Kabellängenmessgerät / Leitungssucher

Elektronische Geräte zum Messen und Auffinden von elektrischen Kabeln funktionieren, ohne dass die zu messende Leitung auf ganzer Länge zugänglichsein muss. Nicht nur die Messung selbst ist zerstörungsfrei. Auch bei verdeckt eingebauten Leitungen sind keine oder nur wenige Vorbereitungen für die Messung erforderlich. Schnell und ohne großen Aufwand können mit einem Kabellängenmessgerät Leitungslängen bestimmt und mit dem Leitungssucher der Verlauf der Leitungen geklärt werden.

Kabellängenmessgerät
Ein Kabellängenmessgerät ermöglicht es, die Länge von elektrischen Leitungen sehr einfach zu bestimmen. Im Gegensatz zu Systemen bei denen das Kabel bewegt werden muss, benötigt ein elektronisches Kabellängenmessgerät mit Kapazitäts– oder Reflexionsmessung nur den Kontakt zu einem oder beiden Kabelenden. Dadurch kann mit diesen Geräten schnell und mit geringem Aufwand festgestellt werden, wieviel Meter Kabel eines bestimmten Typs beispielsweise auf einer Kabeltrommel aufgewickelt oder bereits fest verlegt sind. Während für die für die indirekte Längenmessung über die Kapazität beide Kabelenden benötigt werden, genügt es beim Verfahren mit Reflexionsmessung, das Kabellängenmessgerät an ein Kabelende anzuschließen. Damit die gemessenen Werte korrekt in Längen umgerechnet werden können, muss bei beiden Verfahren die Art des Kabels bekannt sein, oder die spezifischen Eigenschaften müssen an einem Kabelstück mit bekannter Länge ermittelt werden.

Messprinzipien beim elektronischen Kabellängenmessgerät
Mit der kapazitiven Methode kann die Länge von Leitungen bestimmt werden, bei denen beide Enden zugänglich sind. Jedes elektrisch leitende Kabel hat abhängig von Material und Querschnitt einen spezifischen Kapazitätskoeffizienten, der vom Hersteller angegeben wird und im Kabellängenmessgerät hinterlegt werden muss. Wird das Messgerät an beide Kabelenden angeschlossen, misst es die Gesamtkapazität des Kabels und teilt diese dann durch den vom Kabeltyp abhängigen Kapazitätskoeffizienten.

Bei der Reflexionsmethode wird gemessen, wie lange es dauert, bis ein an einem Kabelende eingebrachter Stromimpuls nach der Reflexion am anderen Kabelende wieder am Kabellängenmessgerät eintrifft. Deshalb wird diese Methode häufig auch als Laufzeitverfahren oder auch als TDR-Methode (Time Remain Reflectometrie) bezeichnet. Auch hierfür muss die Art des Kabels, bzw. die für das Kabel typische Ausbreitungsgeschwindigkeit bekannt sein. Ein Kabellängenmessgerät mit Reflexionsmethode lässt sich auch zur leichteren Zuordnung mehrerer angeschlossener Kabeln und zum Auffinden von Kabelbrüchen nutzen, da nur ein Kabelende für die Messung benötigt wird. Die zu messende Leitung muss aber über mindestens zwei Adern verfügen, an die die Messleitungen angelegt werden können.

Wofür steht der Verkürzungsfaktor bei der Reflexionsmethode?
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Wellen in einem Kabel wird meist im Verhältnis zur Lichtgeschwindigkeit angegeben und dann Verkürzungsfaktor genannt. Ein Verkürzungsfaktor von 1 bzw. 100 Prozent steht für eine Ausbreitung mit der Lichtgeschwindigkeit 299.792 km/s. Wird für ein Kabel ein Verkürzungsfaktor von 0,80 angegeben oder ermittelt, bedeutet das, dass sich die elektromagnetischen Wellen in diesem Kabel mit einer Geschwindigkeit von 0,80 mal 299.792 km/s – also mit 239.834 km/s ausbreiten.

Auswahlkriterien für ein Kabellängenmessgerät
Zu den grundlegenden Kriterien bei der Auswahl gehört natürlich die Eignung des Geräts für die vorgesehenen Messaufgaben. Für Leitungen, bei denen nicht beide Kabelenden angeschlossen werden können, muss ein Kabellängenmessgerät mit TDR-Messprinzip gewählt werden. Übliche Messbereiche beginnen bei zwei oder fünf Metern und enden bei mehreren hundert Metern. Generell können sowohl Elektroleitungen, als auch Telefon-, Netzwerk- und Antennenkabel gemessen werden. Wichtig ist darauf zu achten, dass das Kabellängenmessgerät über geeignete Anschlussmöglichkeiten für den zu messenden Kabeltyp verfügt. Komfortable Geräte, bieten eine Auswahl fest gespeicherter Kabeltypen und die Möglichkeit beliebige Kabeltypen selbst zu hinterlegen. Hier sollte darauf geachtet werden, dass die Anzahl der speicherbaren Kabeltypen den eigenen Anforderungen genügt. Die kabelspezifische Ausbreitungsgeschwindigkeit, die für die korrekte Längenermittlung benötigt wird, sollte sowohl als Zahlenwert, als auch über eine Referenzmessung im Gerätespeicher hinterlegt werden können. Hochwertige Kabellängenmessgeräte mit grafischer Anzeige und einstellbarer Pulsdauer können über das TDR-Messprinzip nicht nur die Komplettlänge des Kabels, sondern auch die Art und Position von Kabelfehlern und Abzweigen ermitteln. Jede Veränderung der Leitfähigkeit führt nämlich zu bestimmten Reflexionen. Diese sind in der aufgenommenen Messkurve als örtliche Abweichung mit charakteristischer Form erkennbar.

Leitungssucher
Leitungssucher werden hauptsächlich eingesetzt, um den örtlichen Verlauf von Leitungen zu klären. Dabei gibt es nicht nur Leitungssucher für stromführende oder andere elektrische Leitungen, sondern auch solche für Gas-, Wasser- und Heizungsrohre. Durch die Bestimmung der genauen Position dieser Leitungen unter Putz, hinter Verkleidungen oder im Erdreich kann zum einen verhindert werden, dass diese ungewollt durch Bohrungen oder andere Maßnahmen beschädigt werden. Zum anderen kann der Aufwand für Freilegungen bei der Fehlersuche und für Reparaturen und Erweiterungen verringert werden. Außerdem können Leitungsfinder dazu verwendet werden, festzustellen, ob an einer Leitung Spannung anliegt oder welches Kabel im Verteiler- oder Sicherungskasten zu einer bestimmten Leitung gehört. Leitungssucher gibt es entsprechend der unterschiedlichen Anforderungen in vielen unterschiedlichen Varianten. Zunächst sollte deshalb geklärt werden, welche Leistungsmerkmale der Leitungssucher aufweisen soll. Im folgenden Abschnitt wird kurz auf diverse Leitungssucher für Strom- und Signalleitungen eingegangen.

Leitungssucher für spannungsführende Leitungen
Es gibt Leitungssucher die ausschließlich für spannungsführende Leitungen geeignet sind. Diese Leitungssucher ermöglichen das schnelle Auffinden von Leitungen durch das die Leitung umgebende elektromagnetische Feld. Es ist kein direkter Kontakt zur Leitung erforderlich. Bereits einfache Prüfstifte können Spannungen im Bereich von 12 bis 1.000 Volt detektieren. Bei vorhandener Spannung wird dies akustisch und durch Aufleuchten farbiger LEDs-signalisiert. Diese Leitungssucher ermöglichen es auch Nichtfachleuten schnell und gefahrlos zu überprüfen, ob an einem Kabel Spannung anliegt.

Leitungssucher für spannungslose elektrische, Daten- und Telefonleitungen
Leitungssucher für spannungslose Leitungen bestehen oft aus Sende- und Empfangseinheit. Über die Sendeeinheit wird an zugänglicher Stelle ein Signal auf die Leitung gegeben, das vom Empfänger ausgewertet und meist als Ton- oder Lichtsignal ausgegeben wird. Wenn die Empfangseinheit entlang des Verlaufs der Leitung bewegt wird, bleibt die Intensität gleich. Je weiter der Empfänger von der Leitung entfernt wird, desto schwächer werden das Signal und die Intensität der Geräteanzeige.

Es sind auch viele Leitungssucher verfügbar, die sowohl spannungsführende als auch spannungslose Leitungen orten können. Leitungssucher ermöglichen bei verlegten Leitungen nicht nur das Bestimmen der Position, sondern auch das schnelle Auffinden von Kurzschlüssen und Leitungsunterbrechungen, das Lokalisieren von Abzweigungen und das Zuordnen einer Leitung zu Schaltern, Sicherungen und angeschlossenen Verbrauchern. Viele der Leitungssucher für den professionellen Einsatz verfügen darüber hinaus über Zusatzfunktionen wie Durchgangsprüfung, Widerstands- und Spannungsmessung. Bei der Auswahl sollte darauf geachtet werden, bis zu welcher Tiefe Leitungen in Wänden, Decken und Fußböden erkannt werden können. Zum Auffinden von Kabeln im Erdreich gibt es spezielle Geräte, die an die Bedingungen im Außenbereich und große Verlegetiefen angepasst sind.