Thermo- und Ausgleichsleitungen

Thermo- und Ausgleichsleitungen finden in vielen industriellen Anwendungen ihren Einsatz, wie z. B. in Kühlhäusern oder Flüssiggasanlagen. Damit eine kontinuierlich zuverlässige Temperaturmessung und sichere Übermittlung der entstehenden thermoelektrischen Spannung im mV-Bereich erfolgen kann, gibt es entscheidende Kriterien für die Auswahl der richtigen Leitung. In dem folgenden Beitrag erhalten Sie wichtige Informationen zu Thermo- und Ausgleichsleitungen.

 

In diesem Artikel

1. Allgemeines zu elektrischen Temperaturmesseinrichtungen

2. Isolationswerkstoffe abhängig von der Anwendung

3. Thermospannungen, Grenzabweichungen und Temperaturbereiche nach DIN

4. Typenbezeichnung, Aufbau und Abschirmung

5. Farbkennzeichnung – national, international, weltweit

6. Kriterien zur Auswahl der richtigen Thermo- & Ausgleichsleitung

1. Allgemeines zu elektrischen Temperaturmesseinrichtungen

Eine elektrische Temperaturmesseinrichtung besteht im einfachsten Fall aus drei Elementen und beruht auf dem Prinzip der Thermospannung: einem Thermoelement mit Messstelle, einer Vergleichsstelle und einem Spannungsmessgerät.

„Gemäß dem Seebeck-Effekt entsteht in einem Stromkreis aus zwei verschiedenen elektrischen Leitern bei einer Temperaturdifferenz zwischen den Kontaktstellen eine elektrische Spannung.“

Ein Thermoelement dient als Messwertgeber und besteht aus zwei unterschiedlichen, metallischen Materialien, die am Ende miteinander verbunden sind. Die Vergleichsstelle dient als Maß für die Temperaturdifferenz. Die Temperatur an der Vergleichsstelle muss also bekannt sein oder mit einem separaten Sensor ermittelt werden. Oftmals wird die Vergleichsstelle aus wirtschaftlichen, konstruktiven oder sicherheitstechnischen Gründen in größerer Entfernung von der Messstelle montiert.

Das Bindeglied zwischen der Messstelle und der Vergleichsstelle bildet die Thermo- bzw. Ausgleichsleitung. Um die Messung nicht durch ungewollte zusätzliche Thermospannnungen zu verfälschen, dürfen im Messkreis nur Materialien mit gleichen thermoelektrischen Eigenschaften verwendet werden. Somit werden die Leitermaterialien auf den Thermoelement-Typ (J, K, S, etc.) abgestimmt.

Allerdings muss zwischen Thermoleitungen und Ausgleichsleitungen unterschieden werden. Ausgleichsleitungen bestehen aus einem Ersatzwerkstoff als Innenleiter und sind wesentlich preiswerter, da sich aus diesen Werkstoffen kein Thermoelement herstellen lässt. Zudem werden Ausgleichsleitungen für Erdverlegungen benötigt, bei denen besondere Anforderungen an den Feuchtigkeitsschutz gestellt werden. Thermoleitungen hingegen werden aus den Originalwerkstoffen des entsprechenden Thermoelements hergestellt.

2. Isolationswerkstoffe abhängig von der Anwendung

Die Wahl der Isolationswerkstoffe wird stark von der Anwendung beeinflusst. Es werden häufig Isolationswerkstoffe für höhere Temperaturen (200 °C und höher) benötigt, da die Leitungen bis in unmittelbare Nähe der Messstelle herangeführt oder durch heiße Zonen verlegt werden.

3. Thermospannungen, Grenzabweichungen und Temperaturbereiche nach DIN

Grundsätzlich sind die Eigenschaften von Thermoleitungen und Ausgleichsleitungen nach DIN festgelegt. So sind die Drähte für diese Leitungen nach DIN 43 713 genormt. Darüber hinaus werden die Thermospannungen im zulässigen Temperaturbereich nach DIN IEC 584 Teil 1 festgelegt. Gewisse Toleranzen werden in der DIN-Norm 43 722 zu Grenzabweichungen für Thermo- und Ausgleichsleitungen definiert.

4. Typenbezeichnung, Aufbau und Abschirmung

Ausgleichsleitungen besitzen entweder einen Massiv- oder Litzenleiter und werden mit unterschiedlicher Aderzahl, Abschirmung und Isolation gefertigt je nach Anwendung. Die aus Ersatzwerkstoffen hergestellten Leitungen bestehen aus Legierungen, die nicht zwangsläufig mit dem zugehörigen Thermopaar identisch sein müssen – jedoch sind die thermoelektrischen Eigenschaften exakt identisch mit denen des Thermopaars. Sie werden mit dem Kennbuchstaben „C“ gekennzeichnet nach DIN IEC 584, der dem Thermopaar nachgestellt wird.

Thermoleitungen bestehen aus Massiv- oder Litzenleiter mit unterschiedlichen Isolationen. Dabei verfügen die Leiter über die gleiche Nennzusammensetzung wie das entsprechende Thermopaar. Sie werden nach DIN IEC 584 mit dem Kennbuchstaben „X“ gekennzeichnet, der auch hier dem Thermopaar nachgestellt wird.

Industrielle Umgebungen sind rau und da kann es je nach Anwendung und Außeneinflüssen durchaus sinnvoll sein, eine Abschirmung mit einem entsprechenden Isolierwerkstoff in Erwägung zu ziehen. Diese schützt zum einen vor mechanischen Belastungen, kann die Durchschlagfestigkeit erhöhen und kann eine höhere allgemeine chemische Beständigkeit bieten. Zum anderen bietet sie Schutz vor elektromagnetischen Störungen.

Hier eine Übersicht zu Thermo- und Ausgleichsleitungen für industrielle Anwendungen:

Diese Thermoleitungen & Ausgleichsleitungen führen wir in unserem Sortiment –> WEITER zum Produktkatalog.

5. Farbkennzeichnung

Hier finden Sie eine Übersicht zu den Farbkennzeichnungen von Thermoleitungen und Ausgleichsleitungen auf nationaler, europäischer und internationaler/weltweiter Ebene:

6. Kriterien zur Auswahl der richtigen Thermo- bzw. Ausgleichsleitung

Je nach Anwendung sind einige entscheidende Kriterien bei der Wahl der passenden Leitung zu beachten. Grundsätzlich jedoch sollte im Wesentlichen auf die folgenden Fragestellungen bei der Planung geachtet werden:

Welcher Leitungstyp wird von dem Messsystem unterstützt?

Welche Temperatur muss erfasst werden (von minimal bis maximal)?

Welcher Farbcode muss eingesetzt werden?

Welchen Durchmesser sollte die Leitung haben?

Welche Isolierung der Thermodrähte erfordert die Anwendung?

Sollten für diese Anwendung abgeschirmte oder nicht abgeschirmte Leitungen eingesetzt werden?

Falls Sie zur Wahl der passenden Leitungen für Ihre individuelle Anwendung Unterstützung benötigen, stehen Ihnen unsere Kabelexperten gern zur Verfügung. Kontaktieren Sie uns.

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