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In Seite Schraubensicherung:

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Versorgungsunterbrechungen und Brände sind oft auf mangelnde Kontakte zurückzuführen. Elektrische Schraubenverbindungen dienen dazu, elektrische Leiter dauerhaft leitfähig zu verbinden. Eine mechanische Verbindung ist hierzu notwendig, aber nicht hinreichend.

Die besonderen Aspekte elektrischer Schraubenverbindungen sind die zumeist weichen Leiterwerkstoffe (Kupfer oder Aluminium), kurze Klemmlängen, unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten in Verbindung mit thermischer Wechselbelastung, Vorhandensein oder Bildung isolierender Zwischenschichten (Oxidation) sowie Schwingungsbelastung.

Schraubensicherungen für elektrische Verbindungen haben folgende Anforderungen:

  • die Anziehdrehmomente sollen den weichen Werkstoffen angepasst werden (Vorgaben nach DIN 25201-3[1] oder Herstellerangaben)
  • Eindrücke oder Spanbildung vermeiden
  • Verschmutzung vermeiden
  • mögliche Setzerscheinungen, resultierend durch Einebnung der Oberflächen der weichen Leiterwerkstoffe bzw. unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten kompensieren
  • Kontaktdruck darf nicht über Isolierstoffe übertragen werden
  • Verwenden federnder Sicherungselemente

Nach DIN 43673-1[1] und anderen, ist eine Verwendung von federnden Elementen vorgeschrieben. Dies können Spannscheiben (DIN 6796) oder ähnliche Scheiben wie Sperrkantscheiben oder Sperrkantringe[2] sein. Diese sorgen für eine Reduzierung der Setzerscheinung. Häufig werden Federringe und Fächerscheiben aus dem Maschinenbau als Schraubensicherungselemente eingesetzt.

Bei elektrischen Verbindungen (z. B. Masseanschlüssen) ist der Einsatz von Klebstoff zur Sicherung der Befestigungsschraube nach DIN 25201-3[3] nicht zulässig, weil sich der Klebstoff in die Trennfugen ziehen kann und dort isolierend wirkt.

Zur Beurteilung der Verbindungsqualität von elektrischen Schraubverbindungen wird der Verbindungswiderstand RV mit dem Widerstand im Leiter RM (Stromschiene oder Kabel) ins Verhältnis gesetzt. Dieses Verhältnis wird als Gütefaktor ku bezeichnet.

kU = RV / RM

Der Widerstand in der Verbindung ist wiederum abhängig von dem Kontaktdruck, mit dem die Verbindungspartner zusammengehalten werden. Ist der Gütefaktor = 1, so ist der Widerstand in der Verbindung gleich dem Widerstand im eigentlichen Leiter. Ziel ist bei elektrischen Schraubverbindungen, einen Gütefaktor ≤1 zu erreichen, welcher über die komplette Lebensdauer aufrechterhalten bleibt. Das bedeutet unter anderem, dass im Laufe der Zeit der Kontaktdruck konstant bleiben soll.