Die Schlussfolgerung lautet: Ja, aber unter bestimmten Bedingungen.

Wer in der Elektrotechnik arbeitet, hat sich wahrscheinlich mit diesem Dilemma konfrontiert: Wenn es Wasser im Kabelgraben gibt, ist es in Ordnung, direkt zu tauchenXLPE-Kabel? Ist bei der Unterwasserlagerung eine zusätzliche Wasserdichtung erforderlich?

Die Antwort lautet, daß XLPE-Kabel selbst ein gewisses Maß an Wasserdichtigkeit aufweisen, doch hängt es von ihrer Konstruktion und ihrem Schutzniveau ab, ob sie länger unter Wasser bleiben können.

Ist das XLPE-Dämmstoff selbst anfällig für Wasserschäden?

XLPE (cross-linked polyethylene) kann aufgrund seiner molekularen Struktur in feuchten Umgebungen verwendet werden.XLPE bildet durch chemische Verknüpfungen eine dreidimensionale NetzwerkstrukturDiese dichte Struktur verringert die Durchdringungsrate der Wassermoleküle.XLPE absorbiert im Vergleich zu gewöhnlichem PE nur einen Bruchteil des Wassers.

Mit anderen Worten, die XLPE-Dämmschicht selbst hat eine sehr geringe Wasserabsorptionsrate, was sie in normalen feuchten Umgebungen viel zuverlässiger als PVC macht.

"Niedrige Wasserabsorption" bedeutet jedoch nicht "keine Wasserabsorption". Wassermoleküle diffundieren langsam und dringen in die Isolationsschicht ein.Labordaten zeigen, daß XLPE-Kabel, die 30 Tage lang in reinem Wasser bei 25°C eingetaucht werden, einen Rückgang der Isolierfestigkeit auf ein Zehntel oder sogar weniger ihres ursprünglichen Wertes erfahren können.Wenn das Wasser Salz enthält, kann der Abfall 90% übersteigen.

Die Kabel-Wasserdichtung beruht nicht auf der Isolationsschicht, sondern auf einer "Drei-Schicht-Struktur".

Viele Menschen haben ein falsches Verständnis: Je dichter die Isolationsschicht, desto wasserdichter ist sie.Mit ungefähr drei Verteidigungslinien von innen nach außen.:

Die erste Zeile: Wasserbarriere für Leiter. Wasser, das in die Leiterlücken eindringt, ist das problematischste Problem. Hochwertige wasserdichte Kabel füllen die Leiterlücken mit wasserdichten Pasten oder Garnen.die sich beim Kontakt mit Wasser ausdehnt, um die Lücken zu versiegeln.

Die zweite Linie: Radialwasserdichte Schicht. Das wasserdichte Band wird um die Außenseite der Isolationsschicht gewickelt, ebenfalls nach dem Prinzip der Wasserexpansion.Einige Hersteller streuen Aluminium-Plastik-Verbundband um die Isolationsschicht, plus eine Polyethylenhülle, die mit Hochtemperatur-Wärmefusion sie vollständig zusammenbindet und eine physikalische Barriere bildet.

Die dritte und stärkste Linie: die Metallhülle.Bei Hochspannungskabeln (z.B. 69 kV und höher) wird eine Metallhülle direkt aufgetragen, wie z.B. eine warmgepresste Aluminiumhülle, eine Bleihülle, einemit einer Breite von mehr als 20 mm,Metall ist völlig wasserdicht, so daß die Radialwasserdichtung dieser Art von Kabel "absolut" ist.

Die Wasserdichtungslösungen für Niederspannungskabel (z.B.600V oder 1kV) sind völlig verschieden von denen für Hochspannungskabel.

Kabel für Niederspannung und Mittelspannung: Im Allgemeinen reicht eine extrudierte HDPE-Außenhülle und ein wasserdichtes Band aus.mit einer dicht zusammengepackten Molekülstruktur und einem sehr niedrigen WasserdampfdurchlässigkeitskoeffizientenViele Tauchpumpenkabel und tiefe Brunnenkabel verwenden diese Struktur, die speziell für das langfristige Eintauchen in Wasser ausgelegt ist.

Hochspannungs- und Ultra-Hochspannungskabel: Eine Metallhülle ist obligatorisch.Viele Seekabel im Ausland verwenden XLPE-Dämmung mit einer Metallhülle, die häufig in Projekten wie dem Windpark in der Nordsee zu sehen sind.

Tatsächliche Testdaten sagen Ihnen: Wie lange hält ein gut wasserdichtes XLPE-Kabel nach dem Eintauchen?

Theorie ist eine Sache, aber tatsächliche Daten sind überzeugender.

Unterwassertechnische Prüfung:Kabel mit XLPE-Isolation, die 5 Jahre lang in 3 Metern Wasser ohne signifikante Verschlechterung der Isolationsleistung oder erhöhten dielektrischen Verlust durch Feuchtigkeit kontinuierlich betrieben werden.

Ein Unfall mit Wasserverschmutzung im U-Bahntunnel: Ein Kabel mit einer radialen Wasserblockstruktur behielt nach versehentlichem Untertauchen für 24 Stunden mehr als 90% seines ursprünglichen Isolationswiderstands.

Beschleunigter Alterungstest: Die SINTEF-Forschung zeigt, dass XLPE-Kabel im Wesentlichen keine Wasserbäume entwickeln, wenn die relative Luftfeuchtigkeit unter 70% liegt.Es kann mehr als 50 Jahre dauern, bis die relative Luftfeuchtigkeit der Isolationsschicht 70% erreicht..

Auf der anderen Seite: In einem unterirdischen Wohnparkhaus fiel nach 36 Stunden Überschwemmung der Dämmungswiderstand eines Dreiphasekabels von 2000 MΩ auf 2,3 MΩ. Was ist der Unterschied?Wahrscheinlich.Das liegt an einer unzureichenden Wasserdichtung.

Bei der Erörterung der Frage der Unterwasserung von XLPE-Kabeln ist die "Alterung von Wasserbäumen" unvermeidlich.Dies ist ein mikroskopisches Abbauphänomen in XLPE-Dämmung, das durch die kombinierte Wirkung von Feuchtigkeit und einem elektrischen Feld verursacht wird.

Der Entstehungsprozess der Wasserbäume ist ungefähr folgendermaßen: Durch Defekte in der Hülle dringt Feuchtigkeit in die Isolationsschicht ein.Wassermoleküle kombinieren sich mit Verunreinigungen im Isoliermaterial und bilden eine saure MikroumgebungDann treibt das elektrische Feld die Ionenmigration an, wodurch molekulare Ketten brechen und winzige Poren bilden, die sich langsam zu dendritischen Wasserbaumkanälen ausdehnen.

Sobald sich ein Wasserbaum bildet, sinkt die Isolierfestigkeit erheblich. Die dielektrische Festigkeit des Wasserbaumkanals beträgt nur ein Zehntel bis ein Fünftel der des normalen XLPE.Wenn sich der Wasserbaum weiter entwickelt, kann es sich unter Überspannung in einen elektrischen Baum verwandeln, was letztendlich zu einem Isolationsbruch führt.

Die Auswirkungen von Wasserbäumen auf die Lebensdauer von Kabeln sind sehr real:XLPE-Kabel, die für eine Lebensdauer von 30 bis 40 Jahren ausgelegt sind, wenn sie nicht in Wasser untergetaucht sind, können ihre Lebensdauer bei längerem Untertauchen auf 5 bis 10 Jahre verkürzenWenn das Wasser Salz oder saure Substanzen enthält, kann die Lebensdauer sogar weniger als 3 Jahre betragen.

Daher geht es bei der Wasserdichtheit und Feuchtigkeitsbeständigkeit nicht nur darum, Kurzschlüsse zu vermeiden, sondern auch um die Lebensdauer des Kabels.

In welchen Fällen können XLPE-Kabel sicher in Wasser eingetaucht werden?

Unterwasserpumpenkabel und tiefe Brunnenkabel: Diese Kabel sind für ein langfristiges Wassertauchen konzipiert. XLPE-Dämmung in Kombination mit HDPE-Hülle oder Stahlbandschirm ist vollkommen ausreichend.Auf dem internationalen Markt gibt es sogar eine eigene Kategorie von "untertauchbaren XLPE-Kabeln"., verwendet in Abwassersystemen, Abwasserpumpen und tiefen Brunnenpumpen.

Unterwasserkabel: Unterwasserkabel stellen den Höhepunkt der XLPE-Wasserdichte-Anwendungen dar. 500kV XLPE-isolierten Unterwasserkabeln wurden erfolgreich in 200 Metern Tiefe im Ausland eingesetzt.Unterwasserkabel haben spezielle Metallhülsen und korrosionsbeständige Konstruktionen, die nicht direkt durch gewöhnliche XLPE-Kabel ersetzt werden können.

Untertage und Wasseransammlung in Kabelgräben: Dies hängt vom spezifischen Produkt ab.Aber für ein langfristiges Wassertauchen sind wasserdichte Kabel erforderlich.Bei der Auswahl sollten Sie nach IPX7 oder höheren wasserdichten Produkten nach IEC 60529 suchen oder nach Produkten mit der Bezeichnung "wasserdicht" oder "untertauchbar".

Praktische Tipps für die Kabellegung

Auch wenn Sie wasserdichte Kabel verwenden, müssen Sie bei der Baustelle noch einige Details beachten:Es ist nutzlos, wenn die Gelenke nicht richtig versiegelt sind.Eine vorgefertigte wasserdichte Außenhülle mit Dichtungsmittel ist notwendig, um den Schutz IP68 zu erreichen.

Vermeiden Sie ein längeres Eintauchen von Kabeln: Kabelgräben sollten Entwässerungslöcher haben und Kabelträger sollten Regenbezüge haben; dies sind Grundvoraussetzungen.

Kabel nach internationalen Normen kaufen IEC 60502-2 (extrudierte isolierte Kabel mit Nennspannungen von 1 kV bis 30 kV), IEEE 404 (Standards für Kabelverbindungen),und AEIC CS8 (mittel- und hochspannungsfähige XLPE-Kabel) alle spezifische Anforderungen an die Feuchtigkeitsbeständigkeit habenEin qualifiziertes wasserdichtes Kabel sollte Untertauchdruckprüfungen und Wasserdurchlässigkeitsprüfungen bestehen.

Zusammenfassung
Kann man Polyethylenkabel in Wasser tauchen lassen?

Normal XLPE-Stromkabel: Kurzzeitiges, gelegentliches Eintauchen in Wasser ist zulässig, aber langfristiges Eintauchen wird nicht empfohlen.

Wasserdichte XLPE-Kabel: Diese Kabel sind mit einer wasserdichten Struktur, einer HDPE- oder Metallhülle ausgestattet, die speziell für Wasserbetriebsbedingungen ausgelegt ist.

Zwei wichtige Punkte sind zu beachten: Erstens, wie wasserdicht das Kabel ist, und zweitens, wie gut das Gelenk versiegelt ist.

Schließlich eine Warnung: Vorbeugung ist viel wichtiger als Sanierung, wenn Wasser in Kabel gelangt.Das Trocknen entfernt nur freies Wasser.Bei der Auswahl der Kabel sollten Sie sich daher nicht nur den Preis ansehen, sondern auch die Wasserdichte und die Strukturkonfiguration berücksichtigen..