Inhaltsverzeichnis
In elektrischen Infrastrukturen, Elektroinstallationsrohr aus PVC spielt eine entscheidende Rolle beim Schutz von Verkabelungssystemen vor mechanischen Beschädigungen, Feuchtigkeit, Chemikalien und Umwelteinflüssen. Doch neben den grundlegenden Materialeigenschaften ist die mechanische Leistungsfähigkeit eines Schutzrohrs, insbesondere seine Fähigkeit, unter physikalischer Belastung seine Integrität zu bewahren, für die Sicherheit und Langlebigkeit im praktischen Einsatz von entscheidender Bedeutung.
Biege- und Kollapsversuche sind zwei wichtige Tests unter den vielen mechanischen Prüfungen. Diese beiden Tests spiegeln das Verhalten der Leitung unter zwei der kritischsten realen Bedingungen wider:
- Der Biegeprüfung beurteilt, wie gut das Rohr der Rissbildung oder Verformung beim Biegen widersteht, eine häufige Anforderung bei der Installation, insbesondere bei kaltem Wetter oder in beengten Räumen.
- Der Zusammenbruchtest bewertet den Widerstand eines Leitungsrohrs gegen Verformung oder Einknicken bei Einwirkung hoher Temperaturen und Drücke, beispielsweise bei der Einbettung in Beton oder der Vergrabung unter schwerer Erdlast.
Diese Tests sind nicht nur wichtige Leistungsindikatoren, sondern dienen auch als Prognosemaßstab für die Installationssicherheit und die langfristige Betriebssicherheit. Unzureichende Ergebnisse in einem dieser Bereiche können zu vorzeitigem Leitungsversagen, beeinträchtigtem Kabelschutz oder kostspieligen Nacharbeiten vor Ort führen.
Dieser Artikel untersucht, wie Biege- und Kollapsprüfungen für verschiedene Arten von PVC-Rohren definiert und angewendet werden, darunter:
Außerdem vergleicht die Studie, wie wichtige internationale Normen diese Prüfungen umsetzen oder auslassen, beispielsweise UL, CSA, IEC 61386 und AS/NZS.
Egal ob Sie Elektroingenieur, Planer oder Bauunternehmer sind, das Verständnis dieser beiden Testarten liefert Ihnen wichtige Erkenntnisse über die Leistungsfähigkeit von Leitungsrohren und die Einhaltung der Vorschriften.
Biegeprüfung von PVC-Rohren
In Elektroinstallationen müssen PVC-Rohrsysteme nicht nur die Verkabelung schützen, sondern auch unter verschiedenen Bedingungen flexibel und mechanisch belastbar bleiben. Zu den wichtigsten Prüfverfahren gehört der Biegetest, der Aufschluss darüber gibt, ob ein Rohr bei Handhabung, Installation und während seiner gesamten Lebensdauer die vorgesehenen Funktionen erfüllt.
Was ist ein Biegetest?
Ein Biegeversuch ist ein mechanisches Prüfverfahren zur Beurteilung der Duktilität, Flexibilität und Verformungsbeständigkeit von PVC-Rohren unter Biegebeanspruchung. Hauptzweck ist die Sicherstellung, dass die Rohre der Handhabung während der Installation standhalten, insbesondere beim Umfahren von Hindernissen oder beim Einbau in komplexe Gegebenheiten, ohne zu brechen oder einzustürzen.
Zweck des Biegeversuchs
Praktikabilität der Installation: Ermittelt, ob sich das Rohr ohne Werkzeug biegen lässt (bei flexiblen Rohrtypen) oder ob es einer mechanischen Biegung standhält (bei starren Rohrtypen).
Materialintegrität: Gewährleistet, dass keine Brüche, Spalten oder Verformungen auftreten, die die Isolierung oder das Einziehen der Drähte beeinträchtigen könnten.
Einhaltung der Vorschriften: Das Produkt wird an regionalen oder internationalen Standards ausgerichtet, um sicherzustellen, dass es die Sicherheits- und Zuverlässigkeitsstandards erfüllt.
Biegeprüfung für starre PVC-Rohre
Starre PVC-Rohre, einschließlich der Rohre der Typen Schedule 40/80 und anderer starrer PVC-Elektroinstallationsrohre, können hinsichtlich ihrer Biegbarkeit nach verschiedenen Normen bewertet werden, und für einige starre PVC-Rohre gelten möglicherweise keine Biegeanforderungen.
IEC 61386-21
Die Norm IEC 61386-21 legt detaillierte Prüfverfahren zur Bewertung der Biegsamkeit und des mechanischen Verhaltens von nichtmetallischen starren Leitungen, wie z. B. PVC-Leitungen, unter simulierten Installationsbedingungen fest. Insbesondere Abschnitt 10.4.102 beschreibt das Biegeprüfverfahren für Leitungsgrößen von 16, 20 und 25 mm, die zu den am häufigsten in Anwendungen mit leichter und mittlerer Belastung eingesetzten Größen gehören.
Prüfgerät:
Für den Test wird eine spezielle Biegevorrichtung verwendet, wie sie in Abbildung 103 der IEC 61386-21 dargestellt ist.
Testbedingungen:
Die Probe wird mindestens 2 Stunden lang bei einer niedrigen, deklarierten Temperatur (basierend auf der Klassifizierung des Rohrs, typischerweise zwischen –5°C und –25°C) in einer temperierten Kammer vorkonditioniert.
Innerhalb von 12 ±2 Sekunden nach Entnahme aus der Kammer wird die Probe mithilfe der Vorrichtung montiert und auf einen Winkel von 90° (±5°) gebogen.
Der Biegevorgang muss gleichmäßig erfolgen, und das Rohr sollte nach dem Loslassen die gebogene Form beibehalten.
Kriterien für Bestehen/Nichtbestehen:
Nach der Kurve:
- Auf der Oberfläche des Leitungsrohrs dürfen weder bei normaler noch bei korrigierter Sicht sichtbare Risse auftreten.
- Die Biegehilfe muss leicht und ohne Beschädigung des Rohrs entfernbar sein.
- Ein Messgerät (gemäß IEC-Abbildung 102) muss unter seinem Eigengewicht die gesamte Länge der gebogenen Probe durchdringen, um zu bestätigen, dass der Innendurchmesser nicht zusammengefallen oder verformt ist.
AS/NZS 2053.2
In Australien und Neuseeland wird die Biegefestigkeit von starren PVC-Rohren in der Norm AS/NZS 2053.2 geregelt. Diese Norm beschreibt die Leistungsanforderungen an Rohre, die während der Installation mechanischen Belastungen ausgesetzt sind. Dieser Test ist insbesondere für Rohre relevant. weniger als 32 mm im Durchmesser, die klassifiziert werden für sehr leichte, leichte oder mittlere mechanische Belastung.
Notiz: Leitungen mit einem Durchmesser von 32 mm oder mehr bzw. Leitungen mit der Kennzeichnung „hochbelastbar“ oder „sehr hochbelastbar“ sind von diesem Biegetest ausgenommen. Diese Leitungen werden üblicherweise nicht vor Ort gebogen, sondern sollten stattdessen mit vorgefertigten Winkelstücken oder mechanischen Biegevorrichtungen hergestellt werden.
Gerät:
Ein Biegegerät entsprechend Abbildung 102 gemäß AS/NZS 2053.2 (ähnlich Abbildung 103 der IEC), mit folgenden Merkmalen:
Ein Zentralformer mit definiertem Radius.
Zwei Biegewalzen zur Aufbringung einer symmetrischen Kraft.
Eine Klemme, um das Rohr leicht in Position zu halten.
Eine Biegehilfe:
Typischerweise eine quadratische, gratfreie Spiralfeder.
Der Außendurchmesser muss 0,7 mm bis 1,0 mm kleiner sein als der minimale Innendurchmesser des Rohrs.
Alternativ kann ein vom Hersteller zugelassenes Hilfsmittel verwendet werden.
Testmethode
Setzen Sie die Biegehilfe in die Leitungsprobe ein.
Setzen Sie das Rohr in die Biegevorrichtung ein und fixieren Sie es vorsichtig mit der Klemme.
Biegen Sie das Rohr, indem Sie die Rollen um die zentrale Form drehen, um eine 180°-Drehung zu erzeugen, sodass das Rohr nach dem Loslassen eine 90°-Biegung beibehält.
Die Biegehilfe vorsichtig entfernen, ohne das Rohr zu beschädigen.
Annahmekriterien:
- Die Leitung darf bei einer Sichtprüfung mit normalem oder korrigiertem Sehvermögen ohne Vergrößerung keine Risse aufweisen.
- Die Biegehilfe sollte sich ohne Kraftaufwand und ohne Beschädigung entfernen lassen.
- Obwohl in dieser Norm (anders als bei der IEC) keine internen Spiel- oder Messlehrenprüfungen explizit erwähnt werden, ist das Fehlen von Rissen oder Verformungen von entscheidender Bedeutung.
UL 651 / CSA C22.2 Nr. 211.2
Bemerkenswerterweise schreiben die UL- und CSA-Normen für starre PVC-Rohre keinen Biegetest vor. Dies liegt daran, dass:
UL 651-Rohre (wie z. B. Schedule 40/80) sind nicht dafür ausgelegt, vor Ort gebogen zu werden.
Von den Monteuren wird erwartet, dass sie vorgefertigte Rohrbögen oder Heißbiegewerkzeuge unter kontrollierten Bedingungen verwenden.
Aufgrund der Steifigkeit des Produkts und der vorgesehenen Handhabungsmethoden wird auf Flexibilitätstests verzichtet.
Biegeprüfung für flexible PVC-Rohre
Im Gegensatz zu starren Systemen müssen flexible PVC-Rohre, wie z. B. elektrische nichtmetallische Schläuche (ENT) und Wellrohre, bei der Installation manuell gebogen werden. Daher sind Biegeversuche unerlässlich, um die Verwendbarkeit, Haltbarkeit und Bruchfestigkeit unter heißen und kalten Bedingungen zu bestimmen.
CSA C22.2 Nr. 227.1 / UL 1653
Für in den USA und Kanada verwendete HNO-Geräte gilt die Norm CSA C22.2 Nr. 227.1 / UL 1653.
Zustand:
Das HNO-Gerät sollte vor der Testung mindestens 24 Stunden bei Raumtemperatur (23±2℃) konditioniert werden.
Erfordernis:
ENT muss eine kreisförmige Innenform mit einer Verzerrung von maximal 15% beibehalten.
Testverfahren:
Jede ENT-Größe wird auf eine Länge von 750 mm (30 Zoll) zugeschnitten.
Die Probe wird um 90° um einen Dorn mit einem Radius gebogen, der ihrer Handelsgröße entspricht, spezifiziert in Tabelle 2 der Norm.
Nach dem Biegen:
Eine starre Kugel mit den in Tabelle 3 der Norm aufgeführten Abmessungen muss ungehindert durch die gesamte Innenbohrung des gebogenen ENT hindurchpassen.
Der Test bestätigt, dass der Innendurchmesser nicht um mehr als 15% von seinem Nennwert abgenommen oder verformt wurde.
Kaltbiegung
ENT-Rohre werden häufig in Umgebungen installiert, in denen Kälte eine Rolle spielt. Um solche Bedingungen zu simulieren, wird mit dem Kaltbiegetest die Flexibilität und Schlagfestigkeit des Rohrs bei niedrigen Temperaturen geprüft.
Testbedingungen:
Sechs Proben jeder Handelsgröße werden 4 Stunden lang bei –20 ±1°C (–4 ±1,8°F) konditioniert.
Bei dieser Temperatur wird jede Probe um 360° um den entsprechenden Dorn gebogen (gleicher Radius wie in Tabelle 2).
Bestehenskriterien:
Während und nach dem Biegen dürfen an keiner der Proben sichtbare Risse, Absplitterungen oder Brüche auftreten.
AS/NZS 2053.5
Die Norm AS/NZS 2053.5 beschreibt die Leistungsanforderungen für gewellte und flexible PVC-Rohre, die in Elektroinstallationen in Australien und Neuseeland verwendet werden, einschließlich Biegeprüfungen.
Geräteanforderungen:
- Ein Biegegerät in der Lage, das Rohr vertikal zu halten und es zum seitlichen Biegen zu drehen.
- Ein Messgerät um sicherzustellen, dass der Innendurchmesser frei bleibt.
- Eine Konditionierungskammerr, das Folgendes aufrechterhalten kann:
Standardprüftemperatur von 20 ±1°C und die niedrigste vom Rohrhersteller angegebene Installationstemperatur (typischerweise bis zu –5°C oder darunter) mit einer Toleranz von ±2°C.
Biegeverfahren:
- Bei Raumtemperatur (20 °C):
- Konditionierung: Proben und Apparatur werden 2 Stunden lang bei 20 ±1°C stabilisiert.
- Manuelle Biegesequenz (4 Mal aufgeführt):
Biegen Sie das Rohr um ca. 90° nach links und halten Sie es 1 Minute lang so.
Kehren Sie in die vertikale Position zurück und halten Sie diese Position 1 Minute lang.
Beugen Sie sich um ca. 90° nach rechts und halten Sie die Position 1 Minute lang.
Kehren Sie in die vertikale Position zurück und halten Sie diese Position 1 Minute lang.
Bei der letzten Wiederholung beim dritten Schritt (nach rechts gebeugt) anhalten und 5 Minuten lang halten.
- Winkelverstellung: Drehen Sie die Biegevorrichtung so, dass die geraden Leitungsabschnitte in einem Winkel von 45° zur Vertikalen stehen.
- Messgerätetest: Lassen Sie das Rohr mit dem angegebenen Durchmesser unter seinem Eigengewicht ohne äußere Krafteinwirkung oder Geschwindigkeit durch das Rohr gleiten.
- Bei niedrigster Installationstemperatur:
Wiederholen Sie genau das gleiche Biege- und Messverfahren wie oben beschrieben, jedoch nach einer Konditionierung bei der vom Hersteller angegebenen minimalen Installationstemperatur (z. B. –5 °C bis –20 °C) für 2 Stunden.
Akzeptanzkriterien
Eine Probe gilt als bestanden, wenn:
Bei normalem oder korrigiertem Sehen ohne Vergrößerung sind keine sichtbaren Risse erkennbar.
Das Messgerät gleitet unter seinem Eigengewicht frei durch das gesamte Rohr, was bestätigt, dass die innere Geometrie nach dem Biegen erhalten bleibt.
IEC 61386-23
Die IEC 61386-23 enthält keine Anforderungen an die Biegefestigkeit flexibler Schutzrohre, bietet aber Biegeprüfverfahren an, die einen ähnlichen Zweck wie Biegeprüfungen erfüllen und die Haltbarkeit der Schutzrohre unter Verformung bewerten.
Zusammenfassung
Nachfolgend finden Sie eine Vergleichstabelle für 8 gängige Biegeprüfungen gemäß den Elektrovorschriften.,
Standard | Leitungstyp | Testart | Temperaturbedingungen | Schlüsselmethode | Bestehenskriterien |
IEC 61386-21 | Hart-PVC (≤25 mm) | Statische Biegung | Angegebene niedrige Temperatur (z. B. -5 °C) | Biegen Sie das Bauteil mithilfe der Biegevorrichtung (Abb. 103) um 90°; entfernen Sie anschließend die Biegehilfe. | Keine Risse; Biegehilfe abnehmbar; Messlehre passt durch das Rohr |
AS/NZS 2053.2 | Hart-PVC (<32 mm) | Manuelles Biegen (x4) | 20 °C und niedrigste Installationstemperatur | Von Hand nach links/rechts biegen; halten; Messprüfung bei 45° durchführen | Keine Risse; Messlehre passt frei |
UL 651 / CSA 211.2 | Hart-PVC (Sch 40/80) | Nicht erforderlich | N / A | N / A | N / A |
UL 1653 / CSA 227.1 | HNO (flexibel) | Statische Biegung + Kalt | Raumtemperatur und -20 °C | Biegen Sie die Kugel um 90° oder 360° um den Dorn; prüfen Sie das Kugelspiel. | Maximale innere Verformung von 15%; keine Risse; Kugel nach Kaltbiegung geprüft |
AS/NZS 2053.5 | Well-/flexibles PVC | Manuelles Biegen (x4) | 20 °C und niedrigste Installationstemperatur | Nach links/rechts biegen; halten; abschließend 5 Minuten halten; Messtest | Keine Risse; Messlehre passt frei |
IEC 61386-23 | Flexibles PVC | Nicht zutreffend | N / A | N / A | N / A |
Kollapsprüfung von PVC-Rohren
Was ist ein Kollapstest?
Ein Kollapstest, auch als Wärmeverformungs- oder thermischer Kollapstest bezeichnet, bewertet die Fähigkeit eines PVC-Elektroinstallationsrohrs, seine kreisförmige Querschnittsform beizubehalten, wenn es hohen Temperaturen und mechanischem Druck ausgesetzt ist. Dies ist besonders wichtig für starre Rohre, die in Hochtemperaturumgebungen wie Dachböden, Dächern oder in der Nähe von industriellen Wärmequellen verlegt werden.
Zweck und Bedeutung
Thermische Stabilität: PVC-Materialien neigen dazu, sich unter Hitzeeinwirkung zu erweichen. Durch die Prüfung der Kollapsfestigkeit wird sichergestellt, dass das Rohr unter solchen Bedingungen seine mechanische Integrität behält.
Mechanische Sicherheit: Eine verformte Leitung kann das Einziehen von Drähten behindern, die Stromtragfähigkeit aufgrund von Isolationskontakt verringern oder die Mindestbiegeradiusvorgaben verletzen.
Anwendungseignung: Ermittelt, welche Leitungen für Installationen in Wänden, Decken oder im Außenbereich geeignet sind, wo erhöhte Temperaturen zu erwarten sind.
Kollapsprüfung für starre PVC-Rohre
IEC 61386-1 / -21
Gemäß IEC 61386-1 wird der Kollapstest für starre PVC-Rohre als “Wärmeverformungstest unter Druck” bezeichnet. Er simuliert die Kombination aus thermischer Einwirkung und mechanischer Belastung, um die Beständigkeit des Rohrs gegen Ovalisierung oder Abflachung zu überprüfen.
Testverfahren
- Biegen und Montieren: Vor der Prüfung wird jede Leitungsprobe gemäß dem in der Norm beschriebenen Verfahren mechanisch gebogen, und die gebogene Probe wird mit vier gleichmäßig verteilten Gurten an einer starren Trägerkonstruktion befestigt.
- Thermische Konditionierung: Die gesamte Anordnung (Träger und Leitung) wird in einem Heizschrank bei der angegebenen maximalen Anwendungstemperatur (typischerweise zwischen 60°C und 90°C) für 24 Stunden ± 15 Minuten mit einer Toleranz von ±2°C platziert.
- Prüfung des Messabstands: Nach der Konditionierung wird die Halterung so gedreht, dass die geraden Abschnitte des Rohrs in einem Winkel von etwa 45° zur Vertikalachse stehen, wobei ein Ende nach oben und das andere nach unten zeigt.
Ein genormter Messdraht muss unter seinem eigenen Gewicht, ohne zusätzliche Kraft oder Geschwindigkeit, durch das Rohr passen.
Kriterien für Bestehen/Nichtbestehen
Ein Leitungsrohr besteht den IEC-Kollapstest, wenn:
Das Messgerät lässt sich ungehindert durch die Leitung hindurchführen, was bestätigt, dass der Innendurchmesser durch thermische Erweichung weder zusammengefallen noch verformt wurde.
Nach dem Test sind keine Risse oder mechanische Defekte sichtbar.
AS/NZS 2053.1 / .2
Der Kollapstest nach AS/NZS 2053 bewertet, ob ein starres PVC-Rohr nach dem Biegen seine innere Querschnittsgeometrie unter thermischer Belastung beibehalten kann. Damit wird das reale Szenario nachgebildet, in dem ein vor Ort gebogenes Rohr in warmen Umgebungen, wie z. B. unter Dächern oder in Betonplatten, installiert wird.
Dieser Test ist obligatorisch für:
- Leitungen mit Durchmessern von weniger als 32 mm
- Als sehr leichte, leichte oder mittlere mechanische Belastung eingestuft
Hochleistungs- und sehr hochbelastbare Leitungen oder solche mit einem Durchmesser von ≥32 mm sind von dieser Prüfung ausgenommen, da sie nicht für das Biegen vor Ort vorgesehen sind.
Gerät
Eine Biegevorrichtung, die der Klassifizierung des Rohres entspricht (siehe AS/NZS 2053.2 Abbildung 102).
Eine starre Halterung mit vier Gurten, um das gebogene Rohr während der thermischen Belastung an Ort und Stelle zu halten.
Eine Klimakammer, die in der Lage ist, die maximale Betriebstemperatur der Leitung ±2°C (üblicherweise 60–90°C) aufrechtzuerhalten.
Eine Lehre (aus AS/NZS 2053.2 Abbildung 103) zur Überprüfung des Innendurchmessers.
Testverfahren
Das Testverfahren ähnelt dem im IEC 61386-21 beschriebenen Kollapstest.
- Biegephase (bei Raumtemperatur)
Biegen Sie das Prüfstück mithilfe der dafür vorgesehenen Biegevorrichtung schrittweise um 90°. Dieser Schritt simuliert die Biegung in der Praxis während der Montage. - Montage
Befestigen Sie das gebogene Rohr mit vier Klemmen an der starren Halterung. Achten Sie darauf, dass die Biegung stabil und symmetrisch ist. - Thermische Konditionierung
Platzieren Sie die gesamte Baugruppe in einer Klimakammer, die auf die maximal zulässige Installationstemperatur des Leitungsrohrs eingestellt ist. Halten Sie diese Temperatur für 24 Stunden ±15 Minuten. - Überprüfung nach dem Erhitzen
Nach dem Erhitzen die Halterung so ausrichten, dass die geraden Abschnitte des Rohrs etwa 45° von der Vertikalen abweichen. Anschließend die passende Messlehre unter ihrem Eigengewicht und ohne zusätzliche Geschwindigkeit durch den gebogenen Rohrabschnitt einführen.
Akzeptanzkriterien
Die Probe gilt als bestanden, wenn der Messfühler nach der Wärmeeinwirkung frei durch die Leitung gleitet, was bestätigt, dass kein Zusammenbruch oder keine Verformung aufgetreten ist.
Der Test stellt sicher, dass der Innendurchmesser frei bleibt und das Einziehen der Drähte auch nach der Installation in Umgebungen mit erhöhten Temperaturen noch möglich ist.
UL 651 / CSA C22.2 Nr. 211.2
Die UL- und CSA-Normen schreiben keinen speziellen Kollapstest für starre PVC-Rohre wie Schedule 40 oder Schedule 80 vor. Stattdessen wird die Durchbiegung unter Last bei vorgegebener Temperatur und die Druckfestigkeit geprüft, um die Elastizität des Rohres zu bewerten.
Kollapsprüfung für flexible Leitungen
Flexible PVC-Rohre werden häufig in Umgebungen eingesetzt, in denen Biegungen, enge Verlegebereiche und mechanische Bewegungen zu erwarten sind. Aufgrund ihrer dünnwandigen, flexiblen Struktur sind sie jedoch anfälliger für Verformungen unter Hitze und Belastung. Daher sind Kollapsprüfungen für flexible Rohre unerlässlich, um sicherzustellen, dass sie auch nach thermischer Einwirkung oder mechanischer Belastung ausreichend Innenspielraum für das Einziehen von Kabeln bieten.
UL 1653 / CSA C22.2 Nr. 227.1
Die Normen UL 1653 und CSA C22.2 Nr. 227.1 für ENT (elektrische nichtmetallische Rohre) bezeichnen dieses Verfahren nicht explizit als “Kollapstest“, sondern bewerten das Kollapsrisiko anhand einer Reihe von Biege- und Kaltbiegeversuchen.
AS/NZS 2053.5
AS/NZS 2053.5 wendet eine direktere Kollapsprüfung für gewellte PVC-Rohre an, ähnlich den Prüfungen für starre Rohre in Teil 1 der Normenreihe. Im Gegensatz zu starren Rohren in AS/NZS 2053.2 beschränkt AS/NZS 2053.5 die für diese Prüfung geltenden Größen und Klassifizierungen für flexible Rohre nicht speziell für diese Prüfung.
IEC 61386-1 / -23
Wie die Norm IEC 61386-23 zeigt, ist der Kollapstest für flexible PVC-Rohre nicht so geeignet wie für starre, nichtmetallische Rohre.
Zusammenfassung
Hier sind 9 gängige Prüftabellen für den Zusammenbruch von Elektrovorschriften.,
Standard | Leitungstyp | Testart | Anwendbare Größen / Typen | Testbedingungen | Akzeptanzkriterien |
IEC 61386-21 | Hart-PVC | Wärmeverformung nach dem Biegen | Biegsame Leitungen | Gebogenes Rohr, an einem starren Rahmen befestigt, 24 Stunden lang bei der angegebenen Maximaltemperatur konditioniert. | Die Prüflehre muss unter ihrem Eigengewicht bestehen, es dürfen keine Risse sichtbar sein. |
AS/NZS 2053.1 / .2 | Hart-PVC | Thermischer Kollaps nach Biegung | <32 mm, nur für sehr leichte bis mittelschwere Leitungen | Um 90° gebogen, auf einer Halterung fixiert, 24 Stunden bei maximaler Temperatur konditioniert, gemessen mit einem Standardlehrenmessgerät | Die Messuhr muss frei durchgehen, es dürfen keine sichtbaren Schäden vorhanden sein. |
UL 651 / CSA 211.2 | Hart-PVC (Sch 40/80) | Nicht gewidmet | N / A | N / A | N / A |
UL 1653 / CSA 227.1 | ENT Flexibles PVC | Nicht gewidmet | N / A | N / A | N / A |
AS/NZS 2053.5 | Well-/flexibles PVC | Ähnlich wie starr | Keine Größenbeschränkung | Gebogen, an einer starren Halterung befestigt, 24 Stunden lang bei maximaler Temperatur erhitzt, Messgerät nach Erhitzen bestanden | Das Messgerät muss ungehindert passieren können, es darf keine Einstürze oder Hindernisse geben. |
IEC 61386-23 | Flexibles PVC-Rohr | Nicht zutreffend | N / A | N / A | N / A |
Profi-Tipps: Wenn Sie mehr über die Prüfung von PVC-Rohren erfahren möchten, können Sie unsere letzten Beiträge lesen:
Schlagfestigkeit und Zugfestigkeit von Elektroinstallationsrohren
Feuer- und UV-Beständigkeitsklasse für elektrische Leitungen
Biegeversuch vs. Kollapsversuch
Biege- und Kollapsversuche zählen zu den wichtigsten mechanischen Prüfungen von PVC-Rohren. Obwohl beide unerlässlich sind, um die Eignung eines Rohres für reale Einsatzbedingungen zu bestimmen, dienen sie unterschiedlichen Zwecken und werden daher auf verschiedene Weise durchgeführt.
Aspekt | Biegeprüfung | Kollapstest |
Objektiv | Zur Beurteilung der Flexibilität, Duktilität und Rissbeständigkeit des Rohrs bei Biegung. | Um die Fähigkeit des Rohres zu beurteilen, seinen kreisförmigen Querschnitt unter Hitze- und mechanischer Belastung beizubehalten |
Simulation von | Vor-Ort-Biegen während der Installation (z. B. Umführen um Hindernisse herum) | Umgebungen mit erhöhten Temperaturen wie Dachböden, Betonfundamente und Dächer |
Ausfallrisiko | Rissbildung, Knickbildung oder bleibende Verformung beim Biegen | Ovalisierung, Abflachung oder Verstopfung des inneren Durchgangs |
Aspekt | Biegeprüfung | Kollapstest |
Wenn durchgeführt | Bei Raumtemperatur und niedrigen Temperaturen, oft vor der Installation | Nach dem Biegen des Rohres erfolgt die thermische Konditionierung bei erhöhter Temperatur. |
Testaufbau | Manuelles oder maschinelles Biegen über einen definierten Radius mit Hilfsmitteln oder Vorrichtungen | Probe auf starrer Halterung mit 90°-Biegung montiert; 24 Stunden in einer Kammer erhitzt |
simulierte Bedingungen | Mechanische Handhabung, Fräsen enger Kurven oder manuelle Biegeanforderungen | Langfristige Hitzeeinwirkung nach der Installation in festen Positionen |
Bewertungsmethode | Nach dem Biegen auf Risse, strukturelle Schäden und freien Durchgang des Innenmessgeräts prüfen. | Prüfgerät nach Hitzeeinwirkung durchgelassen; kein Zusammenbrechen oder Verstopfen zulässig |
Warum beide Tests wichtig sind
Bei der Auswahl und Einhaltung der Vorschriften für PVC-Rohre ist das Verständnis sowohl des Biegetests als auch des Kollapstests unerlässlich, da sie unterschiedliche Phasen und Belastungen während des gesamten Lebenszyklus des Rohres berücksichtigen.
Biegeprüfungen sind bei der Installation unerlässlich. Sie simulieren reale Handhabungsszenarien – wie das manuelle Verlegen von Leitungen durch enge Räume oder um Ecken – und stellen sicher, dass sich das Produkt biegen lässt, ohne zu brechen oder zu splittern. Dies ist besonders wichtig für flexible Leitungen und solche mit kleinem Durchmesser, die oft von Hand oder mit einfachen Werkzeugen vor Ort geformt werden.
Kollapsprüfungen hingegen konzentrieren sich auf das Verhalten im Betrieb. Nach der Installation sind Leitungsrohre häufig hohen Temperaturen ausgesetzt – beispielsweise auf Dachböden, in Beton eingebettet oder auf Dächern. Unter solchen thermischen Bedingungen kann PVC weich werden. Die Kollapsprüfung bewertet, ob das Leitungsrohr seine innere Geometrie beibehält und auch nach längerer Hitzeeinwirkung und mechanischer Belastung einen ungehinderten Kabeldurchgang ermöglicht. Ein kollabiertes Leitungsrohr kann das Einziehen von Kabeln behindern, die Belüftung um die Kabel herum beeinträchtigen oder die Einhaltung der Sicherheitsabstände für elektrische Anlagen nicht gewährleisten.
Letztendlich liefern beide Prüfverfahren einander ergänzende Erkenntnisse: Biegeversuche gewährleisten eine sichere und praktikable Installation, während Fallversuche die Langzeitstabilität unter anspruchsvollen Bedingungen überprüfen. Gemeinsam tragen sie dazu bei, dass PVC-Rohrsysteme sicher, zuverlässig und gemäß internationalen oder regionalen Normen funktionieren.
Anwendungsleitfaden für Ingenieure und Bauunternehmer
Die Ergebnisse von Biege- und Fallversuchen sind nicht nur technische Messwerte, sondern praktische Hilfsmittel, mit denen Ingenieure, Elektriker und Installateure fundierte Entscheidungen bei der Produktauswahl, Systemplanung und Installation treffen können. Das Verständnis des Verhaltens der verschiedenen PVC-Rohrtypen unter mechanischer und thermischer Belastung gewährleistet normgerechte, sichere und langlebige Elektroinstallationen.
1. Auswahl des Leitungstyps basierend auf der Installationsumgebung
Nicht alle PVC-Rohre sind gleich, insbesondere wenn sie unterschiedlichen physikalischen und thermischen Belastungen ausgesetzt sind. Nutzen Sie Testdaten, um das richtige Produkt für Ihre Anwendung auszuwählen.
- Verwenden Sie starre PVC-Rohre (z. B. Schedule 40/80) für freiliegende oder eingebettete Verlegungen, insbesondere in industriellen, Versorgungs- oder baulichen Anwendungen, bei denen physikalischer Schutz und Flammbeständigkeit Priorität haben.
- Flexible Wellrohre oder ENT-Rohre eignen sich ideal für Installationen in engen Räumen, Wänden oder Decken, wo die einfache Biegbarkeit und das geringe Gewicht die Arbeitszeit reduzieren.
- Vermeiden Sie das Biegen starrer Rohrtypen, die nicht für das manuelle Biegen geprüft oder zugelassen sind. Verwenden Sie stattdessen die empfohlenen werkseitig gefertigten Rohrbögen oder Wärmeformverfahren.
2. Temperaturbeständigkeit und Einsturzfestigkeit berücksichtigen
Kollapstests simulieren reale Hitzebedingungen. Nutzen Sie diese Daten, um Ausfälle nach der Installation zu vermeiden:
- Bei Installationen auf Dachböden, Dächern oder in Bodenplatten muss sichergestellt werden, dass die Leitungen thermischen Belastungstests standgehalten haben.
- Wählen Sie Produkte mit zertifizierten Temperaturwerten, die den zu erwartenden Umgebungs- oder Betriebsbedingungen entsprechen oder diese übertreffen.
- Vermeiden Sie die Verwendung von flexiblen Schutzrohren ohne nachgewiesene Hitzebeständigkeit in Bereichen mit dauerhaft hohen Temperaturen.
3. Biegsamkeit während der Planungsphase beurteilen
Die Verlegung von Leitungen durch komplexe Pfade erfordert Planung:
- Bei Rohrdurchmessern unter 32 mm gewährleistet die Einhaltung der Biegeprüfung nach IEC 61386-21 oder AS/NZS 2053.2, dass Installateure sichere manuelle Biegungen ohne Risse oder Verformungen durchführen können.
- Für ENT- oder Wellrohre sollten Produkte ausgewählt werden, die gemäß UL 1653 / CSA 227.1 und AS/NZS 2053.5 geprüft wurden, um sicherzustellen, dass sie bei der Installation unter normalen Witterungsbedingungen und bei Kälte nicht zusammenbrechen, wenn sie von Hand gebogen werden.
- Um ein Überbiegen und damit eine Beeinträchtigung der Verwendbarkeit der Leitungen zu vermeiden, ist es wichtig, den minimalen Biegeradius und den erforderlichen Abstand zwischen den Leitungen zu kennen.
4. An den örtlichen Vorschriften und Normen ausrichten.
In verschiedenen Rechtsordnungen gelten unterschiedliche Standards. Wählen Sie Leitungen und Installationsmethoden, die den geltenden Vorschriften entsprechen:
- Die Normenreihe IEC 61386 ist international weit verbreitet und bietet Richtlinien für starre und flexible PVC-Rohre.
- Die Normen AS/NZS 2053 regeln die Leistungsfähigkeit und Klassifizierung von PVC-Rohrsystemen in Australien und Neuseeland, mit spezifischen Auswirkungen auf Größe und Belastungsklasse.
- In Nordamerika gelten die Normen UL 651 / UL 1653 und CSA C22.2, die für konforme Installationen in den USA und Kanada befolgt werden sollten.
5. Häufige Installationsfehler vermeiden
Teststandards haben ihren Sinn; ihre Nichteinhaltung kann zu Problemen in der Praxis führen. So wenden Sie Testdaten in der Praxis an:
- Starre Leitungsrohre dürfen nicht vor Ort gebogen werden, es sei denn, sie wurden speziell dafür geprüft und zugelassen.
- Gehen Sie nicht davon aus, dass PVC-Rohre immer ihre Form behalten; überprüfen Sie die Beständigkeit gegen Kollaps unter Hitzeeinwirkung.
- Vermeiden Sie die Kombination von hochbelasteten Bereichen mit niedrigbelastbaren Leitungsklassen (z. B. verwenden Sie unter Bodenplatten oder in Industriewänden Leitungen für geringe Beanspruchung).
- Prüfen Sie stets, ob die Größe des Kabelkanals und der Innenabstand ausreichend und glatt für das Einziehen der Kabel sind.
Abschluss
PVC-Elektroinstallationsrohre sind grundlegende Komponenten moderner Verkabelungssysteme und werden in Wohn-, Gewerbe-, Industrie- und Infrastrukturprojekten eingesetzt. Produktkataloge heben zwar häufig Größe, Wandstärke und Zertifizierungen hervor, doch ein tieferes Verständnis von Prüfungen der mechanischen Belastbarkeit, insbesondere von Biege- und Kollapstests, ermöglicht Fachleuten, fundiertere und sicherere Entscheidungen zu treffen.
Dieser Artikel untersucht, wie Biegeversuche die Flexibilität und Rissbeständigkeit von Leitungen während der Installation beurteilen, während Kollapsversuche ihre strukturelle Integrität unter Hitze und Belastung nach der Installation bewerten. Wir haben diese Verfahren gemäß internationalen und regionalen Normen, darunter IEC 61386, AS/NZS 2053, UL 1653 und CSA C22.2, aufgeschlüsselt und erläutert, warum diese Prüfungen sowohl für starre als auch für flexible PVC-Leitungen relevant sind.
Wenn Sie also die richtigen PVC-Rohre für Ihre Installation auswählen, stellen Sie sicher, dass diese die Leistungsanforderungen der relevanten Normen erfüllen und befolgen Sie die entsprechenden Installationshinweise.
FAQs
Welchen Zweck hat ein Biegeversuch?
Ein Biegeversuch ermittelt die Fähigkeit eines Leitungsrohrs, Biegungen oder Verformungen während der Installation ohne Risse oder Brüche zu widerstehen. Er beurteilt die Duktilität, die strukturelle Belastbarkeit und die Eignung des Materials für die Verlegung um Ecken oder Hindernisse.
Welche Regeln gelten für das Biegen von Leitungsrohren?
Die Regeln variieren je nach Leitungstyp und örtlichen Vorschriften, umfassen aber im Allgemeinen Folgendes:
Halten Sie den minimalen Biegeradius entsprechend der Größe und Art des Leitungsrohrs ein.
Die Anzahl der Biegungen pro Leitungsabschnitt darf nicht überschritten werden (typischerweise nicht mehr als 360° zwischen den Zugpunkten gemäß NEC).
Vermeiden Sie es, das Rohr abzuknicken oder abzuflachen.
Verwenden Sie geprüfte Produkte und befolgen Sie die Empfehlungen des Herstellers für das Biegen vor Ort.
Welchen Zweck hat ein Rohrbogen?
Rohrbögen ermöglichen sanfte Richtungsänderungen ohne Belastung der Kabel. Korrekt gebogene Rohre gewährleisten:
Leichteres Kabelziehen
Verringertes Risiko von Isolierungsschäden
Saubere Wegeführung in beengten oder strukturierten Räumen
Wie biegt man ein starres PVC-Rohr?
Zum Biegen eines starren PVC-Rohrs gibt es zwei gängige Methoden:
- Wärmebiegen: Verwenden Sie ein Heißluftgebläse, um das Rohr an der gewünschten Biegung gleichmäßig zu erwärmen. Sobald das Rohr weich und flexibel ist, biegen Sie es vorsichtig und halten Sie es so lange fest, bis es abgekühlt und ausgehärtet ist.
- Verwenden Sie ein Biegewerkzeug: Setzen Sie eine Biegefeder in das Rohr ein und biegen Sie sie im gewünschten Winkel. Dies kann ein Abknicken verhindern. Dies wird oft bei Raumtemperatur durchgeführt.
Warum ist der Biegetest wichtig?
Der Biegetest stellt sicher, dass sich Leitungsrohre sicher biegen lassen, ohne zu brechen, und bestätigt ihre Leistungsfähigkeit bei kalten, heißen oder beengten Installationen. Er trägt außerdem dazu bei, Installationsfehler, beschädigte Leiter und fehlgeschlagene Inspektionen zu vermeiden.
Was ist ein Leitungskollapstest?
Dieser Test prüft, ob ein Leitungsrohr seinen Innendurchmesser und seine Form nach Einwirkung hoher Temperaturen und mechanischer Belastung beibehält. Er ist entscheidend, um die Funktionsfähigkeit und Sicherheit des Leitungsrohrs in hitzegefährdeten Umgebungen zu gewährleisten.
Wie sieht das Prüfverfahren für den Rohrzusammenbruch aus?
Das allgemeine Verfahren umfasst Folgendes:
Das Rohr in einem vorgegebenen Winkel biegen.
Befestigung an einem starren Rahmen mit Gurten.
Die Anlage wird 24 Stunden lang bei hoher Temperatur (z. B. 60–90 °C) konditioniert.
Die Durchlässigkeit wird mit einer Normallehre geprüft, die unter ihrem Eigengewicht hindurchpassen muss.
Dies simuliert reale Bedingungen, unter denen Hitze zu Verformungen der Leitungen führen kann.
Welchen Zweck hat ein Rohrkollapstest?
Der Kollapstest dient der Überprüfung, ob sich das Schutzrohr aufgrund von Hitze nicht verformt oder den Kabeldurchlass einschränkt und ob seine strukturelle Integrität nach thermischer Belastung erhalten bleibt. Stellen Sie sicher, dass das Produkt die anwendungsspezifischen Leistungsstandards erfüllt.
Verweise
UL 651-Norm für Sicherheit – Starre PVC-Rohre und Formstücke der Typen EB und A (Schedule 40, 80)
CSA C22.2 Nr. 211.2:06 (R2021) Hart-PVC-Rohr (unweichgemacht)
UL 1653-Norm für Sicherheit – Elektrische nichtmetallische Leitungen
IEC 61386-1:2008 Kabelkanalsysteme für das Kabelmanagement – Teil 1: Allgemeine Anforderungen
AS/NZS 2053.1:2001 Leitungen und Formstücke für elektrische Anlagen – Allgemeine Anforderungen

