er vorgedehnt und auf einen Stützwendel aufgezogen. Beim Entfernen der Wendel schrumpft die Endkappe zusammen und bildet so durch den Anpressdruck eine sichere, feste Abdichtung gegen Feuchteeinflüsse aus. Vorteil: Es ist kein Werkzeug erforderlich, kein Schrumpfbrenner - einfach ziehen und fertig. Somit kann auf eine Klebstoffinnenbeschichtung, wie sie bei Warmschrumpfschläuchen häufig notwendig ist, verzichtet werden.

Beschädigte Kabelmäntel müssen sehr sorgfältig repariert werden, da das Eindringen von Feuchtigkeit verhindert und ein ausreichender Berührungsschutz gegeben sein muss. Nach der Reparatur soll das Kabel möglichst dieselben Eigenschaften bieten, wie im Neuzustand. Ein zuverlässiges Abdichten, Abkleben sowie Aufpolstern ist daher wesentlich, um den Kabelmantel vor Feuchte, UV-Strahlung, Säuren, Laugen, Lösungsmitteln und Schmutz zu schützen.

Auf dem Markt sind hierzu etwa widerstandsfähige Bänder für extrem raue Umgebungen. Nachdem die Schadstelle im Kabelmantel präpariert und gereinigt wurde, sollte das Kabel großzügig mit einem solchen Buthyl-Kautschuk-Band (z. B. Typ 2228 von 3M) oder VM-Band, das hervorragend auf vielen Untergründen haftet, unter Zug überwickelt werden. Anschließend wird das betreffende Band mit einem Qualitätstape, beispielsweise dem Scotch 22 (besonders abriebfestes Allzweckisolierband) oder Super 33+  bzw. Scotch 88 abgedeckt.

Ist der Kabelmantel umfangreicher beschädigt und liegen etwa Adern oder Schirmdrähte frei, ist zunächst eine Aufpolsterung angebracht: z. B. mittels Scotchfil, einer Füll- und Isoliermasse zum Aufpolstern auf Synthese-Kautschuk-Basis. Das plastische, selbstverschweißende Material lässt sich leicht verarbeiten und ist extrem dehnbar. Klebebänder werden ebenfalls häufig zum Aufpolstern und Auffüttern bei Reparaturen von Kabelmänteln verwendet. Sie sorgen aufgrund der Banddicke und ihres Trägermaterials für eine hohe Abriebfestigkeit und sind besonders für Kabel geeignet, die Zug und Abrieb ausgesetzt sind, z. B.: Trossen- und Schleppkabel.

Gute Erfolge bei der Kabelmantelreparatur werden auch mit Warmschrumpf-Verbindungsgarnituren erzielt: Warmschrumpf-Reparaturmanschetten etwa von 3M dienen zur schnellen und sicheren Reparatur von Kabelmänteln und bietet eine wasserdichte Versiegelung auf allen Metall- und Kunststoffmänteln. Sie bieten Schutz gegen Umwelteinflüsse wie Feuchtigkeit sowie mechanische Beanspruchungen. Dünnwandige, mittelwandige oder dickwandige Warmschrumpfschläuche sind sowohl für Freiluft- als auch für Erdverlegung geeignet.

Bei der Verbindung ein- oder mehrdrahtiger elektrischer Leiter haben sich passende Lüsterklemmen bestens bewährt. Lüsterklemmen bestehen aus einem isolierenden Keramik- oder Kunststoffgehäuse, das den leitfähigen Klemmenblock, meist aus vernickeltem Messing, umgibt. In  Gewindebohrungen sitzende Stiftschrauben klemmen den Leiter fest. Die Lüsterklemme ist auch unter dem Begriff Leuchterklemme, Blockklemme oder Reihenklemme geläufig. Die Dosenlüsterklemme (auch Dosenklemme oder kurz DoLü-/ DoLi-Klemme) stellt eine platzsparende Sonderform für Abzweigdosen dar, und verfügt deswegen nur über eine Klemmschraube.

Lüsterklemmen weisen hinsichtlich ihrer maximalen Belastungsgrenze (etwa 18, 24 bzw. 32 A) unterschiedliche Spezifikationen auf. Wenn die Maximal-Strombelastbarkeit der jeweiligen Klemme überschritten wird, büßt der Kunststoff seine Isolations-Eigenschaften ein. Lose Klemmen wie Lüsterklemmen sind allerdings nicht für Leiterverbindungen in Verteilern zugelassen. Hier sind stets fest montierte Klemmleisten oder Reihenklemmen zu verwenden.

Profitipp:

Bei Litzen sind deren Enden mittels Aderendhülsen in die Klemmen einzulegen. Dies soll verhindern, dass Einzellitzen durch die sich drehende Klemmschraube brechen oder mechanisch beschädigt werden. Es sind jedoch inzwischen mit Federzugklemmen ausgerüstete Lüsterklemmen auf dem Markt, bei denen die Litzen von einem Plättchen zwischen Schraube und Litzen geschützt werden. In diesem Fall können Aderendhülsen entfallen. Ein Verzinnen der Litzenenden mit Lötzinn ist nicht zulässig, weil das Lot unter dem Druck der Klemmschraube zu fließen beginnen würde und sich die Verbindung damit lockern würde.

Namhafte Hersteller wie etwa 3M bieten mit ihrer Elektroprodukt-Linie ein umfangreiches Spektrum an moderner Leistungsverbinder-Technik. Dazu zählen etwa die praktischen schraubenlosen Scotchlok-Verbinder mit Klemm-/Schneidkontakten für eine dauerhaft haltbare Verbindung von ein- oder mehrdrahtiger Leiter in der Mess-, Regel- oder Installationstechnik. Für kunststoffisolierte Fernmelde- oder Signalkabel gibt es hier auch Einzeladerverbinder oder Durchgangsverbinder. Praktischerweise werden die zu verbindenden Leiter ohne vorheriges Abisolieren hierin eingeführt. Durch leichten Druck durchdringt der unter Federspannung stehende U-Kontakt die Isolierung. Hierdurch wird eine feste, erschütterungssichere und dauerhafte Verbindung hergestellt.