Die meisten Menschen wählen eine Pumpe sorgfältig aus. Sie vergleichen Leistung, Druck und Brunnentiefe. Dem Kabel schenken sie dabei deutlich weniger Aufmerksamkeit. Es wird genommen, was gerade zur Hand ist, oder einfach ein Verlängerungskabel eingesetzt.
Genau hier entstehen die Probleme. Der Motor überhitzt, die Steuereinheit meldet einen Unterspannungsfehler, die Lebensdauer des Geräts verkürzt sich. Die Ursache liegt dabei nicht in der Pumpe, sondern im Kabel.
Dieser Artikel erklärt, was den richtigen Kabelquerschnitt bestimmt, wie man ihn aus einer Tabelle abliest und welche Kabeltypen bei Pumpen zum Einsatz kommen.
Das Kabel als Wasserleitung
Ein Elektrokabel funktioniert wie eine Wasserleitung. Je größer der Rohrdurchmesser, desto mehr Wasser kann durchfließen. Je größer der Leiterquerschnitt, desto mehr Strom kann das Kabel leiten und desto geringer ist sein elektrischer Widerstand.
Aus einem größeren Querschnitt folgt direkt ein geringerer Spannungsabfall auf dem Weg von der Stromquelle zur Pumpe. Und genau die Spannung an den Motorklemmen entscheidet darüber, ob der Motor korrekt arbeitet.
Ein auf 230 V ausgelegter Motor, der nur 190 V erhält, überhitzt sich. Er nimmt mehr Strom auf als vorgesehen, und seine Lebensdauer verkürzt sich erheblich. Die Norm lässt dabei nur eine Abweichung von +5 % / −10 % vom Nennspannungswert zu. Das entspricht einem Bereich von etwa 207 bis 241 V für einphasige Systeme.
Zwei Faktoren bestimmen den Querschnitt
Der richtige Kabelquerschnitt hängt von zwei Faktoren ab:
- Motorleistung in kW (angegeben auf dem Typenschild des Motors)
- Kabellänge von der Steckdose oder dem Schaltschrank bis zur Pumpe
Jede Pumpe enthält in der Betriebsanleitung eine Tabelle, die diese beiden Parameter kombiniert. Die Tabelle basiert auf einer Berechnung, die den spezifischen Widerstand des Leitermaterials (bei Pumpen fast ausschließlich Kupfer), den zulässigen Spannungsabfall und den Typ des Versorgungsnetzes berücksichtigt. Nachfolgend die Tabelle eines Herstellers für die am häufigsten verwendeten Motoren.
Sonderfall: Frequenzumrichter 3×230 V
Dreiphasige Motoren werden in zwei Spannungsvarianten hergestellt: 3×400 V (klassisches Drehstromnetz) und 3×230 V (verwendet bei Frequenzumrichtern, die über eine Steckdose versorgt werden).
Ein Motor mit 3×230 V nimmt bei gleicher Leistung mehr Strom auf als ein 3×400-V-Motor. Das hat direkte Auswirkungen auf die maximale Kabellänge.
Das Vorgehen: Aus der Tabelle für 3×400 V wird die maximale Länge abgelesen und anschließend mit dem Faktor 0,33 multipliziert.
Kabeltyp je nach Verlegeort
Ein richtiger Querschnitt allein reicht nicht aus. Ebenso wichtig ist, dass das Kabel die mechanischen und isolierten Eigenschaften für die jeweilige Umgebung besitzt. Bei Pumpen begegnen Ihnen vor allem zwei grundlegende Typen:
CYKY ist ein Kabel mit harter Kunststoff-(PVC-)Isolierung. Es ist für die Erdverlegung vorgesehen. Es hat einen doppelten Mantel, der mechanischer Beanspruchung beim direkten Erdkontakt standhält. Es wird auf der Strecke vom Schaltschrank oder der Steckdose bis zur Einführungsstelle ins Wasser eingesetzt.
H07RN-F ist ein Gummikabel für den Einsatz im Wasser. Es führt von der Pumpe durch das Medium bis zur Anschlussklemme oder dem Verteilerkasten. Es darf ohne mechanischen Schutz (Kabelschutzrohr oder Klemmenkasten) nicht in direktem Erdkontakt verlegt werden.
In der Praxis bedeutet das: Wenn ein Kunde ein durchgehendes Kabel vom Pumpenmotor im Brunnen bis zur Steuereinheit im Haus benötigt und die Strecke durch Erde führt, gibt es zwei Möglichkeiten:
- CYKY vom Haus bis zum Verbindungskasten am Brunnen, ab dem Kasten H07RN-F ins Wasser.
- H07RN-F auf der gesamten Strecke, jedoch im erdverlegten Bereich in einem Kabelschutzrohr.
Was bei einem unterdimensionierten Kabel passiert
Ohne Frequenzumrichter: Der Motor dreht an, arbeitet aber mit zu niedriger Spannung. Er überhitzt sich, der Strom ist höher als ausgelegt und die Lebensdauer verkürzt sich. Der Kunde bemerkt dies anfangs möglicherweise gar nicht.
Mit Frequenzumrichter: Der Umrichter misst laufend die Spannung am Pumpeneingang. Ist sie zu niedrig (z. B. 190 V statt 230 V), löst er automatisch einen Unterspannungsfehler aus und startet die Pumpe gar nicht erst. Das ist im Grunde das günstigere Szenario, da der Motor nicht beschädigt wird. Das System arbeitet jedoch nicht, bis die Ursache behoben ist.
Ein Verlängerungskabel reicht nicht
Die Steckdose ist selten genau dort, wo der Kunde sie benötigt. Das Kabel muss verlängert oder zur Einbauposition der Pumpe geführt werden. Und genau hier greifen viele zum nächsten verfügbaren Verlängerungskabel.
Ein handelsübliches Verlängerungskabel mit 1,5 mm² Querschnitt kann nur bis zu einer bestimmten Länge eingesetzt werden. Für einen 1,5-kW-Motor liegt die Grenze bei 35 Metern. Darüber hinaus ist der Spannungsabfall zu hoch, und das Kabel kann sich zudem stark erwärmen.
Die richtige Lösung ist ein Kabel mit dem aus der Tabelle ermittelten Querschnitt für die gesamte Leitungslänge, einschließlich etwaiger Verlängerungen.
Zusammenfassung
Das richtige Kabel zur Pumpe ist kein Detail. Es ist eine ebenso wichtige Entscheidung wie die Wahl der Pumpe selbst.
- Den Kabelquerschnitt wählt man anhand der Motorleistung und der Leitungslänge aus der Tabelle in der Betriebsanleitung.
- Bei Frequenzumrichtern mit 3×230 V ist die maximale Länge kürzer und der Faktor 0,33 muss angewendet werden.
- Der Kabeltyp richtet sich nach der Umgebung: CYKY für die Erdverlegung, H07RN-F für den Einsatz im Wasser.
Ein unterdimensioniertes Kabel führt zur Überhitzung des Motors, verkürzt die Lebensdauer des Geräts oder stoppt die Pumpe im besten Fall mit einem Umrichterfehler. Jedes dieser Probleme lässt sich durch die richtige Auswahl von Anfang an leicht vermeiden.
Bei einer Bestellung einer Pumpe aus unserem Sortiment empfehlen wir Ihnen den richtigen Kabeltyp und -querschnitt für Ihre konkrete Situation. Es genügt, wenn Sie uns Pumpenleistung, Leitungslänge und Verlegeart mitteilen (Erde, Wasser, Freiverlegung).
