Elektroinstallation
Elektroinstallation Verlegekabel oder Patchkabel? Quellen Bei der Tertiärverkabelung (horizontale Ebene) hat man oft die Wahl zwischen Lichtwellenleitern und Kupferkabeln der Kategorie 5 bis 7. Aus Preisgründen erhalten meist die Kupferkabel den Zuschlag. Nun hat man aber immer noch die Wahl zwischen zwei Arten: Verlegekabel oder Patchkabel. Ein Verlegekabel besitzt acht Adern in Form von vier verdrillten Adernpaaren. Hier kommen recht massive Drähte (über 0,5 qmm) zum Einsatz. Ein Schirm um die Adernpaare bietet zusätzlich Schutz gegen elektrische Felder. Diese Kabel werden dauerhaft zwischen Patchfeld und Netzwerkdose verwendet. Man fixiert sie auf den Patchfeldern im Verteilerschrank und auf den Netzwerkdosen jeweils auf Schneidklemmen. Wird mit einem Auflegewerkzeug eingepresst, dann schneiden sich seitlich Messer in die Drahtisolierung ein und stellen den Kontakt her. Ein Patchkabel hat acht Adern mit vielen dünnen Einzeldrähten (Litze) und ist daher leicht zu biegen. Es eignet sich daher gut zum flexiblen Rangieren im Verteilerschrank und am Arbeitsplatz. Mit einer Crimpzange werden die dünnen Drähte in den RJ-45-Steckern mit dem Steckerkontakt zusammengepresst. In aller Regel werden Endgeräte über flexible Patchkabel mit RJ- 45-Steckern mit Netzwerkdosen verbunden. Diese wiederum sind über Verlegekabel mit dem Patchfeld kontaktiert. null sein, wenn ein massiver metallener Kabelkanal vorliegt. Bei einem Lochblech-Kabelkanal ist der Mindestabstand in Klasse d nur 5 mm, in Klasse a jedoch 150 mm. Weiter sollten Quellen von Wärme, Feuchtigkeit und Schwingungen umgangen werden, falls diese die Sicherheit mindern könnten. Zu elektrischen Störquellen ist ein Mindestabstand zu halten, zu Leuchtstofflampen z.B. 1,3 m. Die Kabelwege müssen auch einen Schutz für die Verkabelung darstellen. Die Einhaltung der Mindest-Biegeradien muss stets möglich sein. Die größte zulässige Stapelhöhe für Kabel und Leitungen für die Informationstechnik/Kommunikation beträgt allgemein 15 cm in gelochten oder geschlossenen Kabelrinnen. In anderen Fällen ist sie geringer. Der Abstand zwischen den Auflagepunkten darf 1,5 m nicht überschreiten. Unter EMV-Gesichtspunkten sind metallische Wannen günstig. Sie umschließen die Kabel weitest möglich. Mit der Stärke des Wannenmaterials nimmt direkt die Abschirmwirkung gegen Magnetfelder zu. Eine Erdung der Wannen ist dazu nicht Eine wichtige Norm zur EMV/EMI Die auch im Beitrag erwähnte DIN VDE 0100-444 nimmt sich des Themas „Elektromagnetische Verträglichkeit“ bei der Planung und Errichtung elektrischer Anlagen besonders an. Elektrische Betriebsmittel dürfen keine „schädlichen Einflüsse“ auf andere Betriebsmittel ausüben und das Versorgungsnetz nicht unzulässig beeinflussen. Die VDE 0100-444 bündelt im Bereich der VDE 0100 Maßnahmen, um eine ausreichende EMV innerhalb eines Gebäudes zu erreichen. Bereits im Anwendungsbereich dieser Norm findet sich folgende Aussage: „Die Anwendung der von dieser Norm beschriebenen EMV-Maßnahmen kann als ein Teil der anerkannten Regeln der Technik gesehen werden, um elektromagnetische Verträglichkeit der ortsfesten Anlagen zu erreichen, wie durch die EMV- Richtlinie 2004/108/EG gefordert.“ Diese Richtlinie entspricht in Deutschland dem EMV-Gesetz aus 2008 (EMVG). Auch später wird die Norm sehr deutlich: „Die Planer und Errichter der elektrischen Anlage müssen die nachfolgend beschriebenen Maßnahmen zur Reduzierung der elektrischen und magnetischen Störungen auf elektrische Betriebsmittel berücksichtigen.“ Sven Bonhagen: Keine lange Leitung haben und nicht drauf stehen/ Planung, Installation, Betrieb von Kommunikationskabelanlagen, elektropraktiker 5 und 6/2015 Twisted-Pair-Kabel und ihre Kennzeichnung (UTP/FTP/STP): www. elektronik-kompendium.de/sites/ net/0603191.htm erforderlich. Sollen die Wannen jedoch auch elektrisch schirmen, so sind die auf möglichst kurzem Wege mit dem Potentialausgleich zu verbinden. Dazu genügt (im Gegensatz zu einer anzutreffenden Empfehlung) eine Leitung an beliebiger Stelle der Wanne. Parallel geführte Verlegesysteme muss man auch untereinander (in Abständen von 10 bis 20 m) verbinden. Die DIN EN 50346 zum ebenfalls wichtigen Thema „Installation von Kommunikationsverkabelung – Prüfen installierter Verkabelung“ gibt dem Praktiker Hinweise, wie er sich vom Erfolg der Installation überzeugen kann bzw. muss. Der wesentliche Inhalt: • Lage der Mess- und Prüfschnittstellen • Sicherheitsanforderungen für Prüfverfahren • Prüfaufbau • Normalisierung und Kalibrierung • Prüfergebnisse • Prüfparameter für symmetrische Verkabelung • Prüfparameter für Lichtwellenleiter- Verkabelung EMV und Elektroinstallation Hans-Joachim Otto: Grundlagen einer EMV-geeigneten Installation – EMV-Probleme bei Bus- Systemen und deren Behebung (Lonmark White Paper, Internet) Martin Salzmann: EMV-gerechte Ausführung von NS-Schaltanlagen, elektropraktiker 4/2010 Johannes Walfort: Eine wichtige Norm zur Elektromagnetischen Verträglichkeit, DIN VDE 0100-444 (VDE 0100-444):2010-10, VDB 15.11 (Internet) Die DIN VDE 0100-520 in neuster Form (2013-06) als Grundlage für das „Errichten von Niederspannungsanlagen“ gibt allgemeine Hinweise, wie solche Anlagen auszuführen sind, um andere Systeme, wie Kommunikationsverkabelungen, möglicht nicht oder wenig zu beeinflussen. So dürfen Kabel für verschiedene Zwecke nicht in den selben Kabelbündeln verlegt werden. Eine Verlegung von Niederspannungs- und Kommunikationskabeln im rechten Winkel zueinander wäre zwar theoretisch optimal, lässt sich in der Praxis aber nicht verwirklichen (zu große Installationsschleifen). In Gebäuden mit informationstechnischen Einrichtungen ist die Verwendung von PEN-Leitern verboten. Optimal hinsichtlich geringer EMV sind TT- oder TN-S-Systeme. TN-C- Systeme mit ihren mehrfachen Erdverbindungen sind hingegen anfällig auf sogenannte vagabundierende Ströme. In VDE-Bestimmungen wird der Einsatz von TN-S-Systemen und die Auftrennung in N- und PE-Leiter nach dem Speisepunkt gefordert. Die DIN VDE 0100-444 trägt ebenfalls den Titel „Errichten von Niederspannungsanlagen“, nennt aber in Teil 4-444 konkrete „Schutzmaßnahmen – Schutz bei Störspannungen und elektromagnetischen Störgrößen“. Wie wichtig dieses Thema geworden ist, erkennt man auch daran, dass in der neusten Ausgabe 2010-10 der Begriff „Bericht“ in „Norm“ geändert und die Maßnahmen gegen elektromagnetische Störungen komplett überarbeitet und wesentlich ergänzt wurden. Anforderungen bei IT- und TT- Systemen kamen hinzu. Auch diese Norm richtet sich an Architekten und Planer, Errichter und Instandhalter elektrischer Anlagen. Ziel der Anforderungen und Empfehlungen für elektrische Anlagen ist es, elektromagnetische Störungen zu vermeiden oder zu vermindern. Schließlich die DIN EN 50310 „Anwendung von Maßnahmen für Erdung und Potentialausgleich in Gebäuden mit Einrichtungen der Informationstechnik“ (Ausgabe 2011-05). Diese Norm 8 Haus + Elektronik 1/2016 Haus & Elektronik 1-2016.indd 8 18.12.2015 10:09:31
Elektroinstallation Amerika (EIA/TIA) Europa (DIN EN) max. Frequenz Anwendung Cat. 1 - - 0,3...3,4 kHz 100 Ohm analoge Sprachübertragung - - Class A 100 kHz 100 Ohm analoge Sprachübertragung Cat. 2 - Class B 1 MHz 100 Ohm ISDN Cat. 3 - Class C 16 MHz 100 Ohm 10Base-T, 100Base-T4, ISDN, analoges Telefon Cat. 4 - - 20 MHz 100 Ohm 16 MBit Token Ring IBM Typ 1/9 20 MHz 150 Ohm 4 und 16 MBit Token Ring Cat. 5 Cat. 5 Class D 100 MHz 100 Ohm 100Base-TX, SONET, SOH Cat. 5e Cat. 5e Class D 100 MHz 100 Ohm 1GBase-T Cat. 6 Cat. 6 Class E 250 MHz 100 Ohm 1GBase-T, 155-MBit-ATM, 622-MBit-ATM Cat. 6A Cat. 6A Class EA 500 MHz 100 Ohm 10GBase-T - Cat. 7 Class F 600 MHz 100 Ohm 10GBase-T (bis 100 Meter) - Cat. 7A Class FA 1000 MHz 100 Ohm 10GBase-T, 40GBase-T und 100GBase-T (eingeschränkt) Twisted-Pair-Netzwerkkabel und ihre Ordnung (Quelle: elektronik-Kompendium) legt Mindestanforderungen an Erdernetze und Potentialausgleichsverbindungen in Gebäuden fest, in denen Einrichtungen der Informationstechnik installiert werden, um Geräte und informationstechnische Verkabelung gegen elektrische Gefährdungen zu schützen. Sie definiert Anforderungen und gibt Empfehlungen für Erdung und Potentialausgleich, um für die informationstechnische Installation eine zuverlässige Signalbezugsebene zu gewährleisten. Ist der zulässige Biegeradius nicht bekannt, nimmt man den zehnfachen Kabeldurchmesser. Dies gilt für Koaxial- wie Lichtwellenleiterkabel. Bevorzugen Sie Stahlblechkanäle. Der gemeinsame Potentialausgleich von Kommunikations- und Niederspannungsteil hat nicht nur eine Schutzfunk- tion, sondern stellt auch das bestmögliche Signal-Bezugspotential dar. Am besten eignen sich hier untereinander vermaschte Potentialausgleichsanlagen in Verbindung mit einem TN-S- System. In die Erdung sind alle metallischen Komponenten, wie Schränke, Gestelle und Kabelpritschen, einzubeziehen. Für geringste Induktivität sind die Erdungsleiter möglichst geradlinig und auf direktem Wege zu führen. Den Schutzleiter verbinde man mit der Haupterdungsklemme und mit möglichst vielen anderen Punkten. FS Tipps für die Praxis Die Entscheidung für ein Kommunikationskabel und dessen Kauf und Verlegung sollte gut begründet sein. Im Zweifelsfall gehe man mit der höheren Kategorie auf die sichere Seite. Auch lohnt es sich, die Preise zu vergleichen. Daumenregel für die Verkabelungsplanung: Mit 1 Gbps kann man bis zu 100 m überbrücken, aber davon sollten höchstens 10 m Patchkabel sein. Planen Sie ausreichend Fläche für die Technik und sehen Sie Reserven bei den Kabelwegen vor. Durch die hohen Datenübertragungsraten und Betriebsfrequenzen der populären Class-5-Kabel muss deren Montage und Verlegung besonders sorgfältig erfolgen. Bei den Netzwerkkabeln der Cat 6a sind die Übertragungsstrecken technisch auf etwa 100 m begrenzt, und die Anforderungen in Bezug auf die Unterdrückung von Nebensignalen und von Rauschen sind besonders hoch. Cat-6a-Netzwerkkabel sind aber bereits für 10-Gigabit-Ethernet geeignet. Trennung von Systemen und zugleich Abschottung von informationstechnischen Kabeln gegen elektromagnetische Störungen (EMI) z.B. durch leitfähige Abdeckung (Quelle: Johannes Walfort) Haus + Elektronik 1/2016 9 Haus & Elektronik 1-2016.indd 9 18.12.2015 10:09:31
