Ratgeber
In der modernen Industrie sind Effizienz und Flexibilität entscheidend. Herkömmliche Netzkabel, obwohl in vielen Bereichen unverzichtbar, stoßen in komplexen industriellen Anwendungen oft an ihre Grenzen. Sie sind oft unhandlich, schwierig zu installieren und bieten nicht die erforderliche Anpassungsfähigkeit für individuelle Anforderungen und Maschinenlayouts. Die daraus resultierenden höheren Kosten, längeren Installationszeiten sowie die eingeschränkte Flexibilität können die Produktivität eines Unternehmens merklich beeinträchtigen.
Einzeladern, die in der Regel als Meterware im Ring geliefert werden, bieten hier eine überzeugende Lösung. Diese vielseitigen elektrischen Leiter ermöglichen eine maßgeschneiderte Verkabelung, reduzieren Materialaufwand und erleichtern die Installation selbst in anspruchsvollen Umgebungen. Ob in der Automatisierungstechnik, im Maschinenbau oder in der Gebäudeinstallation – Einzeladern eröffnen neue Möglichkeiten für effiziente und flexible elektrische Systeme. Doch die Auswahl der richtigen Einzelader erfordert Fachwissen. Material, Querschnitt, Isolationsart und weitere Kriterien beeinflussen maßgeblich die Leistung und Sicherheit Ihrer Installation.
In diesem Ratgeber erfahren Sie alles Wissenswerte: von den Grundlagen über spezifische Anwendungsbereiche bis hin zu konkreten Kaufkriterien und häufig gestellten Fragen. Damit möchten wir Ihnen helfen, bei der Auswahl und Anwendung von Einzeladern eine fundierte Entscheidung zu treffen und so die Effizienz und Sicherheit Ihrer elektrischen Systeme zu optimieren.
Einzeladern sind elektrische Leitungen, die aus einem einzigen, isolierten Draht bestehen. Zu finden sind sie oft in der Elektroinstallation, speziell in Bereichen, in denen Flexibilität und einfache Verlegung wichtig sind. Die Isolierungen von Einzeladern sind typischerweise aus Gummi oder Kunststoffen und in verschiedenen Farben erhältlich. Das erleichtert die Unterscheidung zwischen unterschiedlichen Stromkreisen und Funktionen. Erhältlich sind diese Adern mit massivem Kern oder mit einem Kern aus verdrillten dünnen Litzendrähten, das Leitermaterial ist in der Regel Kupfer. Zu den führenden Anbietern von Einzeladern gehören die Unternehmen Lapp, Leoni und Helukabel.
Durch ihre Flexibilität und einfache Handhabung sind Einzeladern in vielen verschiedenen Bereichen unverzichtbar und ermöglichen eine effiziente und sichere elektrische Verkabelung. In der Gebäudeinstallation dienen einzelne Drähte zur Verdrahtung von Steckdosen, Schaltern und Beleuchtungen. Bei Verteilerdosen sind sie zur Verknüpfung verschiedener Stromkreise im Einsatz. Ähnlich sieht die Verwendung im Schaltschrankbau aus. Hier übernehmen sie die Verbindung zwischen Sicherungen, Relais, Schützen und Steuergeräten. Einsetzen lassen sie sich aber auch für die Übertragung von Steuersignalen.
In elektrischen Systemen von Fahrzeugen übernehmen Einzeladern den Strom- und Signaltransport für Beleuchtung, Sensoren, Steuergeräten und die Bordelektronik, in Industrieanlagen die Verbindung von Motoren, Sensoren, Aktoren und Steuerungen. Für die Verdrahtung von speicherprogrammierbaren Steuerungen – kurz SPS – und anderen Automatisierungskomponenten sind sie ebenfalls sehr wichtig. Die Kommunikationstechnik nutzt Einzeladern zur Verkabelung von Telefonanlagen, Netzwerken und anderen Kommunikationssystemen. Im Bereich erneuerbarer Energien sind sie beispielsweise bei der Verdrahtung von Solarmodulen, Wechselrichtern und anderen Komponenten in Photovoltaikanlagen zu finden.
Massivleiter
Ein Massivleiter besteht aus einem einzelnen, durchgehenden Draht, normalerweise aus Kupfer, seltener aus Aluminium.
Er ist im Vergleich zu einem Litzenleiter weniger flexibel und kann nicht so leicht gebogen werden wie ein Litzenleiter.
Diese Drähte eignen sich daher besser für feste Installationen, bei denen die Leitungen nicht bewegt werden müssen. Eingesetzt werden sie häufig in der Hausinstallation, in Verteilerdosen und in fest verlegten Leitungen, also für Anwendungen, bei denen Stabilität und einfache Handhabung wichtig sind.
Litzenleiter
Ein Litzenleiter besteht dagegen aus vielen dünnen, miteinander verdrillten Einzeldrähten, die zusammen einen flexiblen Leiter bilden. Litzen sind ideal für Anwendungen, bei denen die Leitungen häufig bewegt oder gebogen werden müssen. Dazu gehören in der Industrie zum Beispiel bewegliche Aktoren oder Maschinen, bei denen die Leitungen Vibrationen oder Bewegungen ausgesetzt sind. Die Verarbeitung ist allerdings im Gegensatz zu Massivleitern schwieriger: Durch den faserartigen Aufbau sind für Schraub-, Quetsch- oder Steckverbinder im Allgemeinen Aderendhülsen und eine eine Crimpzange notwendig.
Isolierte Einzeladern
Isolierte Einzeladern sind vielseitig einsetzbare elektrische Leiter. Sie bestehen aus einem Kupferkern, der von einer isolierenden Schicht umgeben ist.
Diese Schutzschicht ermöglicht den sicheren Einsatz in verschiedenen Bereichen wie der Elektroinstallation, der Gerätetechnik und der Automobilindustrie.
Typische Anwendungen für isolierte Einzeladern sind:
- Haushaltsinstallationen: Für die Verdrahtung von Steckdosen, Schaltern und Beleuchtung.
- Schaltschrankverdrahtungen: Für die interne Verdrahtung von Schaltanlagen und Steuerungen.
- Geräteverkabelungen: Für die Verbindung von elektrischen Geräten.
- Automobilanwendungen: In der Fahrzeugverkabelung.
Die Isolierung gewährleistet nicht nur die Sicherheit, sondern ermöglicht auch eine übersichtliche und einfache Verlegung der Kabel. Durch die verschiedenen Farben der Isolierung können die einzelnen Leiter leicht voneinander unterschieden werden.
Unisolierte Einzeladern
Unisolierte Einzeladern, auch blanke Leiter genannt, bestehen aus einem unbehandelten, leitfähigen Kern. Sie kommen ohne die schützende Isolierschicht aus. Aufgrund ihrer fehlenden Isolierung sind sie in der Anwendung eingeschränkt und werden hauptsächlich in speziellen Fällen eingesetzt.
Typische Anwendungen für unisolierte Einzeladern sind:
- Erdungsleitungen: Hier dient der blanke Leiter als Verbindung zur Erde, um elektrische Potenzialausgleiche zu gewährleisten.
- Verbindungen innerhalb von Geräten: In manchen Geräten, wo eine Isolierung durch andere Maßnahmen gewährleistet ist, werden unisolierte Leiter verwendet.
- Installationen in nicht leitfähigen Kanälen oder Rohren: Wenn die Leiter in nicht leitfähigen Schutzrohren verlegt werden, ist eine zusätzliche Isolierung oft nicht erforderlich.
Die Verwendung von unisolierten Einzeladern erfordert besondere Vorsicht, da das Risiko eines elektrischen Schlags oder eines Kurzschlusses deutlich höher ist. Sie sollten daher nur von Fachpersonal in geeigneten Anwendungen eingesetzt werden.
Material des Leiters
Kupfer bietet hervorragende Leitfähigkeit und Flexibilität. Ideal für die meisten Anwendungen, insbesondere wenn hohe Stromtragfähigkeit und Biegsamkeit erforderlich sind.
Aluminium dagegen ist leichter und kostengünstiger als Kupfer, aber mit geringerer Leitfähigkeit und mechanischer Festigkeit. Geeignet für Anwendungen, bei denen Gewicht und Kosten eine Rolle spielen, aber weniger für häufige Biegebelastungen.
Querschnitt des Leiters
Der Querschnitt – nicht zu verwechseln mit dem Durchmesser – entspricht der Fläche des leitenden Materials (meist Kupfer) innerhalb der Isolierung und ist entscheidend für die Stromtragfähigkeit eines Leiters. Ein Beispiel: Ein Leiter mit 1,5 mm² Querschnitt hat einen Durchmesser von 1,38 mm. Gängige Werte liegen zwischen 1,5 mm² und 4 mm², wobei gilt: Je größer die Dimensionierung, desto höher die mögliche Strombelastung. Die Dimensionierung des Leiters, also seine Dicke, wird daher unter anderem durch die benötigte Stromtragfähigkeit und den Anwendungszweck bestimmt.
Beachten Sie die Angaben in den relevanten Normen (DIN VDE) und ziehen Sie im Zweifel einen Fachmann zurate. Eine zu geringe Leiterdimensionierung kann zu Überhitzung, Isolationschäden und im schlimmsten Fall zu einem Brand führen führen, während ein zu großer Querschnitt unnötig teuer und unhandlich sein kann.
Art des Leiters
Ein Massivleiter besteht aus einem einzelnen, durchgehenden Draht und eignet sich gut für feste Installationen, bei denen die Leitung nicht bewegt wird. Er ist relativ unflexibel aber einfach zu handhaben und zu installieren.
Litzen bestehen dagegen aus vielen dünnen, miteinander verdrillten Drähten. Ihre große Flexibilität ermöglicht Anwendungen, bei denen Beweglichkeit in der Strom- oder Signalführung erforderlich ist, wie etwa bei beweglichen Maschinen oder Geräten.
Isolation
Wählen Sie das Isolationsmaterial entsprechend der Anwendung und Umgebung. PVC ist weit verbreitet, Gummi bietet gute Flexibilität, Silikon ist temperaturbeständig, und andere Kunststoffe können spezielle Eigenschaften aufweisen.
Je nach Spannungsklasse und mechanischen Anforderungen spielt auch die Dicke der Isolation eine Rolle. Verschiedene Farben ermöglichen eine Kennzeichnung der Funktion. So steht Grün-Gelb beispielsweise für den Schutzleiter, Braun für den Außenleiter und Blau für den Neutralleiter. Daneben gibt auch Isolationen in Schwarz, Gelb, Orange, Grün, Rot und Weiß sowie mehrfarbige Ausführungen.
Spannungs- und Stromklasse
Wählen Sie Adern, die für die Nennspannung und den maximalen Strom Ihrer Anwendung ausgelegt sind. Für übliche Haushalts- und leichte Industrieanwendungen sind z.B. bis 1000 Volt gut geeignet. Zur Verfügung stehen aber auch Einzeladern für Hochspannung. Die Strombelastbarkeit wird je nach Typ in den Normen DIN VDE 0298-4, DIN VDE 0276-603, DIN VDE 0276-620 und DIN VDE 0276-1000 für gängige Umgebungsbedingungen definiert.
Temperaturbeständigkeit
Achten Sie auf die maximale Betriebstemperatur der Ader. Standard-Einzeladern sind für Temperaturen bis zu 70 oder 90 Grad Celsius ausgelegt. Für Anwendungen mit hohen Temperaturen sind spezielle hochtemperaturbeständige Adern aus speziellen Materialien erforderlich.
Zusätzliche Eigenschaften
Halogenfreie Adern setzen im Brandfall keine halogenhaltigen Gase frei, ölbeständige Adern sind resistent gegenüber Öl und anderen Chemikalien. UV-beständige Adern eignen sich für Außenanwendungen, in denen die Adern Sonnenlicht ausgesetzt sind.
Beispiele für spezifische Einzelader-Typen: NYA ist als normale Leitung weit verbreitet in der Hausinstallation. H05V-K oder H07V-K sind flexible Leitung für allgemeine Verdrahtung, LiYY ist eine flexible Einzelader für Signal- und Steuerleitungen.
Warum benötigen Einzeladern keinen Mantel?
Einzeladern benötigen in vielen Anwendungen keinen zusätzlichen Mantel, wie er bei einem üblichen Kabel zu finden ist. Ihre Isolation und die Verwendung in bestimmten Installationsumgebungen bieten ausreichend Schutz. In den meisten Anwendungen, wie in der Hausinstallation oder im Schaltschrankbau, reicht diese Isolation aus, um die Anforderungen an Sicherheit und Schutz zu erfüllen. Einzeladern werden zudem oft in Installationskanälen, Leerrohren oder anderen geschlossenen Systemen verlegt, die zusätzlichen mechanischen Schutz bieten und den Bedarf an einem zusätzlichen Mantel überflüssig machen. Insgesamt hängt der Verzicht auf einen zusätzlichen Mantel davon ab, dass die Einzeladerisolierung und die Installationsumgebung ausreichenden Schutz bieten, um den sicheren Betrieb der elektrischen Anlage zu gewährleisten.
Was ist der Unterschied zwischen einer Einzelader und einem Kabel?
Eine Einzelader besteht aus einem einzelnen, isolierten Draht, während ein Kabel mehrere Adern (meistens drei) in einem gemeinsamen Mantel vereint. Einzeladern bieten mehr Flexibilität bei der Verlegung, während Kabel eine kompaktere Lösung darstellen.
Welche Vorteile bieten Einzeladern gegenüber fertig konfektionierten Kabeln in der Serienproduktion?
Einzeladern bieten in der Serienproduktion mehr Flexibilität bei der Anpassung an individuelle Anforderungen. Sie ermöglichen eine maßgeschneiderte Verkabelung, wodurch Material und Kosten eingespart werden können. Zudem können Einzeladern einfacher in komplexe Anlagen integriert und bei Bedarf leichter ausgetauscht werden als fertig konfektionierte Kabel.
Gibt es Normen und Vorschriften, die bei der Verwendung von Einzeladern in industriellen Anwendungen beachtet werden müssen?
Ja. In industriellen Anwendungen gelten strenge Sicherheitsanforderungen. Die Auswahl und Installation von Einzeladern muss den relevanten Normen und Vorschriften entsprechen, wie z.B. der DIN VDE 0100 (Errichten von Niederspannungsanlagen) und den Maschinenrichtlinien. Es ist wichtig, die spezifischen Anforderungen für die jeweilige Anwendung zu kennen und zu berücksichtigen, um die Sicherheit von Mitarbeitern und Anlagen zu gewährleisten.