Durch die verringerte Materialdicke der SABIX-basierten Isolierhülle erreichen die Data-Varianten der SABdynamic 900 und 910 eine sehr hohe Signalintegrität. Daher gewährleisten sie auch bei Leitungslängen über 20 m eine störungs- und verlustfreie Datenübertragung für Echtzeit-Anwendungen. Die neuen, jeweils in Control- und Data-Ausführung gefertigten Kabelserien 900 und 910 sind für Spannungen bis 350 V bzw. 600 V ausgelegt und halten Temperaturen zwischen -40°C und +90°C stand. Darüber hinaus verfügen sie über eine ausgezeichnete TMPU-geprüfte Ölbeständigkeit nach EN 50363-10-2 und VDE 0207-363-10-2 sowie eine gute chemische Resistenz gegen Säuren, Laugen, Lösungsmittel und Hydraulikflüssigkeiten.

Sie sind UV-beständig nach HD 605, Ozon-fest gemäß DIN EN 50396, salzwasserbeständig nach UL 1309 sowie RoHS-konform und LABS-unkritisch. Zudem sind beide Ausführungen PFAS-frei, was Anwendern auch im Falle eines PFAS-Verbots Betriebssicherheit bietet. Durch den halogenfreien Materialmix mit flammhemmendem, selbstverlöschendem PUR-Mantel erfüllen beide Produktreihen die Zulassungskriterien für den nordamerikanischen Markt.

SAB Bröckskes liefert die S900 Data standardmäßig im Format 12 x 0,14 mm² als mehradrige ungeschirmte Leitung sowie in vier mehrpaarigen geschirmten Varianten. Die Data-Version der 910 ist in drei Standardausführungen erhältlich. Als Control-Leitungen bietet SAB Bröckskes serienmäßig zwei mehradrige ungeschirmte und zwei mehradrige geschirmte Optionen an. Auf Anfrage entwickelt und fertigt der Spezialkabelhersteller Sonderlösungen mit kundenspezifischen Abmessungen, anderer Mantelfarbgebung und individuellem Kabeldesign.

The growing importance of electric drive technology brings with it the need for reliable high-voltage (HV) measurement to ensure the operational safety of on-board electrical systems and charging infrastructure. In addition to special cables for HV wiring, two German manufacturers, SAB Bröckskes and CSM, have been developing measurement modules for the safe testing of HV components in vehicles and on test benches for a good 10 years.

Image 1: SAB connection cable for a high-voltage (HV) measurement module for temperature and analogue measurement signals

Today’s electric vehicles feature extensive HV networks with a voltage of several hundred volts connecting the various electrical equipment. In addition to the battery and the inverter for controlling the three-phase machines, networked components also include smaller loads such as a DC/DC converter, battery cooling, heat pump and vehicle heating. To ensure operational safety, safe measurement solutions are required for high DC and AC voltages as well as all relevant physical parameters from temperature and acceleration to force and pressure. The scope and complexity of testing are increasing because the HV infrastructure in the high-end vehicle range includes more and more comfort features, and heavy premium-range cars usually have several powerful electric motors.

Special cables for high-voltage measurements

For about a decade, the special cable manufacturer SAB Bröckskes has been developing and producing HV cables for electric mobility, with dedicated measurement cables for temperature, voltage, acceleration and strain gauges. The company also manufactures shielded and unshielded individual wires for voltages up to 1.8/3 kV for cabling in test benches or laboratories, for example to connect control cabinets or battery test systems. The portfolio includes connection cables for accelerometers (IEPE) and strain gauges to measure acceleration and mechanical voltage in HV environments, HV measurement cables for DC and AC voltage, and highly flexible HV cables for temperature measurement. In addition, the company’s portfolio includes single- and multi-channel type-K HV sensors, HV Pt100/Pt1000 sensors and HV test adapters. Type-K HV sensors are rugged probes that are ideally suited for precise temperature measurement on inverters, electric motors, HV batteries and power electronics. For high process temperatures as occur during thermal curing of insulation materials in electrical aggregates and other HV components, SAB Bröckskes offers designs that withstand ambient temperatures up to 200 °C. The range is rounded off by PT100/1000 HV resistance sensors, which are ideal for high-precision measurements with low thermal mass and comparatively short response times due to their slim design and full-surface contact. The wide range of applications for this sensor type includes temperature detection between individual HV battery cells.

Image 2: PT100/PT1000 HV resistance sensors with extension cable for high-precision temperature measurements at low thermal mass

Modular measuring system

SAB Bröckskes and its technology partner CSM have introduced an HV measuring system consisting of measurement modules, temperature sensors and measuring cables for high-voltage e-mobility components. The system consisting of sensor cable, plug, socket and measuring module enables the use of uninsulated sensors up to 1000 V DC operating voltage. It is safety-attested according to DIN EN 61010 and designed for mobile use in electric and hybrid vehicles as well as stationary installations to measure current, voltage and power directly in HV lines. The system is equally suitable for HV measurements on electrified municipal vehicles as well as on mobile forestry, agricultural and construction machinery. SAB Bröckskes HV sensor cables – such as HV 2-channel analogue measuring cables (90 V), HV 4-channel voltage measurement cables (90 V) and 4-channel voltage measurement cables (1000 V) – ensure a reliable measurement chain from sensor to data acquisition. These also enable common low-voltage sensors to be integrated into HV applications. CSM has cooperated with the German automotive electronics specialist Vector Informatik to develop a scalable e-mobility measurement system for vehicles and test benches that enables data logging and measured value management in HV and LV environments. The decentralized measuring system enables, among other things, synchronous acquisition of measured data from measurement modules, vehicle buses and control units, direct measurement of current and voltage in HV lines with up to 1 MHz as well as multi-channel real-time power analysis.

Image 3: Type-K HV sensors for reliable temperature measurement on HV components such as inverters, electric motors, HV batteries and power electronics

Multi-level protection

A multi-level safety concept in accordance with the provisions of DIN EN 61010 for electrical measuring, control and laboratory equipment ensures safe HV measurement. An isolation barrier in the measurement module ensures secure transmission of measured data and safe power supply. All SAB sensor cables feature multi-layered insulation to protect against electric shock. A blue intermediate insulation, which acts as a wear indicator, signals damage to the cable sheath. The especially developed HV connector for the sensor cable is plugged into the HV module socket through a kink-protection sleeve. HV plug and HV socket are designed to be touch-proof. Before shipping, each individual measuring module undergoes testing in accordance with DIN EN 61010, which is documented in a test report. An accredited test laboratory carries out type tests of the entire system consisting of measurement modules and signal cables. In further test procedures, the units are tested for EMC, shock and vibration resistance as well as their degree of protection of IP65 or IP67. In addition, CSM recommends that HVI isolation tests be carried out annually, if possible, as the modules can be damaged by high temperatures or severe mechanical stress. CSM offers these tests as a service or supplies the test technology developed inhouse to users with a high volume of tests for independent insulation testing.

Von SAB Bröckskes eigens auf die Messmodule abgestimmte HV-Sensorleitungen – wie die HV-2-Kanal Analogmesskabel (90 V), HV-4-Kanal Spannungsmesskabel (90V) und 4-Kanal Spannungsmesskabel (1000 V) – sorgen für eine sichere Messkette vom Sensor bis zur Datenerfassung. Auch gängige Sensoren aus dem Niedervolt-Umfeld lassen sich damit in HV-Anwendungen einbinden. Für das Data Logging und Management von Messwerten aus Hoch- und Niedervolt-Umgebungen hat CSM im Verbund mit Vector Informatik ein skalierbares E-Mobility-Messsystem für Fahrzeug und Prüfstand entworfen. Das dezentrale Messsystem ermöglicht u.a. die synchrone Erfassung der Messdaten von Messmodulen, Fahrzeug-Bussen und Steuergeräten, die Direktmessung von Strom und Spannung in Hochvolt-Leitungen mit bis zu 1 MHz sowie eine vielkanalige Echtzeit-Leistungsanalyse.

Die Hochvolt-Prüfsicherheit der Messmodule wird durch ein mehrstufiges Sicherheitskonzept gemäß den Bestimmungen der DIN EN 61010 für elektrische Mess-, Steuer-, Regel- und Laborgeräte gewährleistet. Eine Isolationsbarriere im Messmodul sorgt für eine gesicherte Übertragung der Messdaten und die für den Betrieb des HV­Messbereichs erforderliche Leistung. Alle SAB-Sensorleitungen besitzen eine mehrfache Isolierung zum Schutz gegen elektrischen Schlag. Eine als Abnutzungsindikator fungierende blaue Zwischenisolierung signalisiert Beschädigungen des Kabelmantels. Der speziell entwickelte HV-Stecker des Sensorkabels wird über einen Knickschutz am Messmodul in die HV-Modulbuchse eingesteckt. HV-Stecker und HV-Buchse sind berührsicher ausgeführt. Vor der Auslieferung durchläuft jedes Messmodul eine per Prüfprotokoll dokumentierte Stückprüfung nach DIN EN 61010. Ein akkreditiertes Prüflabor führt Typprüfungen des Gesamtsystems aus Messmodulen und Signalkabeln durch. Darüber hinaus werden die Einheiten auf EMV, Schock- und Vibrationsfestigkeit sowie ihren Schutzgrad von IP65 bzw. IP67 getestet.

Die digitale Revolution ist nicht mehr nur in aller Munde, sie hält bereits in vielen Unternehmen sichtbar Einzug. Mit Industrie 4.0 wachsen in einem hohen Tempo die Anforderungen an die Datenübertragung in Echtzeit und der rasant steigende Vernetzungsgrad in der Produktion.

Ethernet-Leitungen sind im industriellen Einsatz sehr oft hohen mechanischen Belastungen und/oder hohen Temperaturen ausgesetzt und kommen mit verschiedenen Chemikalien, Ölen und Reinigungsmitteln in Kontakt.

Diese Anforderungen und die Nachfrage der industriellen Anwender nach durchgängigem Ethernet (IIoT) bis hin in die kleinste Fertigungsebene, u.a. bis zum Sensor oder Aktor, hat SAB Bröckskes schnell erkannt und frühzeitig robuste und wirtschaftliche Lösungen entwickelt. Mit der neuen Leitungsreihe CATLine SPE bietet SAB Bröckskes Lösungen für diverse Anwendungsbereiche.

Anwendungsbereiche

Single Pair Ethernet kann für unterschiedliche Anwendungen und diverse Industrien eingesetzt werden. Entscheidend ist die Einsatzart bei der Entwicklung von SPE-Leitungen.
So können beispielsweise Single Pair Ethernet Kabel für die feste Verlegung, für den bewegten Einsatz bis hin zum hochflexiblen Einsatz verwendet werden. Auch hochtemperaturbeständige und robuste SPE Leitungen für die Verlegung im Innen,- und Außeneinsatz werden in vielen Industrieanwendungen benötigt.

Im Fokus bei SAB stehen dabei zwei Single Pair Ethernet Leitungen, die speziell für die steigenden Datenübertragungsraten in der Automatisierung entwickelt wurden. Neben der CATLine C-Track, eine schleppkettenfähige Single-Pair-Ethernet Leitung, entwickelte SAB Bröckskes eine robotertaugliche SPE-Leitung mit UL Approbation – CATLine SPE Robot.

Bei einer Bandbreite von 1-600 MHz gewährleisten die schleppkettenfähigen bzw. robotertauglichen SPE-Leitungen eine sichere und zuverlässige Datenübertragung. Diese Leitungen sind außerdem LABS-unkritisch, ölbeständig, UL-approbiert und RoHS-konform.

SPE-Netzwerk

SAB Bröckskes ist bereits frühzeitig dem SPE-Netzwerk beigetreten und möchte dazu beitragen die SPE Technologie auf dem internationalen Markt zu etablieren und in den unterschiedlichen Industrien neue Anwendungsfelder anzustoßen. Hierzu hat der Kabelspezialist aus Viersen eine komplette Produktpalette für diverse Applikationen entwickelt:

CATLine SPE C-Track       Single Pair Ethernet Leitung, schleppkettentauglich
CATLine SPE Robot          Single Pair Ethernet Leitung, robotertauglich
CATLine SPE HT                Single-Pair Ethernet Leitung, hochtemperaturbeständig
CATLine SPE Rugged       Single Pair Ethernet Leitung für den robusten Innen- & Außeneinsatz
CATLine SPE Rail              Single Pair Ethernet Leitung für den Einsatz in Schienenfahrzeugen

Konstruktion und Fertigung von SPE Leitungen

Aufgrund der hohen mechanischen- und übertragungstechnischen Anforderungen von Single Pair Leitungen steigen auch die Anforderungen an die Konstruktion und Fertigung im Vergleich zu den mehrpaarig verseilten Ethernet Leitungen deutlich. Die Einhaltung der exakten fertigungstechnischen Vorgaben muss 100 % erfüllt sein.

Alle Leitungen sind als Single Pair (2 x AWG 26/7) aufgebaut und können je nach Einsatzgebiet auch als Hybridleitung aufgebaut werden. SAB erwartet eine Menge von applikationsbedingten Sonderlösungen z.B. mit Energieversorgung für die Motoren und die Sensorik. Gerade in diesem Bereich sieht sich SAB gut aufgestellt und möchte individuelle Lösungen anbieten.

Je nach Einsatzgebiet sind unterschiedliche Anforderungen an die Konstruktion gegeben. Für den Schleppketteneinsatz wurde für die Leitung CATLine SPE C-Track eine dauerflexible Konstruktion mit einer speziell abgestimmten Verseiltechnik gewählt. Für den Einsatz an Robotern wurde die Konstruktion angepasst, sodass ein flexibler Einsatz für eine Torsionsanwendung von +/- 180° gewährleistet werden kann.

Vorteile gegenüber klassischen Ethernet Leitungen

Im Vergleich zu einer klassischen 4-paarigen Ethernet-Leitung kommt es Platzeinsparungen von bis zu 30% und Gewichtsvorteilen bis zu 35%. Die Einsparungspotentiale in Euro sind daher gewaltig rechnet man die verlegte Leitungsmenge in km hoch. Im Laufe eines Lebenszyklus z.B. bei einer Bahn kommt es schnell zu 6-stelligen Euro-Beträgen.

Normen & Übertragungsqualität

Eine T1 SPE C-Track Leitung muss die elektrischen- und übertragungstechnischen Anforderungen nach dem Normentwurf CD IEC 61156-12 Ed. 1.0 erfüllen. Stecker gibt es z.B. von Harting mit wir eng zusammenarbeiten. Die Norm ist da bereits abgeschlossen.

Bei SPE ist nach aktuellem Stand nicht mehr Bandbreite notwendig als bei Cat.7A. Leitungen von SAB sind bereits erfolgreich getestet worden.

Sonderlösungen für spezielle Anwendungen

Die Fertigungsmöglichkeiten von SAB erstrecken sich nicht nur auf die Grundtypen und Standard-abmessungen, sondern insbesondere auf Spezialkabel, die nach der jeweiligen Kundenanforderung konstruiert werden. Dabei kann die Fertigung auch in geringen Losgrößen erfolgen, die für Klein- und Nullserien interessant sind.

Die Firmengeschichte von SAB beginnt bereits im Jahr 1947 mit Peter Bröckskes sen. und einer Werkstatt in einem Schuppen in Süchteln sowie einem „Kapital“ von 100 Reichsmark. Seither ist die Entwicklung des Unternehmens bemerkenswert. Was klein begann, ist stark gewachsen und groß geblieben.

Im Jahr 1985 reicht die jährliche Produktionslänge der elektrischen Leitungen bereits einmal um die Erde. Genau zehn Jahre später erweitert SAB Bröckskes seine Produktpalette mit Plug and Play Lösungen und stellt sich als Kabel- und Leitungskonfektionär breit auf.

Als es in den 1990er Jahren zunehmend schwieriger wird, wettbewerbsfähig mit Produkten „Made in Germany“ zu bleiben, zeigt sich das Unternehmen erneut flexibel. Der Wettbewerb für Kabel und Leitungen spitz sich zunehmend zu. Zudem verlagern immer mehr Kabelhersteller ihre Produktionsstandorte in den Osten, was einen Preisverfall bei Standardleitung zur Folge hat. Zunächst stellt dies eine Krise für SAB Bröckskes dar. Peter Bröckskes nutzt jedoch die Krise als Chance und trifft eine folgenschwere Entscheidung und läutet einen Strategiewechsel ein.

Bisher waren 95% der Produkte Standardleitungen, die in großen Mengen gefertigt und vertrieben wurden. Von nun an konzentriert sich SAB auf die Produktion von Spezialkabeln. „Wir machen all das, was die Großen in unserer Branche nicht können“, erklärte Peter Bröckskes. Aus heutiger Sicht eine mutige Entscheidung, die sich als richtig herausgestellt hat.

Die neue Unternehmensstrategie sieht vor, direkt an die Industrie statt an den Handel zu liefern und die Stärken eines mittelständischen Familienunternehmens in den Vordergrund zu stellen: Flexibilität, technische Kompetenz und kurze Entscheidungswege. Dies sind die optimalen Voraussetzungen, um auf jede Anfrage individuell zu reagieren. SAB Bröckskes kann so am Produktionsstandort Deutschland festhalten, die Arbeitsplätze sichern und etabliert sich als Problemlöser in der Branche.

Seinen heutigen Namen erhielt das Unternehmen im Jahr 1998, der die alte Unternehmensbezeichnung Signal-Anlagen Peter Bröckskes ablöste. Zu dieser Zeit entsteht auch das bekannte kreisförmige Logo, das die drei Produktbereiche Kabel & Leitungen, Messtechnik und Kabelkonfektion widerspiegelt. Im Jahr 2018 wird das Logo um den Zusatz Special Cables erweitert, da genau hier die Expertise des Viersener Unternehmens liegt.

Als Spezialkabelhersteller schafft es SAB erfolgreich den Ausnahmezustand, während der Corona Pandemie, hinter sich zu bringen, fördert die Digitalisierung im Unternehmen und sichert mit Innovationen und Investitionen alle Arbeitsplätze. In diesem Jahr feiert das Unternehmen, gemeinsam mit der gesamten Belegschaft, den Höhepunkt seines Erfolgs mit einem großen Familienfest.

Mit Sabine Bröckskes-Wetten als Nachfolgerin ihres Vaters, Peter Bröckskes, meistert bereits die dritte Generation die Krisen ihrer Zeit. Heute zählt SAB Bröckskes mit mehr als 550 Mitarbeitern und über 134 Mio. Euro Umsatz in mehr als 100 Ländern zu den führenden Kabelherstellern weltweit. „Wir sind heute mit zahlreichen Produkten am Markt vertreten und tragen damit aktiv zum Erfolg von Unternehmen unterschiedlichster Branchen bei“, erklärt Sabine Bröckskes-Wetten, Geschäftsführerin der SAB-Gruppe.

„Führend sind wir vor allem in der Konstruktion und Entwicklung von kundenspezifischen Leitungen, sogenannte Spezialkabel. Und das gelingt uns besonders schnell. Nicht umsonst sind wir als das „Schnellboot“ der Kabelbranche bekannt. Made in Viersen steht für Qualität, Flexibilität und Innovationskraft und wird sich auch in den nächsten Jahrzehnten behaupten. Auf die Leistung unserer Mitarbeiter, die uns in weiten Teilen schon seit mehr als 25 Jahren auf unserem Weg begleiten, sind wir deshalb im Jubiläumsjahr ganz besonders stolz“, so die Geschäftsführerin.“

Ein typisches Beispiel ist das Durchführen der Messungen an bereits vorgerüsteten Fahrzeugen, in denen bereits alle Leitungen verlegt wurden. Ist in der Messkette „ETK Steuergerät – Schnittstellen-Leitung – Modul“ nur eine Komponente nicht kompatibel, gilt es mittels Adaptierung die Durchführung der Messungen zu realisieren.

SAB BRÖCKSKES hat speziell für diesen Bereich z.B. ETK-FETK Schnittstellenkabel und ETK-FETK Adapterkabel im Programm. Zu den weiteren Serviceangeboten des Unternehmens gehören individuelle Leitungslängen, Kleinstmengenfertigung, individuelle Kennzeichnung und direkte Betreuung vor Ort.

Zur Adaptierung der Prüflinge an die Prüfstandtechnik, hat SAB Bröckskes eine hochflexible Leitung B 110 C vorgestellt. Das Kupferseil kann als Zuleitung zwischen Generatoren auf Baumaschinen oder als Zuleitung an großen Elektromotoren eingesetzt werden. Außerdem kann die Einzelader überall dort eingesetzt werden, wo hohe Ströme übertragen werden müssen und hohe Leistungen abgerufen werden.

Die hochflexible Leitung erfüllt nicht nur die sicherheitskritischen Anforderungen an die Hochvolt-Umgebung, sondern bringt dem Anwender zusätzliche Vorteile:

Durch den hochflexiblen Litzenaufbau und die Verwendung von Silikon als Isolationsmaterial ist die Einzelader besonders einfach verlegbar. Selbst bei engeren Biegeradien ist die Haptik optimal und die Leitung „schmiegt“ sich an die Umgebung an.

Die kerbfeste Silikonmischung sorgt für eine lange Haltbarkeit und bietet einen erhöhten Schutz gegen Abrieb, auch bei häufigerem Wechsel der Prüflinge und Umbau der Prüfeinrichtung.

Durch die eingebettete doppelte Abschirmung aus Kupfergeflecht und Aluminium Folie ist ein 100 % EMV-Schutz gewährleistet. Die Störung der empfindlichen Messeinrichtungen durch EMV-Abstrahlung aus der Anschlussleitung wird so verhindert.

Dem weltweiten Einsatz der Fahrzeuge unter unterschiedlichsten, teilweise extremen klimatischen Bedingungen wird auch in der Prüfung Rechnung getragen. Die Leitungsmaterialien sind so ausgewählt, dass ein Einsatz im Bereich von -40°C bis +180°C möglich ist.

Die hochflexible Kupferlitze B 110 C deckt alle, bisher üblichen Spannungsbereiche im E-Mobility Sektor ab. Auch zukünftige, eventuell höhere Spannungsklassen, sind bereits berücksichtigt.

Erhältlich ist das CU-Seil bis 1,8/3,0 kV AC bzw. 2,7/5,4 kV DC. Die SAB Entwickler gehen damit auf die Investitionssicherheit der Anwender ein. Die Kombination aus wärmebeständigen Materialien und Querschnitten bis 185 mm², lassen auch Erprobungen mit hohen Stromstärken zu.