Kann eine Kabelverschraubung Zugbeschädigungen am Kabel verhindern?

Kann eine Kabelverschraubung Zugbeschädigungen am Kabel verhindern?

Die kurze Antwort lautet ja – allerdings nur dann, wenn die Kabeldurchführung korrekt für das Kabel dimensioniert und ordnungsgemäß installiert ist. Viele Käufer gehen fälschlicherweise davon aus, dass jede beliebige Kabeldurchführung die Verkabelung an den Gehäuse-Eintrittsstellen automatisch schützt. In der Praxis hängt der mechanische Schutz, den eine Kabeldurchführung bietet, vollständig davon ab, ob der Dichtungsring die Kabelummantelung sicher umgreift und ob die Sicherungsmutter mit dem vorgeschriebenen Drehmoment angezogen wurde. Bei einer falschen Ausführung einer dieser beiden Anforderungen wird die Kabeldurchführung zu einer passiven Komponente statt zu einem echten mechanischen Schutz.

Wozu eine Kabeldurchführung tatsächlich ausgelegt ist

Eine Kabelverschraubung erfüllt zwei unterschiedliche Funktionen, wobei Käufer diese manchmal als identisch betrachten. Die erste Funktion ist die Dichtung: Ausschluss von Staub, Wasser und Verunreinigungen aus dem Gehäuse (dies ist das, was die IP-Schutzarten messen). Die zweite Funktion ist die Zugentlastung: Widerstand gegen mechanische Kräfte am Kabeleintritt, sodass Zug-, Torsions- und Biegekräfte vom Körper der Kabelverschraubung aufgenommen und nicht an die Anschlüsse und Verbindungen innerhalb des Schaltschranks weitergeleitet werden.

Beide Funktionen sind in der DIN EN 62444 geregelt, der internationalen Norm für Kabelverschraubungen in elektrischen Installationen. Die Anforderungen an die mechanische Festigkeit innerhalb dieser Norm besagen, dass eine korrekt installierte Kabelverschraubung einer definierten Zugkraft standhalten muss, ohne dass das Kabel durchrutscht. Wenn dieses Kriterium erfüllt ist, leistet die Kabelverschraubung genau das, worauf sich die Frage bezieht – sie verhindert Zugbeschädigungen am Gehäuseeintritt.

Es klingt widersprüchlich, aber die Zugentlastungsfunktion hängt stärker vom Dichteinsetzteil als vom eigentlichen Kabelverschraubungskörper ab. Der Klemmring oder das Dichteinsetzteil ist das Bauteil, das die Kabelummantelung umfasst. Wenn das Einsetzteil sich nicht ordnungsgemäß auf den tatsächlichen Außendurchmesser des Kabels zusammendrückt, erhalten Sie weder eine zuverlässige IP-Dichtung noch eine wirksame Zugfestigkeit – unabhängig davon, wie fest die Sicherungsmutter angezogen ist.

Wenn eine Kabelverschraubung keine Zugbeschädigung verhindert

Bevor Sie eine Kabelverschraubungsspezifikation endgültig festlegen, fragen Sie sich: Kennen Sie den tatsächlichen Außendurchmesser des einzusetzenden Kabels – einschließlich der Toleranzunterschiede, die zwischen verschiedenen Trommelchargen desselben Kabeltyps auftreten können?

Der häufigste Grund, warum eine Kabelverschraubung keinen Zug beschädigt, ist eine Nichtübereinstimmung des Klemmbereichs. Jede Kabelverschraubung verfügt über einen definierten Klemmbereich: den minimalen und maximalen Außendurchmesser des Kabels, den sie wirksam festhalten kann. Wenn der tatsächliche Außendurchmesser des Kabels nahe am unteren Ende dieses Bereichs liegt – oder gar vollständig außerhalb davon – kann die Dichtungseinsatz nicht ausreichend zusammengedrückt werden, um einen wirksamen Halt zu erzeugen. Die Kabeleinführung sieht von außen korrekt aus, bietet im Betrieb jedoch nur minimale Zugfestigkeit.

Der zweite Ausfallmodus ist das Überdrehen durch den Installateur. Bei der Montage einer Kunststoffkabelverschraubung liegt der Instinkt darin, die Sicherungsmutter fest anzuziehen, um einen sicheren Halt zu gewährleisten. In der Praxis führt ein übermäßiges Drehmoment jedoch zu Verformungen oder Rissen im Klemmring – jener Komponente, die für das Festhalten der Kabelummantelung zuständig ist. Das Ergebnis ist eine Kabelverschraubung, die korrekt montiert aussieht, deren Einsatz jedoch beschädigt ist und keinerlei echten mechanischen Zugwiderstand bietet. Diese Beschädigung ist in der Regel von außen nicht sichtbar, weshalb sie häufig bei der Montageprüfung übersehen wird.

Das dritte Szenario ist der Fall, bei dem ein Standard-Kabelverschraubungsschutz tatsächlich nicht anwendbar ist: gepanzerte Kabel. Eine Standard-Kabelverschraubung greift in die äußere Kabelhülle. Bei Stahldraht-gepanzerten (SWA) oder Aluminiumdraht-gepanzerten (AWA) Kabeln wird die mechanische Last im Betrieb von der Panzerschicht – nicht von der Außenhülle – getragen. Eine Kabelverschraubung, die ausschließlich die Außenhülle umfasst, verhindert nicht das Zurückziehen der Panzerung – wodurch sich der Kabelkern im Laufe der Zeit allmählich innerhalb des Schaltschranks verschieben kann, wenn die Installation durch Wartungszugänge, Vibration oder Leitungsverschiebungen flexen muss. Für gepanzerte Kabelanschlüsse ist eine Kabelverschraubung mit einem speziellen Klemmelement erforderlich, das direkt in die Panzerschicht eingreift.

So wählen Sie eine Kabelverschraubung aus, die Zugbeschädigungen zuverlässig verhindert

In der Praxis halten jene Kabelverschraubungsinstallationen über Jahre hinweg stand – trotz Wartungszugängen, Vibration und Leitungsverschiebungen – bei denen der tatsächliche Außendurchmesser des Kabels gemessen und nicht lediglich anhand nomineller Querschnittsdaten geschätzt wurde.

Zur Vermeidung von Zugschäden bewerten Sie nacheinander drei Faktoren:

• Ausrichtung des Klemmbereichs: Messen Sie den tatsächlichen Außendurchmesser des Kabels und stellen Sie sicher, dass dieser im mittleren Bereich des vom Kabelverschlusses angegebenen Klemmbereichs liegt. Kabel an den Extremen eines Klemmbereichs werden weniger zuverlässig gehalten. Kabelverschlüsse mit einem breiteren Klemmbereich pro Nenngröße verringern das Risiko bei Projekten, bei denen dieselbe Kabelverschlussgröße unterschiedliche Außendurchmesser verschiedener Kabelkonstruktionen oder Hersteller aufnehmen muss.
• Drehmoment-Haltefähigkeit der Sicherungsmutter für die Umgebungsbedingungen: In Motorsteuerungen, Pumpstationen und Maschinengehäusen – also Anwendungen mit kontinuierlicher oder intermittierender Vibration – können Standard-Sicherungsmuttern unter zyklischer Belastung allmählich locker werden und dadurch sukzessive die Klemmkraft verlieren, die Zugfestigkeit gewährleistet. Ein Kabelverschluss mit vibrationsresistenter Drehmoment-Haltefähigkeit bewahrt die Integrität des Haltgriffs über die gesamte Einsatzdauer der Installation. In hochvibrationsbelasteten Umgebungen ist dies wichtiger als die Werkstoffqualität.
• Kabelverschraubungstyp entsprechend der Kabelkonstruktion ausgewählt: Standard-Kabelverschraubungen für nicht gepanzerte flexible oder mehradrig isolierte Kabel. Gepanzerte Kabelverschraubungen mit Panzerklemmelementen für SWA- und AWA-Kabel. Diese sind auf der Ebene des mechanischen Schutzes nicht austauschbar, selbst wenn Gewinde und Nenngröße übereinstimmen.

Das korrekte Verständnis

Eine Kabelverschraubung verhindert Zugbeschädigungen am Kabel durch Zugentlastung – nicht durch Wirkung als physische Barriere. Der Schutzmechanismus beruht auf dem Greifen: Die Dichtungseinfügung presst sich gegen die Kabelummantelung und leitet jegliche äußere Zugkraft an den Körper der Kabelverschraubung sowie an die Gehäuseplatte weiter, wodurch diese Kraft von den Anschlüssen und Verbindungen im Inneren ferngehalten wird.

Diese Klemmfunktion funktioniert nur dann, wenn die Kabelverschraubung so dimensioniert ist, dass der Außendurchmesser des Kabels innerhalb einer wirksamen Zone des Klemmbereichs liegt und die Sicherungsmutter mit dem vom Hersteller vorgegebenen Drehmoment angezogen wird. Ein Einsatz, der sich nicht um den tatsächlichen Kabeldurchmesser schließen kann, vermag das Kabel nicht zu klemmen. Ebenso wenig kann ein durch Überdrehen beschädigter Einsatz das Kabel klemmen. Eine Kabelverschraubung, die am äußeren Mantel eines gepanzerten Kabels befestigt ist, klemmt die falsche Schicht und verfehlt den eigentlichen Lastpfad.

Für Panelbauer, Installateure und Projektingenieure, die Kabeleinführungen an Geräten mit Betriebslasten, Vibration oder regelmäßigem Wartungszugang spezifizieren, ist die Auswahl einer Kabeldurchführung, die tatsächlich ein Zugbeschädigung verhindert, unkompliziert: Messen Sie den tatsächlichen Außendurchmesser des Kabels, wählen Sie eine Kabeldurchführung mit einem geeigneten Klemmbereich entsprechend diesem Durchmesser aus, passen Sie den Typ der Kabeldurchführung an die Kabelkonstruktion an und montieren Sie sie gemäß vorgegebener Anzugsmoment-Spezifikation. Wenn alle vier Schritte korrekt befolgt werden, erfüllt die Kabeldurchführung ihre Funktion als Zugentlastung und schützt das Kabel am Eintrittspunkt während der gesamten Einsatzdauer der Installation.

Lieferanten, die ein komplettes Sortiment an Kabeldurchführungen für verschiedene IP-Schutzarten, Klemmbereiche und Kabeltypen führen, ermöglichen es Projektingenieuren, für jede einzelne Einführung die richtige Variante zu spezifizieren – ohne zwischen Produktfamilien wechseln oder bei mehreren Lieferanten beschaffen zu müssen. Dadurch vereinfachen sich sowohl die Spezifikation als auch das Materialmanagement vor Ort bei Panel-Installationen mit mehreren Kabeleinführungen.