Stellen Sie sich einen weitläufigen Industriepark mit dröhnenden Maschinen und hellen Lichtern vor – alles gespeist von einem einzigen 33-kV-Kabel, das unter der Erde vergraben ist. Sollte dieses Kabel ausfallen, würde der gesamte Betrieb zum Stillstand kommen. Dieses Szenario unterstreicht die Bedeutung der Auswahl zuverlässiger, leistungsstarker 33-kV-Kabel, um eine stabile und sichere Stromübertragung zu gewährleisten.

Als entscheidende Komponente von Stromverteilungsnetzen dienen 33-kV-Kabel als elektrische Autobahnen, die Energie effizient von Umspannwerken zu Industriegebieten, Gewerbegebäuden und Wohngebieten liefern. Das Verständnis ihrer Eigenschaften, Typen und Anwendungen ist für die Aufrechterhaltung der modernen Infrastruktur unerlässlich.

33-kV-Kabel wurden speziell für Hochspannungsanwendungen entwickelt und arbeiten mit 33 Kilovolt – einem Mittelspannungsniveau (MV), das in Stromverteilungsnetzen weit verbreitet ist, insbesondere für die Fernübertragung.

• Spannungsnennwert: Die 33-kV-Spezifikation erfüllt die Anforderungen der Mittelspannungsverteilung
• Strukturaufbau:
  • Leiter: Zentraler Aluminium- oder Kupferkern, der elektrischen Strom führt
  • Isolierung: Umliegende Schicht, die Stromlecks verhindert
  • Abschirmung: Schicht zur Steuerung elektrischer Felder und zur Reduzierung elektromagnetischer Störungen
  • Ummantelung: Äußere Schutzschicht, die mechanische Festigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit und Korrosionsschutz bietet

• XLPE-Kabel: Vernetzte Polyethylen-Isolierung bietet überlegene elektrische Eigenschaften und Feuchtigkeitsbeständigkeit, wodurch sie sich ideal für die unterirdische Verlegung eignen. Ihre hohe thermische Toleranz und mechanische Festigkeit halten anspruchsvollen Umgebungen stand.
• PVC-Kabel: Polyvinylchlorid-Isolierung bietet kostengünstige Lösungen für Niederspannungsanwendungen, jedoch mit reduzierter thermischer und elektrischer Leistung im Vergleich zu XLPE.
• PILC-Kabel: Papierisolierte, bleiummantelte Kabel stellen die traditionelle Hochspannungstechnologie dar, die heute weitgehend durch moderne Alternativen ersetzt wurde, da sie schwer sind und die Installation kompliziert ist.

33-kV-Kabel erfüllen wichtige Funktionen in verschiedenen Sektoren:

• Stromverteilung: Verbindung von Umspannwerken mit Industrie-, Gewerbe- und Wohngebieten, wodurch die Kerninfrastruktur des Netzes gebildet wird.
• Unterirdischer Bergbau: Stromversorgung von Geräten in rauen Bergbauumgebungen, in denen Haltbarkeit und Sicherheit von größter Bedeutung sind.
• Infrastrukturprojekte: Unterstützung von Großbauprojekten, Bahnsystemen und anderen Großprojekten, die robuste Stromversorgungslösungen erfordern.

Moderne 33-kV-Kabel verfügen typischerweise über einadrige XLPE-Ausführungen mit Aluminiumdrahtpanzerung (AWA) oder dreiadrige Konfigurationen mit Stahldrahtpanzerung (SWA). Diese Ausführungen bieten außergewöhnlichen mechanischen Schutz während der Installation und des Betriebs. Unterirdische 33-kV-Kabel eignen sich besonders für die direkte Verlegung, wodurch die Installation vereinfacht und gleichzeitig die Kosten gesenkt werden.

Spezielle Varianten umfassen flammhemmende (LSZH) isolierte dreiadrige Kabel für erhöhte Sicherheit in sensiblen Umgebungen. Intern verwenden diese Kabel Präzisionstechnik mit massiven Aluminium- oder Litzenkupferleitern, die von halbleitenden Abschirmungen, XLPE-Isolierung, feuchtigkeitsabsorbierenden Bändern und MDPE-Ummantelung umgeben sind – oft ergänzt durch Kupferdrahtabschirmung für verbesserte Leistung.

Die 33-kV-Klassifizierung erscheint in IEC 60038 (IEC-Standardspannungen) und mehreren britischen Standards, darunter:

• BS 6622: Spezifikationen für wärmehärtende isolierte armierte Kabel (3,8/6,6 kV bis 19/33 kV)
• BS 7835: Anforderungen für raucharme, rauchende wärmehärtende Kabel
• BS 7870-4.10: Standards für extrudierte Isolationsverteilungskabel (11 kV bis 33 kV)

Während 11-kV-Leitungen typischerweise Wohngebiete versorgen – und Strom an lokale Transformatoren für die Endverteilung liefern – arbeiten 33-kV-Systeme mit höheren Spannungen und übertragen Strom zwischen Umspannwerken. Im Wesentlichen übernimmt 11 kV die „letzte Meile“ der Lieferung, während 33 kV die breitere Stromverteilung verwaltet.

33-kV-Freileitungen verwenden üblicherweise Turmstrukturen mit 4-6 dicken Leitern, die durch Querarme getrennt sind. Diese Übertragungsleitungen, die nicht direkt mit Endverbrauchern verbunden sind, verwenden typischerweise 5-6 Scheibenisolatoren oder 12 kleinere Scheiben in Pfostenkonfigurationen. Die Turmhöhen liegen im Allgemeinen zwischen 10 und 20 Metern, mit drei blanken stromführenden Leitern.

Häufige Turmtypen sind H-Rahmen-, I-Träger- und PSC-Strukturen. Die Materialauswahl variiert je nach Region und Anwendung, mit Optionen wie:

• Stahl: Bevorzugt für Anwendungen mit hoher Haltbarkeit und rauen Bedingungen
• Beton: Geeignet für Niederspannungsleitungen, aber an 33-kV-Systeme anpassbar
• Behandeltes Holz: Gelegentlich für bestimmte 33-kV-Installationen verwendet
• Verbundwerkstoffe: Glasfaser-Harz-Kombinationen, die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit bieten

Spannungsschwankungen in 33-kV- und 11-kV-Einspeisungen sollten während der Spitzenlasten und des Normalbetriebs innerhalb der angegebenen Grenzen bleiben:

• Über 33 kV: -12,5 % bis +10 %
• Bis zu 33 kV: -9,0 % bis +6,0 %
• Niederspannung: -6,0 % bis +6,0 %

Die Leiterdimensionierung variiert je nach mehreren Faktoren, einschließlich Leitungslänge, Strombelastung, Umgebungsbedingungen und projektspezifischen Anforderungen. Während Kupferleiter typischerweise einen Durchmesser von etwa 12,8 mm haben, gibt es keinen universellen Standard für 33-kV-Freileitungen. Systemplaner müssen thermische Grenzen, Spannungsabfall und Umweltfaktoren ausgleichen, wenn sie Leiter spezifizieren.

Die Strombelastbarkeit hängt von der Leitergröße und der Umgebungstemperatur ab, wobei einzelne 33-kV-Einspeisungen typischerweise bis zu 45 MVA bewältigen. Dreiphasensysteme unterstützen im Allgemeinen 5-20 MW Lasten, obwohl die Kapazität bei der Aufrüstung der bestehenden Infrastruktur steigen kann.

Die Auswahl geeigneter 33-kV-Kabel erfordert eine umfassende Bewertung der Spannungsanforderungen, Kabeltypen, Anwendungsumgebungen, behördlichen Standards und Betriebsbedingungen. Die richtige Auswahl gewährleistet eine sichere, zuverlässige Stromübertragung – die Grundlage der modernen elektrischen Infrastruktur.