DD148411A1

DD148411A1 - Pressverbindung zwischen kupfer-und aluminiumleitern

Info

Publication number: DD148411A1
Application number: DD21834180A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Beyer
Original assignee: Wolfgang Beyer
Priority date: 1980-01-08
Filing date: 1980-01-08
Publication date: 1981-05-20

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Preszverbindung zwischen eindrahtigen oder mehrdraehtigen Kupferleitern und ein- oder mehrdraehtigen Aluminiumleitern zur Installation elektrischer Leitungen,insbesondere bei Rekonstruktionsinstallation in Gebaeuden. Die Preszverbindung senkt den Montageaufwand vor Ort und eliminiert die thermische Belastung der Verbindungsstellen, indem die unterschiedlichen Materialeigenschaften der zu verbindenden elektrischen Leiter konstruktiv beruecksichtigt werden. Das Kernstueck der Erfindung ist eine bimetallische Preszhuelse, die aus einem Kupferteil und aus einem Aluminiumteil besteht, wobei die Grenzflaeche (Beruehrungsflaeche) zwischen den beiden Huelsenteil als Kaltschschweiszverbindung ausgefuehrt ist und vorzugsweise diagonal durch die Huelsenwand verlaeuft.

Description

Titel der Erfindung

Preßverbindung zwischen Kupfer- und Aluminiumleiter

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Preßverbindung zwischen eindrahtigen oder mehrdrähtigen Kupferleitern und eindrahtigen oder mehrdrähtigen Aluminiumleitern für die Installation von elektrischen Leitungen, insbesondere bei der Rekonstruktion im V/ohnungsbau.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In der Elektroinstallation wird die bisher dominierende Schraubklemmentechnik zunehmend durch die Insta-Preßtechnik ersetzt. Obwohl die Schraubklemmentechnik für das Verbinden von Kupferleitern mit Aluminiumleitern technisch praktikabel ist, stellt sie gegenüber der Preßtechnik eine ökonomisch ungünstige Variante dar· Die ebenfalls bekannten Schweißverbindungen in Form der Kupferschwe^ßung an verdrillten Leitern aus Aluminiumdraht und Kupferdraht, wie sie in der UdSSR in Leitungsnetzen bis zu 2kV ausgeführt werden, erfordern durch die spezifischen Eigenschaften der zu verbindenden Metalle einen relativ hohen Vor- und Nachbereitungsaufwand. Diese Nachteile treffen auch bei Kaltpreßschweißverbindungen zum Herstellen von Stumpfverbindungen zu. Darüber hinaus werden die Montagebedingungen erheblich erschwert.

Diese dargelegten technisch praktikablen Möglichkeitendes Verbindens von Kupferleitern und Alurainiumleitern, können auf Grund der genannten Nachteile bei der Elektroinstallation im Bauwesen nicht voll befriedigen, so daß diese Techniken, wie bereits erwähnt, zunehmend durch die wesentlich ökonomischere und weniger aufwendige Preßtechnik ersetzt werden. Für das Verpressen von Kupferleitern mit Aluminiumleitern, wie es beispielsweise bei der Rekonstruktion der Elektroinstallation in Gebäuden erforderlich ist, ist bisher nur eine Ausführung einer Preßverbindung nach der DD-PS 118473 bekannt geworden. Danach verwendet man eine geschlossene, am Eingang trichterförmig erweiterte, im Innenraum an die Anzahl und den Querschnitten der zu verbindenden Leitern angepaßte, außen runde, Aluminiumhülse. Diese ist etwa bis zu einem Drittel des Innenraumes mit einer Kontaktpaste, beispielsweise aus technischer Vaseline und Zinkpulver, gefüllt, und am Hülseneingang mit einem leicht verflüssigbaren, einen Hülsenverschluß bildenden Stoff, z. B. Stearin, Wachs o. ä. verschlossen. Die in dieser Ausbildung anwendungsfertige Hülse wird auf die zu verbindenden Leiter geschoben und mittels W_erkzeug durch V-Nutung oder tangentiales Stauchen unlösbar mit den Leitern verbunden. Dabei schützt die am Hülseneingang herausquellende überflüssige Kontaktmasse die Verbindung vor Korrosionseinflussen. Die Nutzungslänge der V-Nutung übersteigt dabei um etwa 30 % den Hülsenaußendurchmesser. Bei dieser Preßverbindung werden mehrere Aluminiumleiter oder Kombinationen von Aluminiumleitern mit eindrähtigen oder mehrdrähtigen Kupferleitern gleichen oder unterschiedlichen Querschnitts mit relativ geringem Aufwand verbunden. Das Verbinden von Aluminiumleitern mit mehrdrähtigen Kupferleitern (Litze) wird dadurch erreicht, daß letztere verzinnt werden und somit eine Verbindungsstelle mit mehrdrähtigen Leitern vorliegt. Unter prinzipieller Stützung auf diese Preßtechnik, wird ein besonders hoher und für die Leiter

gleichmäßiger Kompressionsfaktor dadurch erreicht, in dem man ein zylindrisches Aluminiumstück, welches etwa der äußeren Form der beschriebenen Aluminiumhülse entspricht, mit der Anzahl und dem Querschnitt der zu verbindenden Leiter angepaßten Bohrungen versehen, in welchen die abisolierten und mit Kontaktpaste versehenen Leiter gesteckt werden.

Der Berührungsschutz dieser Verbindungen wird durch eine einseitig geschlossene Isolierhülse erreicht. Der Eingang dieser Isolierhülse ist trichterförmig erweitert, so- daß er die Isolation überdeckt und der anstehende Innenraum für weitere Korrosionsschutzmaßnahmen genutzt werden kann. Die dargestellte Preßverbindung ist auch mit Kupferhülsen anwendbar, in dem diese auf die Anschlußstelle von eindrahtigen Aluminiumleitern aufgepreßt werden. Diese Preßverbindung hat den Nachteil eines ebenfalls noch zu hohen Montageaufwandes und einer mangelhaften Zuverlässigkeit. Auf Grund der spezifischen physikalischen und chemischen Eigenschaften von Kupfer und Aluminium treten noch zu hohe Übergangswiderstände auf, die zu einer starken Erwärmung und gegebenenfalls zum Ausfall der Verbindungsstelle^ führen.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung den Montageaufwand, bei der Ausführung der Installation auf der Baustelle zu senken und die Zuverlässigkeit der Verbindungsstellen, insbesondere durch die Senkung der technischen Belastung, wesentlich zu erhöhen.

Darlegung des Wesens der Erfindung;

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine technisch verbesserte Preßverbindung zwischen Kupferleitern und Alundniuraleitern zu schaffen, welche besonders die unterschiedlichen Materialeigenschaften der zu verbinden -

den Leitern berücksichtigt. Das wesentliche Merkmal des erfinderischen Gedankens ist eine bimetallische Preßhülse· Sie setzt sich prinzipiell aus zwei Teilen zusammen, wobei das eine Teil aus Kupfermaterial und das andere Teil aus Aluminiummaterial besteht. Die Verbindungsfläche (Berührungsfläche) zwischen beiden Metallen ist für eine gute elektrische Kontaktgabe als Kaltschweißverbindung mit homogenen Übergang ausgeführt. Die Berührungsfläche ist beispielsweise diagonal zur Hülsenwandung ausgerichtet, wobei der im Hülseninnenraum auslaufende Rand der Grenzfläche in einem ausreichenden Abstand vor dem Hülseneingang endet. Dadurch wird erreicht, daß die Hülseninnenwand an einem der Hülseneingänge aus Kupfer und an dem anderen Hülseneingang aus Aluminium besteht. Die abisolierten Kupferleiter sind am kupferseitigen Hülseneingang und die abisolierten Aluminiumleiter am aluminiumseitigen Hülseneingang eingeführt und mit der bimetallischen Prfcßhülse verpreßt. Die elektrisch leitenden Verbindunggstellen zwischen den Leitern und der Preßhülse bestehen somit aus artgleichem Material, wodurch die Wirkung der unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften von Kupfer und Aluminium bei Stromschluß und die dadurch bedingte thermische Belastung eliminiert werden·

Als eine vorteilhafte Variante der Ausführung einer Preßhülse, weist diese in ihrem Mittelteil eine Einkerbung auf, die an dieser Stelle den Hülseninnenraum verengt. Diese Verengung dient als Anschlag für die in die Hülse einzuführenden Leiter sowie als Begrenzung für die auf der Aluminiumseite erfolgenden Füllung mit Kontaktpaste. An der Einkerbung kann die Preßhülse, falls erforderlich, bis auf 170° gebogen sein. Aus Gründen der technischen Sicherheit ist die gesamte Preßverbindung von einer Isolationshülle umgeben.

Die Erfindung wird an dem folgendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die Pig. 1 zeigt eine bimetallische Preßhülse im Querschnitt

Die Pig. 2 zeigt eine Preßverbindung zwischen Aluminium- und Kupferleitern im Querschnitt

Die Pig. 3 zeigt eine komplette Preßverbindung in der Seitenansicht

Das Kernstück der Erfindung ist eine bimetallische Preßhülse (1), welche sich aus zwei Hülsenteilen, bestehend aus einem Kupferteil (2) und einem Aluminiumteil (3) zusammensetzt. Die Verbindungsfläche (4) zwischen den «zwei Metallteilen(2, 3) verläuft diagonal in der Wandung der Preßhülse (1). Die abisolierten Kupferleiter (8) sind mit dem Kupferteil (2) der Preßhülse (1) und die abisolierten Aluminiumleiter (9) mit dem Aluminiumteil (3) der Preßhülse (1) verpreßt. Die Preßhülse (1) kann eine Einkerbung (5) enthalten, die den Hülseninnenraum (6) als Anschlag (7) für die eingeführten Leiter (8, 9) verengt und zum Abbiegen der Preßhülse (1) bis auf ca. 170° dient. Aus Gründen der technischen Sicherheit ist die gesamte Preßverbindungsstelle mit einer Isolationshülle (10) umgeben.

Claims

Erfindungsanspruch

1. Preßverbindung zwischen Kupfer- und Aluminiumleitern, bestehend aus einer Preßhülse mit welcher die Kupfer- und Aluminiumleiter verpreßt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßverbindung mit einer bimetallischen Preßhülse (1) ausgeführt ist, die aus einem Kupferteil (2) und einem Aluminiumteil (3) besteht wobei die Verbindungsfläche (4) zwischen den beiden Metallen als Kaltschweißverbindung mit homogenem Übergang ausgeführt ist.
2. Preßvertyiniung zwischen Kupfer- und Aluminiumleitern nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsfläche (4) im Mantel der Preßhülse (1) diagonal verlaufend angeordnet ist und der im Hülseninnenraum (6) auslaufende Rand der Verbindungsfläche (4) in einem funktionssicheren Abstand vor dem Hülseneingang endet und damit ein Verbund zwischen artgleichen Metallen vorhanden ist·
3. PreßverbjLndung zwischen Kupfer- und Aluminiumleitern nach den Punkten 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßhülse (1) vorzugsweise im Mittelteil eine Einkerbung (5) aufweist und im Hülseninnenraum (6) ein Anschlag (7) angeordnet ist.

Preßverbindung zwischen Kupfer- und Aluminiumleitern nach den Punkten 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bimetallische Preßhülse (1) in ihrer Einkerbung (5) bis auf ca» 170° gebogen ist und alle stromführenden Teile der Preßverbindung durch eine Schutzhülle (10) gegen Berührung geschützt sind.

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