Windkraftanlagen werden in rauen Umgebungen betrieben, die im Allgemeinen einen großen Temperaturbereich haben (etwa -40 Grad C bis 50 Grad C) und maximaler ultravioletter Strahlung ausgesetzt sind. Um die erwartete Lebensdauer zu erreichen, muss das verwendete Spezialkabel daher niedrigen Temperaturen von -40 Grad C standhalten und ultravioletter Strahlung widerstehen. Für bewegliche Teile im Ventilator sollte das Kabel eine hervorragende Torsions- und Biegeflexibilität sowie einen kleinen Biegeradius aufweisen.
Kabel müssen außerdem beständig gegen Kraftstoff, Kältemittel, Öl, korrosive Chemikalien und Verschleiß sein. Liegt das Windfeld an Land oder auf See, muss das Kabel auch einem hohen Salzgehalt standhalten. Aus Sicherheitsgründen muss das Kabel zusätzlich zu den oben genannten Anforderungen auch schwer entflammbar sein. In einigen Fällen sind auch andere Merkmale wie raucharme, halogenfreie (LSZH) Materialien und EMI-Schutz erforderlich.
Zusammenfassend sollten die in Windkraftanwendungen eingesetzten Kabel grundsätzlich folgende Anforderungen erfüllen:
(1) Draht: Um die Flexibilität zu maximieren, wird den Konstrukteuren empfohlen, nur mehrere Litzen aus geglühtem, weichem Kupferdraht zu verwenden. Bei Biege- und Wickelanwendungen wird eine kurze konzentrische Litzenkonstruktion verwendet; Bei der Torsionswicklung werden lange konzentrische Litzen verwendet. Drähte mit einer Fläche von mehr als 6 mm2 (10 AWG) erfordern eine zusammengesetzte Litzenstruktur.
(2) Isolierung: Um die Flexibilität bei niedrigen Temperaturen zu erhöhen, werden üblicherweise thermoplastischer Gummi (TPE), Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPR, eine Art EPM oder EPDM) oder Silikonkautschuk (SiR) als Isoliermaterialien ausgewählt, um Ozonkorrosion zu widerstehen und Alterung durch Erhitzen. PVC/Nylon-Isolierungen werden aufgrund ihrer hohen Durchschlagsfestigkeit ebenfalls häufig verwendet.
(3) Mantel: Der Kabelmantel kann aus duroplastischen Verbindungen wie Polyvinylchlorid (CPE), Polychloropren (Neopren), chlorsulfoniertem Polyethylen (CSPE) und synthetischem Gummi bestehen. Es ähnelt auch thermoplastischen Verbindungen wie TPE, TPE-PVC-Legierung und Polyurethan. Diese Materialien sind beständig gegen Öl-, Kraftstoff- und Lösungsmittelkorrosion und weisen eine ausgezeichnete Flexibilität bei niedrigen Temperaturen auf. Diese Eigenschaft macht es zu einem idealen Ummantelungsmaterial für Windkraftkabel.
