Aufbau einer Kabelanlage

Eine Erdkabelverbindung besteht aus vielen Komponenten – den Erdkabeln selbst sowie zum Beispiel Muffen, Kabelübergabestationen, Monitoringstationen und bei Wechselspannung Kompensationsanlagen, die die Blindleistung kompensieren.

Querschnitt eines Hochspannungskabels mit vier nummerierten Schichten: äußere Schutzummantelung, Kupferabschirmung, weiße Isolierung und zentraler Kupferleiter mit segmentierter Struktur.

1. Kabelmantel - Schützt das Kabel, insbesondere vor Feuchtigkeit
2. Drahtschirm - Steuert das elektrische Feld und leitet Fehlerströme ab
3. Isolierschicht - Isoliert den spannungsführenden elektrischen Leiter
4. Elektrischer Leiter - Leitet den Strom

Erdkabel als Übertragungsmedium

Erdkabel bestehen im Wesentlichen aus einem elektrischen Leiter, einem Isoliersystem, einem Drahtschirm und einem Kabelmantel. Im Inneren liegt der spannungsführende elektrische Leiter – bei Höchstspannung besteht dieser aus Kupfer. Ihn umgibt ein Isoliersystem, dessen Hauptkomponente aus Kunststoff besteht. Die Isolierung selbst besteht in der Regel aus Polyethylen (PE), das in einem thermisch-chemischen Prozess zum sogenannten VPE vernetzt wird. Ein äußerer Drahtschirm aus Kupfer leitet Fehlerströme ab und hält das elektrische Feld im Kabel. Der äußere Kabelmantel schützt das Kabel vor Feuchtigkeit.

Muffen als Verbindungsstücke

Höchstspannungskabel können – bedingt durch die Transportlogistik – an Land nur in Teilstücken von derzeit etwa 1.000 bis 1.300 Metern Länge zur Baustelle geliefert werden. Brücken und andere Bauwerke setzen dem Transport der schweren Kabeltrommeln Grenzen. Die Kabelstücke müssen wir deshalb beim Verlegen über Muffen verbinden. Um bei Bedarf Messungen durchführen zu können, sind bei manchen Muffen die Anschlüsse von außen erreichbar. Diese so genannten Erdungsmuffen sind in bestimmten Abständen entlang der Kabelverbindung als oberirdische Wartungseinrichtung erforderlich.

Kabelübergabestation (KÜS) zur Netzanbindung

Dort, wo die Kabel in die Erde hinein- oder wieder herausgeführt werden, bauen wir Kabelübergabestationen. Bei Teilerdverkabelungen im Wechselstrombereich sind sie notwendig, um Freileitungen und Erdkabel zu verbinden. Eine solche Station ähnelt einer kleinen Umspannanlage. Im Wechselspannungsnetz sind bei längeren Kabelabschnitten darüber hinaus Drosselspulen erforderlich, um die Blindleistung zu kompensieren. Sie benötigen zusätzliche Schaltvorrichtungen und erhöhen damit den Platzbedarf der gesamten Kabelübergabestation.

Kabel-Kabel-Übergabestation (KKÜS)

Beim Bau langer Gleichstrom-Erdkabelverbindungen werden entlang der gesamten Leitung im Abstand von rund 140 Kilometern Kabel-Kabel-Übergabestationen errichtet. Die Anlagen ermöglichen, die Gleichstrom-Kabelstrecke zu betreiben und effektiv zu überwachen. Außerdem können diese im Falle einer Störung die Ursache innerhalb der einzelnen Leitungsabschnitte orten. Dafür werden die Erdkabel in den Kabel-Kabel-Übergabestationen temporär an die Oberfläche geführt. Die Stationen bestehen im Wesentlichen aus Kabelendverschlüssen, Isolatoren und Überspannungsableitern.

Monitoringstation (MOS)

Entlang von Gleichstrom-Erdkabelsystemen sind je nach Länge der Leitung Monitoringstationen erforderlich. Diese sind notwendig, um Signale für das Monitoring der Leitung zu verstärken. In den Kabelgräben werden zusätzlich Begleitkabel, sogenannte Lichtwellenleiter (LWL), verlegt. Die LWL werden in eine Monitoringstation geführt. Sie werden u.a. für das Monitoring der Leitungen genutzt, beispielsweise für Temperaturmessungen. Da die Signale auf der Strecke schwächer werden, müssen sie in regelmäßigen Abständen verstärkt werden.