Der Kupferkern des Kabels ist schwarz geworden, ist das ein Qualitätsproblem oder ein normales Phänomen?

Letzte Woche hat mir ein Kunde auf den Philippinen einige Fotos geschickt.

Sie kauften eine Menge davonNiederspannungsstromkabelvon einer anderen Firma und nutzte sie etwa acht Monate lang. Bei einem von ihnen kam es zu Spannungsschwankungen, daher tauschten sie ihn gegen einen neuen aus und schalteten ihn dann für eine „Inspektion“ ab. Auf den Fotos wies die Oberfläche des Kupferleiters eine dunkelschwarze Schicht auf.

Der Kunde fragte direkt: „Ist das recyceltes Kupfer? Wird Ihres auch so sein?“

Ich bat ihn, mir zunächst Fotos von beiden Enden des schwarzen Kupferkernkabels zu schicken.

Tatsächlich war es so, wie ich es vermutet hatte.

Die Schlussfolgerung lautet: In den meisten Fällen ist die Schwärzung des Kupferkerns nicht auf ein Problem mit dem Kupfer selbst zurückzuführen, sondern vielmehr auf ein Problem mit dem Isoliermaterial oder der Betriebsumgebung.

Genauer gesagt: Eine Schwärzung des Kupfers bedeutet nicht unbedingt, dass das Kabel kurz vor dem Ausfall steht, aber man muss lernen, zwischen „harmlosen Oberflächenverfärbungen“ und „tödlicher innerer Korrosion“ zu unterscheiden.

Zwei häufigste Ursachen für „Kupferschwärzung“:

Erstens: Oxidation durch aus dem Isoliermaterial freigesetzten Schwefel.

Dies ist die häufigste Situation. Einige Gummi- oder PVC-Materialien enthalten Schwefel. Beim Erhitzen von Kabeln wird dieser Schwefel freigesetzt und reagiert mit Kupfer unter Bildung von Kupfersulfid – einer schwarzen Substanz.

Dieses Phänomen tritt sogar bei vielen internationalen Markenkabeln auf.

Beeinflusst es die Leitfähigkeit? Leicht.

Wird das Kabel dadurch sofort durchbrennen? NEIN.

Es handelt sich jedoch um ein Warnzeichen, das darauf hinweist, dass:

Das Isoliermaterial ist keine hochreine, schwefelfreie Formel.

Die tatsächliche Betriebstemperatur des Kabels kann höher als normal sein.

Der zweite Typ: Feuchtigkeitseintritt + elektrische Feldeinwirkung → elektrochemische Korrosion.

Das ist die wirklich besorgniserregende Situation.

Wenn die Kabelverbindung nicht richtig abgedichtet ist oder der Mantel nur geringfügige Schäden aufweist, dringt langsam Feuchtigkeit ein. Unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes kommt es zu einer elektrochemischen Reaktion zwischen Kupfer und Wasser, wodurch schwarzes Kupferoxid und Kupferoxid entstehen.

Die Merkmale dieser Korrosion sind:

Eine glänzende schwarze Farbe und eine spröde Textur.

Auf der Oberfläche des Kupferdrahtes entstehen Löcher.

Mit fortschreitender Entwicklung nimmt die Querschnittsfläche des Kupferdrahtes ab → lokale Erwärmung → schließliches Durchbrennen.

Hier ist eine Methode, die Sie ohne Instrumente anwenden können.

Ich habe die Frage eines Kunden in eine einfache Methode umgewandelt, die Sie verwenden können.

Schritt 1: Stellen Sie fest, ob die Schwärzung „an der Oberfläche haftet“ oder „in das Kupfer eindringt“.

Kratzen Sie die geschwärzte Kupferoberfläche vorsichtig mit einer Klinge ab:

Wenn es abgekratzt werden kann und glänzendes Kupfer zum Vorschein kommt → handelt es sich höchstwahrscheinlich um eine harmlose Sulfidierungsreaktion.

Wenn es nach dem Schaben schwarz bleibt oder die Oberfläche rau und pudrig ist → Seien Sie vorsichtig, es kann sich um Korrosion handeln.

Schritt 2: Prüfen Sie, ob die Schwärzung „gleichmäßig verteilt“ ist.

Wenn der Kupferkern des gesamten Kabels gleichmäßig schwarz ist, liegt dies eher an der Oxidation des Isoliermaterials.

Wenn es stellenweise schwarz ist und an anderen Stellen glänzt oder in der Nähe der Gelenke besonders stark ausgeprägt ist → liegt es höchstwahrscheinlich an eindringendem Wasser/Feuchtigkeit.

Schritt 3: Messen Sie den Widerstand (die zuverlässigste Methode).

Nehmen Sie ein ein Meter langes Stück desselben Kabels und messen Sie seinen Gleichstromwiderstand. Wenn der Widerstandswert immer noch innerhalb des zulässigen Bereichs der nationalen Norm (IEC 60228) liegt, bedeutet dies, dass der Kupferkern selbst nicht stark abgenutzt ist.

Eine Erfahrung, die ich von einem Kunden gelernt habe:

„Geschwärztes Kupfer bedeutet nicht unbedingt, dass es schlecht ist, aber wenn der Widerstand zu hoch ist, muss es ersetzt werden.“

Was geschah später mit dem Kabel des Kunden?

Ich ließ ihn den Widerstand messen.

Es lag immer noch im Normbereich.

Dann ließ ich ihn die Oberfläche abkratzen.

Es hat sich gelöst. Die abschließende Beurteilung ergab, dass die Verfärbung der Kupfersulfidoberfläche nicht die Ursache für die Spannungsschwankungen war. Das eigentliche Problem lag woanders – die Crimpqualität der Zwischenverbindungen.

Hätten sie alle Kabel einfach wegen des „geschwärzten Kupfers“ ausgetauscht, wären die Kosten mindestens dreimal so hoch gewesen und das Problem wäre überhaupt nicht gelöst worden.

Drei praktische Vorschläge für Sie:

1. Wenn Sie geschwärzte Kupferkerne sehen, geben Sie nicht sofort dem Lieferanten die Schuld.

Führen Sie zunächst die oben erwähnte dreistufige Bewertung durch. Häufig ist die Schwärzung ein Problem der Anwendungsumgebung und nicht des Kupfers selbst.

2. Worauf Sie wirklich achten sollten, ist nicht die Farbe, sondern eher „Puderbildung“ und „erhöhte Widerstandsfähigkeit“. Wenn der Kupferkern spröde ist, die Oberfläche Pulver abwirft und beim Reiben zwischen den Fingern schwarzes Pulver austritt – in diesen Fällen muss das Kabel ausgetauscht werden.

3. Wenn Sie an Exportprojekten arbeiten, können Sie den Beschaffungsbedingungen einen Satz hinzufügen:

„Verfärbungen von Kupferleitern allein stellen keinen Ablehnungsgrund dar, es sei denn, sie gehen mit einer messbaren Widerstandserhöhung oder einer korrosionsbedingten Querschnittsverringerung einher.“ Dieser Satz kann Ihnen helfen, die meisten unprofessionellen Behauptungen zu vermeiden.

Lassen Sie mich abschließend ehrlich sein:

Von den von uns untersuchten Kabeln fallen weniger als 5 % tatsächlich aufgrund von „unreinem Kupfer“ aus.

Die meisten Beschwerden über „geschwärztes Kupfer“ werden entweder durch zu hohe Betriebstemperatur, Wassereintritt in die Verbindungen oder normale Sulfidierung verursacht – was die Verwendbarkeit überhaupt nicht beeinträchtigt.

Das Problem ist: Viele Menschen gehen beim Anblick von Schwarz davon aus, dass es sich um „minderwertiges recyceltes Kupfer“ handelt.

Dieses Unverständnis führt zu unnötigen Kosten.

Wenn Sie ein Kabel mit geschwärztem Kupferkern haben und sich nicht sicher sind, können Sie es mit der oben beschriebenen Methode testen und überprüfen.

Aus keinem anderen Grund als dem, dass ich selbst durch das gleiche Problem in die Irre geführt wurde.