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Antistatisches Kabel für aggressive und Ex-Bereiche

01  Antistatische Kabel von Lapp verringern unter anderem auf Bohranlagen von Aker Solutions die Gefahren, die von ­zündfähigen Atmosphären ausgehen

01  Antistatische Kabel von Lapp verringern unter anderem auf Bohranlagen von Aker Solutions die Gefahren, die von ­zündfähigen Atmosphären ausgehen

02  Im hauseigenen Lapp-Prüflabor haben die anti­statischen Leitungen auch die Beständigkeitsprüfung gegen Ölbohrschlamm ­erfolgreich bestanden

02  Im hauseigenen Lapp-Prüflabor haben die anti­statischen Leitungen auch die Beständigkeitsprüfung gegen Ölbohrschlamm ­erfolgreich bestanden

03  Werner Körner ist ­Leiter Technik & Entwicklung bei der U.I. Lapp GmbH in Stuttgart

03  Werner Körner ist ­Leiter Technik & Entwicklung bei der U.I. Lapp GmbH in Stuttgart

Elektrostatische Auf- und Entladung begegnet uns in vielen Bereichen – im Alltag wie in der Industrie. Kommt es zu Funkenüberschlägen, sind diese für den Menschen ab 2 kV spürbar, aber nicht gefährlich. Ganz anders in der Industrie, wo Funkenschlag durch statische Elektrizität zur Explosion führen kann. Mit einem neuen, antistatischen Kabel reduziert Lapp nun das Gefährdungspotenzial.

Im industriellen Bereich ist die Gefahr einer elektrostatischen Entladung vor allem in der Nähe von explosiven Stoffen, wie Öl, Gas, Holz- oder Mehlstaub, gegeben. Üblicherweise ­werden in diesen Bereichen besondere Schutzmaßnahmen getroffen. Zum Beispiel durch Erdungsbänder an Maschinen oder durch Kleidung und Schuhe, die Aufladungen schnell ableiten.

Antistatische Weltneuheit
Besondere Vorsicht gilt auch bei Kabeln, da sie sich durch Reibung aufladen und beim Ladungsausgleich Funken fliegen können. Dem wurde bislang über Erdungsvorrichtungen entgegen gewirkt. Die Lapp-Gruppe hat nun eine Versorgungsleitung entwickelt, die mit einem antistatischen Mantel versehen ist. „Damit haben es Konstrukteure nun leichter, weil der Kabelmantel statische Aufladungen direkt ableitet und sich das Schutzkonzept über das gesamte Kabel erstreckt“, erklärt Werner Körner, Leiter Technik & Entwicklung bei der U.I. Lapp GmbH.
Die Leitung mit dem patentgeschützten Mantelmaterial kommt bereits auf Ölbohrplattformen des norwegischen Herstellers Aker Solutions (Bild 1) zum Einsatz. Hier widersteht sie selbst aggressivem Bohrschlamm. Sie kann aber auch in allen anderen Ex-gefährdeten Bereichen eingesetzt werden.

Hohe Ableitfähigkeit gefordert
Bei der Entwicklung der antistatischen Leitung lag ein Fokus der Lapp-Ingenieure auf der Erreichung einer hohen Ableitfähigkeit beziehungsweise eines geringen Oberflächenwiderstands.
Hintergrundinfo: Ein Material ist ableitfähig, wenn der spezifische Widerstand mehr als 104 Ωm und weniger als 109 Ωm beträgt. Für einen Gegenstand oder eine Einrichtung gibt es eine zweite Größe, den Oberflächenwiderstand. Dieser muss zwischen 104 Ω und 109 Ω liegen, gemessen bei 23 °C und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit, beziehungsweise zwischen 104 Ω und 1011 Ω, gemessen bei 23 °C und 30 % relativer Luftfeuchtigkeit. Das legen die Technischen Regeln für Gefahrstoffe (TRGS 727) fest, die sich mit der Vermeidung von Zündgefahren beschäftigen. Zur Erklärung: Die Atex-Richtlinie 2014/34/EU beschreibt den Explosionsschutz auf europäischer Ebene. Die Umsetzung der Atex-Richtlinie erfolgt in jedem europäischen Mitgliedsstaat in eigenen nationalen Gesetzen und Verordnungen. Auf deutscher Ebene erfolgt dies durch die Explosionsschutzprodukteverordnung (11.ProdSV) sowie der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV). Daraus leiten sich die TRGS ab.
Bei Messungen im hauseigenen Testlabor von Lapp (Bild 2) in Stuttgart wurde nachgewiesen, dass sich die neue antistatische Leitung innerhalb der vorgeschriebenen Grenzen bewegt. Produziert wird das Kabel in Grimaud in Frankreich, wo die Unternehmensgruppe die Fertigung von Sonderkabeln konzentriert hat.

Patentierte Mantelrezeptur
Die antistatische Wirkung steckt im Mantelmaterial. Dem Kunststoff wird ein Additiv zugesetzt, das die Leitfähigkeit erhöht. In einem speziellen Prozess wird das Additiv in der richtigen Menge und Durchmischung dem Kunststoff beigegeben. Lapp hat mit dem Hersteller des Additivs eine Exklusivvereinbarung: Nur Lapp darf dieses Material derzeit für Kabel nutzen. Kompliziert war die Entwicklung vor allem, weil es nicht ausreichte, die oben genannten Voraussetzungen zur Vermeidung von Zünd­gefahren zu erfüllen, sondern auch die Anforderungen der NEK TS 606:2016. Sie definiert die Eigenschaften von marinen Kabeln und den Schutz gegen Bohrschlamm. Beide Eigenschaften zu vereinen, ist die eigentliche Innovation.
Die Befürchtung, durch das Additiv könnte die elektrische Isolation des Kabels leiden, ist unbegründet. Die Iso­lation der Leiter erfolgt immer über die Aderisolation, also den Kunststoff, der die Leiter umhüllt. Der äußere Mantel eines Kabels hat keine isolierende Aufgabe, sondern dient dem mechanischen Schutz, etwa gegen Öl, Chemikalien oder wie in diesem Fall gegen Bohrschlamm sowie bei Biegung, Torsion und Reibung.
Die antistatische Wirkung des neuen Kabelmantels lässt sich durch geeignete Kabelverschraubungen an Schaltschränken, wie der Skintop Brush von Lapp, noch steigern. Die Ladungsträger auf dem Kabelmantel werden über diese Verbindung zusätzlich abgeleitet, ähnlich wie bei einer ­Erdung über Metallbänder.
Das ableitfähige Mantelmaterial ist auch bei anderen Anschluss- und Steuerleitungen einsetzbar, zum Beispiel der Ölflex 865P. Sie ist beständig gegen Öl- und Bohrschlamm nach NEK TS 606:2016, eignet sich für hohe Beanspruchungen in Energieführungsketten und erlaubt die platzsparende Verlegung dank reduziertem Außendurchmesser. „Bei entsprechender Nachfrage können wir auch weitere ­Kabeltypen mit antistatischen Eigenschaften entwickeln und als Katalogware anbieten“, stellt W. Körner (Bild 3) heraus. (ih)

Irmgard Nille ist freie Fachredakteurin und ­Inhaberin der Agentur In-Press in Hamburg. irmgard.nille@in-press.de

Irmgard Nille ist freie Fachredakteurin und ­Inhaberin der Agentur In-Press in Hamburg. irmgard.nille@in-press.de