Ratgeber
Sie gehören seit Jahrzehnten zur Grundausstattung von Festnetztelefonen und elektrischen Rasierapparaten: Spiralkabel, oft auch Wendelkabel oder Spiralleitung genannt. Rein technisch gesehen handelt es sich um normale Leitungen für elektrischen Strom oder elektrische Signale. Bis auf einen entscheidenden Unterschied: Sie nehmen im Vergleich zu glatten Kabeln mit dem gleichen Bewegungsradius erheblich weniger Platz ein, ermöglichen so eine sehr flexible Nutzung des Geräts. Erfahren Sie in unserem Ratgeber die wichtigsten Fakten rund um Spiralkabel.
Spiralkabel unterscheiden sich hinsichtlich ihrer elektrischen Funktion nicht von normalen Kabeln. Sie wurden einfach weiteren Produktionsschritten zugeführt, und zwar dem engen Aufwickeln auf einen Stahlkern, einer 30- bis 120-minütigen Hitzeformung und einem schnellen Abkühlprozess. Diese Prozedur sorgt dafür, dass Spiralkabel zu ihrer typischen Struktur kommen und diese auch möglichst lange behalten.
Im Inneren besitzen konventionelle Spiralkabel 2 bis 18 einzeln isolierte feindrähtige Kupferadern. Die Querschnitte liegen im Allgemeinen zwischen 0,12 und 2,50 Quadratmillimetern. Die äußere Isolation besteht meist aus Polyvinylchlorid, kurz PVC, oder aus Polyurethan, kurz PUR. Beide Kunststoffe eignen sich für mechanische Beanspruchungen, wobei die Außenhüllen hochwertiger PUR-Kabel oft einen Schutz gegen UV-Strahlung und Öl besitzen.
Für die Verwendung als Netz- oder Ladekabel verfügen einige Typen neben dem Neutral- und dem Außenleiter auch über einen Schutzleiter, es handelt sich dann um ein Schutzkontakt-Spiralkabel. Bei einem Kabel mit 1,50 Qudratmillimeter Querschnitt beispielsweise beträgt die typische Nennspannung zwischen spannungsführenden Adern bei Drehstromanschluss 500 Volt. Zwischen Leiter und Erde beziehungsweise der metallischen Abschirmung liegt die Nennspannung bei 300 Volt. Für Hochspannungen sind Spiralkabel nicht geeignet.
Eine Abschirmung aus Metallgeflecht oder Metallfolie kann nicht nur bei Netzkabeln aus Sicherheitsgründen Sinn machen, sie ist nahezu unverzichtbar bei Signalkabeln. Grund: Eine geschirmte Leitung ist weitgehend unempfindlich gegen Interferenzen, zum Beispiel elektromagnetische Störstrahlungen, wie sie manchmal von Schaltnetzteilen oder Elektromotoren ausgehen. Hinzu kommt die typische Form eines Spiralkabels, dessen Spulenform durchaus Induktionen und damit Störfelder hervorrufen kann. Bei einem ungeschützten Spiralkabel wären Fehler in der Datenübertragung die Folge, dies gilt insbesondere bei hochfrequenten Signalen.
Der größte Unterschied zwischen normalen und spiralförmigen Kabeln ist natürlich die Form und die damit einhergehenden Vorteile. Spiralkabel lassen sich mindestens bis auf die dreifache Länge ziehen, das heißt, aus einem 50-Zentimeter-Kabel wird eines mit 1,50 Meter Länge. Lässt der Zug nach, nimmt das Kabel wieder seine enge Spiralform an, es biegt sich nicht durch. Diese Eigenschaften prädestinieren Spiralkabel für Anwendungen in der Robotik, in der automatisierten Fertigung und generell für elektromechanische Baugruppen. Bei normalen Kabeln besteht in diesen Bereichen die Gefahr, dass sie beim Durchhängen mit scharfkantigen Teilen der Maschine in Berührung kommen und dadurch die Außenhülle beschädigt wird.
Spiralkabel können sowohl der Stromversorgung dienen als auch Daten übertragen. Bei Netzkabeln spielen die Anzahl der Leiter und deren Querschnitt die wichtigste Rolle, wobei gilt: Je höher die Strombelastung, desto größer muss der Querschnitt sein. Zu hohe Belastung kann dazu führen, dass sich dünne Leiter so stark erhitzen, dass Brandgefahr besteht. Bei konventionellen Spiralkabeln liegt die Anzahl der Leiter zwischen 2 und 18 mit Querschnitten zwischen 0,12 und 2,50 Quadratmillimeter.
Da Spiralkabel meist mit offenen Enden angeboten werden, sind je nach Anwendungsbereich passende Anschlüsse auszuwählen. Dies können Stecker ebenso sein wie Kupplungen oder spezifische Adapter.
Eine Abschirmung ist bei Netzkabeln nicht unbedingt notwendig, erhöht aber die Sicherheit gegen Kurzschlüsse. Unbedingt zu empfehlen ist die Schirmung dagegen bei Signalkabeln. Sie verhindert den Kopplungseffekt elektromagnetischer Störstrahlung.
Wesentlich für den praktischen Einsatz ist das Material des Kabelmantels. Beim Einsatz im Freien oder in industriellen Umgebungen ist PUR zu empfehlen, das zudem beständig gegen UV-Strahlung und Öl sein sollte.
Zu den wichtigsten Eigenschaften eines Signalkabels gehört natürlich auch die minimale und maximale Länge der Spirale. Die weitaus meisten Typen besitzen zusammengezogen eine Länge von 500 Millimetern, was eine nutzbare Länge von 1,50 oder sogar 2,00 Metern ergibt. Erhältlich sind aber auch Varianten mit 100 bis 2000 Millimeter Minimum und 400 bis 8000 Millimeter Maximum.
In welchen Temperaturbereichen sind Spiralleitungen mit PVC-Mantel einsetzbar?
Häufig bewegte Kabelmäntel aus PVC reagieren empfindlich auf niedrige Temperaturen, sie verlieren dann einen großen Teil ihrer Elastizität. Die Umgebungstemperatur sollte deshalb nicht weniger als plus 5 Grad Celsius betragen. Die Höchsttemperatur beträgt allerdings plus 70 Grad Celsius. Kabelmäntel aus PUR lassen sich dagegen auch bis minus 5 Grad Celsius problemlos bewegen, als höchste Temperatur ist aber in der Regel plus 50 Grad Celsius angegeben.
Was bedeutet feindrähtig im Leiteraufbau?
In der DIN VDE 0295 sind zwei Klassen feindrähtiger Litzen definiert, und zwar die Klasse 5 und die Klasse 6. Typische Litzenkabel fällen meist in die Klasse 5, sie umfasst je nach Leiterquerschnitt Litzen mit 18 bis 614 einzelnen Drähten. Die Klasse 6 der Litzenaufbauten verweist sogar auf bis zu 1690 einzelne Drähte pro Ader.
Gibt es nur schwarze und graue Signalkabel?
Nein, es sind auch Spiralleitungen mit weißem, grünem oder orangefarbenem Mantel erhältlich. Letztere sind besonders dann zu empfehlen, wenn die Leitung in sensiblen Bereichen installiert ist, zum Beispiel an Roboterarmen, an Aufliegern für Lkw oder Anhängern für Pkw.
Lassen sich Spiralkabel auch um enge Ecken und Kanten führen?
Durchaus, und zwar in der Regel ohne schädliche Auswirkungen auf die Leitung. Das liegt an der Spiralform, die gegenüber seitlichen Zug- oder Druckkräften wesentlich flexibler reagiert als ein normales glattes Kabel.