Kabeltrassenplanung
Bei der Trassenplanung sind die Kriterien Baubarkeit und Belegbarkeit entscheidend.
Baubar ist eine Trasse, wenn die Möglichkeit der Halterung, der notwendigen Breite und Höhe und der Montagefreiheit gegeben ist. Sollte z.B. der Einbringraum für das Trassenmaterial fehlen, so ist die Baubarkeit nicht gegeben. Trassen, die von hohen Decken mittels Stiele abgehängt werden müssen, können die Statik erheblich beeinflussen oder aufgrund des Stangenwalds die Leitungsführung anderer Gewerke stark beeinflussen.
Weiterhin muss die Montagemöglichkeit vorhanden sein. Trassen, die bis in ca. 3 m Höhe über FB verlaufen, sind noch gut per Leiter oder Gerüste zu erstellen. Trassen oberhalb 4 m sind schwer zu montieren und erfordern erheblichen Montageaufwand.
Auch die Trassenbelegbarkeit ist ein wichtiges Kriterium bei der Trassenplanung. Sind Trassen in großen Höhen oder durch andere Gewerke (Rohrleitungen, Lüftungskanäle) verbaut, so ist gerade eine nachträgliche Trassenbelegung zu prüfen.
Planung
Zuerst wird der Trassenverlauf geklärt. Dazu werden die Kabelwege in die Übersichtszeichnungen hineinskizziert, wenn nötig benamst und dann abgemessen. Wichtig bei der Längenbestimmung ist immer die Beachtung der entsprechenden Maßstäbe.
Bei größeren Gewerken stößt man schnell an Grenzen. Die sind gegeben durch die Anlagenkomplexität wie z.B. den vielen Schnittstellen (Rohrleitungs-, Fundament-, Stahlbaukollisionen) und einer großen Anzahl von Kabeln. Mit dem Wissen um den Planungsumfang kann man entscheiden, welche Methodik und Tools zu wählen sind.
Das obere Bild zeigt beispielhaft die 3D-Planung in einem Kabelkanal an einem Abzweig. Neben den farblich verschiedenen Kabelpritschen (unterschiedliche Spannungslevel) erkennt man auch angedeutet die Supports (gelb) und Brandschottung (braun).
Aus einem solchen Modell können alle Informationen für die Stücklistengenerierung des Kabeltrassenmaterials gewonnen werden.
Kabelkanäle
Kabelkanäle sind die Highways der Kabeltrassen und können als Erdbauwerke sehr groß werden. Sie sind begehbar und beherbergen die Kabeltrassen mit einer großen Anzahl von Kabeln. Abzweigungen und Kreuzungen sind von besonderer Bedeutung, müssen sie aufgrund der Begehbarkeit und der kreuzungsfreien Kabelführung verhältnismäßig groß gebaut werden. Kabelkreuzungen mit einer Tiefe von fünf bis zehn Metern sind deshalb keine Seltenheit.
Kabelleerrohre
Kabelleerrohre (engl. Conduits) sind Schutzrohre für erdverlegte Kabel oder bei besonderen Anforderungen als Schutz gegen mech. Beschädigung, Temperatur, oder aggressiver Umgebung (säurehaltiger Luft ect.). Als Materialien kommen i.d.R. heutzutage Kunststoffrohre oder Stahl (z.B. Stapa-Rohr) aus den verschiedensten Materialien, Wanddicken und Elastizitäten zum Einsatz.
Kabelziehschächte
Kabelziehschächte benötigt man bei erdverlegten Kabeln, die aus den Kabelleerrohren ankommend, in einem offen zugänglichen Bauwerk münden. Generell dienen Kabelziehschächte als Zugang zu den Kabelleerrohren und dienen dem Kabelzug. Sie müssen an strategisch wichtigen Abzweigungen gebaut werden und darüber hinaus in regelmäßigen Abständen. Bei Abzweigungen, die gerne rechtwinklig erfolgen, ist ein besonderes Augenmerk auf den größten zu ziehenden Kabeldurchmesser zu legen. Er bestimmt den minimalsten Kabelbiegeradius und somit auch die Abmessung des Kabelziehschachtes. Bei Kabeln mit einem Biegeradius von mehr als einem Meter, dem notwendigen Bauraum und die Anordnung des Kabels im Kabelleerrohr können die Abmessungen des Kabelziehschachtes recht groß werden und somit erheblich zu den Baukosten beitragen. Bei der Konstruktion sollte nicht vergessen werden, dass Kabelziehschächte mit zu den tiefsten Punkten einer Anlage gehören und somit die Gefahr der Überflutung herrscht. Da das nicht unbedingt schön ist, sollten geeignete Maßnahmen für die Entwässerung vorgesehen werden (Sumpf mit Pumpe, Drainageleitungen zu einer Entwässerungsstelle).
Kabeltrassen
Kabeltrassen sind die Wege, auf denen die Kabel verlegt werden. Im Gegensatz zu den selbsttragenden Rohrleitungen benötigen die recht "weichen" Kabel ein Führungs- und Halterungssystem, um geordnet durch eine Anlage oder Gebäude verlegt zu werden.
Das nachfolgende Bild zeigt eine gängige Kabelpritsche (leiterähnlich) mit 100 mm Wangenhöhe und 600 mm Trassenbreite in Edelstahlausführung.
Kabelpritsche
Die Kabelrinne (wannenähnlich) -siehe unten- verfügt gegenüber der oben gezeigten -pritsche über einen geschlossenen Boden.
Kabelrinne
Beide Typen können sowohl waagerecht als auch senkrecht montiert werden. Darüber hinaus erfordern Sonderfälle eine Montage in vertikaler Ausführung. Als Beispiel gelten Kohlekraftwerke, wo der Kohlestaub sich nicht auf die Kabel legen darf, da es hier zu Staubexplosionen kommen kann.
Bei der Materialauswahl kommt es auf den Einsatzbereich an. Für den Außeneinsatz empfiehlt es sich, Edelstahl oder verzinktes Blech zu nehmen, im Innenbereich genügen oftmals beschichtete Varianten. Für Anwendungen in korrosiver Umgebung oder bei geringen Lasten gibt es Kunststoffausführungen.
Der Befüllungsgrad sollte maximal 50-80% betragen. Einfluss auf die Auslastungsgrenzen haben sowohl das Gewicht, der Kabeldurchmesser, die Mindestkabelabstände und die von den Leistungskabeln abgegebene Temperatur.
Bei der eigentlichen Trassenplanung kann man sich am Beispiel eines Modelleisenbahners orientieren. Man kann nur aus den von den Kabeltrassenherstellern vorgegebenen Abmessungen der Formstücke (Geraden, T-Stücke, Bögen) seine Kabeltrassen bauen. Die Maße, Gewichte, Materialien und sonstiges können aus den entsprechenden Katalogen der Hersteller entnommen werden.
Brandschutz und Funktionserhalt
Ein besonderes Kapitel ist das Routing von Brandschutzkabeln (F30/60/90-Verkabelung) und Funktionserhaltskabeln. Die Kabelwege und auch das Routing erfordert Spezialkenntnisse, besonders, was die Wahl der Wege als auch das Kabelmaterial anbelangt. Sie werden meist auf gesondert verlaufenden Funktionserhaltstrassen geführt und haben darüber hinaus eine Brandschutzeinhausung.
Funktionserhaltstrassen sind so zu planen, dass über diesen keine anderen Gewerke verlaufen, außer sie sind auch in einer gleichgearteten F-Klasse gehaltert. Hier liegt eine besondere Herausforderung, besagt es doch, dass fast alle F-Trassen in großen Höhen verlaufen können und spezielle Halter benötigen.
Steigetrassen
Steigetrassen verbinden unterschiedliche Ebenen und Höhenlevels und ermöglichen einen Höhensprung. Sie sind das vertikale Pendant der horizontal gebauten Kabeltrassen.
Kabeltrassen mit Vertikalbögen und Steigetrasse
Kollisionserkennung
Eine der großen Herausforderungen im Anlagenbau ist die Kollisionserkennung. Die Kabeltrassen haben in vielen Bereichen die gleichen Wege wie die Medienversorgung (Wasser, Gas), sowie Heizung, Klima, Lüftung, sind aber getrennt verlegt. So sollten die Kt´s möglichst immer über den Medien liegen, denn wenn leckagebedingt Wasser auf die Kabel rinnt oder rieselt, kann es bei beschädigten Isolierungen der Kabel zu Kurzschlüssen kommen.
Kollisionen mit den anderen Gewerken erkennt man am ehesten in einem geeigneten 3D-Modell. Die Kabeltrassen, Rohrleitungen, Lüftungskanäle und Anlagenkomponenten werden in einem 3D-Viewer zusammengeführt und betrachtet. Kollisionen können dann erkannt und beseitigt werden. Wichtig bei der Kollisionserkennung in einem 3D-Modell sind drei Faktoren, die exakt zueinander passen müssen. Zum einen müssen alle 3D-Komponenten im selben Massstab sein, der Referenzpunkt und die Ausrichtung der X-, Y-, und Z-Achsen müssen identisch sein.
Das Bild 3D-Model zeigt die wesentlichen Einflussgrößen:
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