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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Stromerfassungseinrichtung wie
beispielsweise einem Stromzähler bzw. Energiezähler.
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Zur
Stromerfassung bzw. Energieerfassung sind verschiedenartige elektronische
Stromzähler bekannt, welche zunehmend im Industrie- und
Haushaltsbereich die mechanischen Ferraris-Zähler ablösen
und die eine Stromerfassung mit mechanisch und elektrisch unterschiedlich
aufgebauten Anordnungen durchführen. Neben einer Stromerfassung mit
Mess-Shunts, Rogowski-Spulen oder Hall-Elementen sind auch Stromwandler
auf Basis von weichmagnetischen Ringkernen, insbesondere Ringbandkernen,
als magnetische Module in Stromzählern verbreitet. Ein
magnetisches Modul (Stromwandler, Transformator) bewirkt eine galvanische
Netztrennung und liefert eine präzise Messgröße
in Form einer Signalspannung an einem Bürdenwiderstand. Die
Anforderungen an Amplitudengenauigkeit, Phasengenauigkeit und Linearität
werden durch IEC 62053, -21, -23 bzw. vormals 1036
in Europa sowie ANSI C12.xx in den USA festgelegt
und sind beispielsweise dem Firmenprospekt ”VAC-Stromtransformatoren
für elektronische Energie-Zähler”, der
Vacuumschmelze, Oktober 1998 zu entnehmen. Stromwandler für
elektronische Energie-Zähler sind allgemein auch aus dem
Firmenprospekt ”Stromtransformatoren für elektronische
Energie-Zähler” der Vacuumschmelze 2002 bekannt.
Solche Stromwandler verwendende Energiezähler (auch Watthour-Meter genannt)
dienen als amtlich zugelassenes Messmittel, um von einem Verbraucher
genutzten den Energieverbrauch repräsentierenden elektrischen Strom kostenmäßig
gegenüber den Energieversorgungsunternehmen abzurechnen.
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Üblich
ist ein Aufbau aus sogenannte Primärleiter bildenden Stromschienen
und einem dazu passenden Ringkern-Stromwandler zur Erfassung von Verbrauchsströmen.
In den USA und anderen Ländern verbreitete steckbare Stromzähler
haben auf der Rückseite genormte rechteckige Anschlussfahnen,
welche bei einer Montage des Stromzählers in Steckplätze
mit passenden Federkontakten eingeschoben werden. Diese Anschlüsse
mit einem Querschnitt von ca. a × 2,5 mm dienen der Ein-
und Ausleitung des Verbrauchsstromes, welcher bei 110 V-Systemen
maximal ca. 200–480 Aeff beträgt.
Als Dicke a des Querschnitts wird beispielsweise a = 19 mm bei einem
maximalen Strom von Imax = 320 A angesetzt. Üblicherweise
werden die Ströme der drei Phasen des Wechselstromnetzes
in den Stromzähler hinein, durch ein Stromerfassungs-System
hindurch und wieder aus dem Stromzähler heraus geleitet.
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Der
Stromwandler kann nun so ausgebildet werden, dass eine Stromschiene
beispielsweise der Größe 19 × 2,5 mm
durch ein Innenloch des Stromwandlers durchgesteckt werden kann.
Der Bereich der Stromschiene, auf welcher der Stromwandler angeordnet
werden soll, kann auch einen runden Querschnitt haben, so dass das
Innenloch des Stromwandlers kleiner ausgelegt und demzufolge ein
kleinerer und preiswerterer Ringbandkern eingesetzt werden kann.
Selbst bei ansonsten gleicher Herstellzeit des Kerns und gleicher
Bewickelzeit sind die Prozessschritte einer Wärmebehandlung
und einer Beschichtung umso günstiger, je kleiner der Durchmesser
des Kerns ist. Die Herstellung einer dafür geeigneten Stromschiene
erfolgt durch die Bereitstellung einer U-förmigen Leiteranordnung
mit verschiedenen Abschnitten. Ein zentraler Verbindungsabschnitt mit rundem
Querschnitt dient als Element des Stromwandlers zum Hindurchführen
durch die entsprechende Öffnung in dem Kern. Zwei Anschlussleiterabschnitte
mit rechteckigem Querschnitt dienen zum Anschließen des
Stromleiters in Form der für sich bekannten oben bereits
erläuterten Steckverbindungen.
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Bei
der Montage des Stromwandlers auf einem einstückigen Primärleiter
ist es nun zwangsläufig erforderlich den induktiven Wandler
auf dem Primärleiter samt dessen Anschlusskontakten aufzustecken.
Damit wird der minimale Innendurchmesser des Magnetwandlers bei
einem aus einem Stück gefertigten Primärleiter
zwangsläufig durch die Größe des Steckkontaktes
bestimmt.
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Wird
der Primärleiter aus mehreren Einzelteilen gefertigt besteht
zwar die Möglichkeit, den Innendurchmesser des induktiven
Stromwandlers auf das von der elektromagnetischen Auslegung mögliche
Minimum anzupassen, es muss dabei jedoch ein erhöhter Aufwand
beim Zusammenbau der Primärstromschiene in Kauf genommen
werden. Die Leiteranordnung besteht dabei aus drei Metallteilen
mit zueinander verschiedenen Querschnitten, wobei die beiden Enden
des runden Stromleiters an den abgeflachten Oberflächen
der rechteckigen Anschlussleiter zu befestigen sind. Übliche
Fügeverfahren bei der Herstellung von Stromschienen aus
beispielsweise drei Einzelteilen sind dabei Hartlöt- und
Schweißverfahren. Bei beiden Verfahren ist es zwingend
erforderlich den Stromwandler vor der beim Fügeprozess entstehenden
Wärme zu schützen, wozu aufwändige Konstruktionen
mit Kühlzangen zwischen Fügestelle und Stromwandler
erforderlich sind.
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Ein
weiterer Nachteil dieser Verfahren sind die sehr eingeschränkten
Möglichkeiten der Prozesskontrolle des Fügeverfahrens.
Eine sichere Kontrolle der Verbindungsstelle ist praktisch nur durch
eine zerstörende Prüfung möglich. Weiterhin
besteht speziell bei hartgelöteten Verbindungen abhängig
von der verwendeten Kombination aus Lot- bzw. Leiterwerkstoff grundsätzlich
die Gefahr einer elektrochemischen Korrosion der Fügestelle
durch unterschiedliche Normalpotentiale der verwendeten Legierungen.
Dieses Risiko ist besonders bei dem im NAFTA-Raum üblichen
Einsatz von Energiezählern im Freien zu beachten, wo mit
einem Einfluss von Feuchtigkeit gegebenenfalls in Kombination mit
industriellen Schadgasen wie z. B. NOx oder
SOx-Verbindungen, zu rechnen ist.
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Um
diese Nachteile der thermischen Fügeverfahren zu umgehen
wurde beispielsweise in der
DE
10 2004 058 452 vorgeschlagen den Fügeprozess
in Form einer Kaltpressverschweißung durchzuführen.
Bei diesem Verfahren vermeidet man zwar den Wärmeeintrag
während des Fügeprozesses, die so erhaltenen Verbindungen
der Einzelteile des Primärleiters weisen jedoch andere
Nachteile auf. So besteht lediglich ein Bruchteil der Verbindungsfläche aus
kaltpressverschweißtem Material. Der Großteil der
Verbindungsfläche ist lediglich formschlüssig
verbunden mit der Folge, dass zwischen den Fügepartnern
ein Luftspalt im μm-Bereich verbleibt. Dieser Spalt reduziert
die Stromtragfähigkeit des Verbindungspunktes mit der Folge
einer möglicherweise unzulässig hohen Erwärmung
der Fügestelle bei Belastung des Leiters mit dem Maximalstrom.
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Die
Verbindungen einer solchen Leiteranordnung von drei Elementen mit
an den Verbindungspunkten jeweils zueinander verschiedenen Querschnitten
sollen eine große Lebensdauer von beispielsweise ca. 10–15
Jahren mit großer Zuverlässigkeit ermöglichen,
so dass die Fertigung der Leiteranordnung sehr prozesssicher ausgeführt
werden muss. Aus Gründen der elektrischen Leitfähigkeit werden
entsprechende Stromschienen bzw. Leiteranordnungen überwiegend
aus Kupfermaterial aufgebaut. Probleme ergeben sich dabei aber sowohl
beim Hartlöten als auch beim Schweißen insbesondere durch
die Erwärmung beim Erstellen der Verbindungspunkte, da
die Wärme durch den Stromleiter auf den Stromwandler übertragen
wird und diesen beschädigen kann.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen einer Stromerfassungseinrichtung anzugeben,
welches eine einfache Fertigung bei sicherer Verbindung und möglichst
geringer Belastung weiterer Komponenten bereitstellt.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen einer Stromerfassungseinrichtung
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Ausgestaltungen
und Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand von
Unteransprüchen.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer
Stromerfassungseinrichtung mit einem einstückigen, u-förmig
gebogenen, Stromleiter bestimmter Länge, der einen Mittenabschnitt
und zwei Endabschnitte hat und in dem Mittenabschnitt die Form eines
Stabes mit nicht-rechteckigem Leiterquerschnitt und in seinen Endabschnitten
Abflachungen mit rechteckigem Leiterquerschnitt aufweist, und mit
einem im Mittenabschnitt angeordneten magnetischen Modul, das eine
den Stromleiter aufnehmende Durchführung aufweist, sieht
die Schritte vor:
Bereitstellen des magnetischen Moduls sowie
eines in dem Mittenabschnitt und zumindest einem der Endabschnitte
gerade und stabförmig ausgebildeten Stromleiters;
Aufbringen
einer Zinnauflage auf den Stromleiter in zumindest einem Teil mindestens
eines Endabschnitts;
Positionieren des Stromleiters und des
magnetischen Moduls relativ zueinander derart, dass der Stromleiter
sich mit seinem Mittenabschnitt in der Durchführung des
Moduls befindet; und
Verformen des Stromleiters zu einer U-Form
mit abgeflachten Enden.
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Vorteil
der Erfindung ist es, dass die Zuverlässigkeit und optimale
Stromtragefähigkeit eines aus einem Stück gefertigten
Primärleiters mit einer Minimierung der Baugröße
des magnetischen Moduls aufgrund optimaler Nutzung des Leiter- bzw. Durchführungsquerschnitts
einhergeht.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigt:
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1 einen
beispielhaften Verfahrensablauf bei der Herstellung einer Stromerfassungseinrichtung
und
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2 verschiedene
beim Herstellprozess erhaltene Zwischenprodukte einschließlich
einer komplett montierten Stromerfassungseinrichtung.
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In 1 ist
ein beispielhafter Verfahrensablauf des neuen Herstellungsverfahren
gezeigt. Das Endprodukt dieses Herstellungsverfahrens ist eine Stromerfassungseinrichtung
wie beispielsweise ein Stromwandler, ein Stromsensor oder Ähnliches.
Ein solches Endprodukt D ist in 2 näher
gezeigt. Die dort gezeigte Stromerfassungseinrichtung umfasst einen
einstückigen, u-förmig gebogenen, Stromleiter 1 bestimmter
Länge, der einen Mittenabschnitt und zwei Endabschnitte
hat und in dem Mittenabschnitt die Form eines Stabes mit nichtrechteckigem
Leiterquerschnitt und in seinen Endabschnitten Abflachungen 5 mit
rechteckigem Leiterquerschnitt aufweist. Weiterhin ist ein im Mittenabschnitt
des Stromleiters 1 (auch seiner Funktion entsprechend Primärleiter genannt)
angeordnetes magnetisches Modul 2 vorgesehen, das eine
den Stromleiter 1 aufnehmende Durchführung 3 aufweist.
Ein solches Modul kann wie gezeigt zumindest aus einem bewickelten
Ringkern bestehen und zusätzlich unter Umständen
auch Elektronik wie beispielsweise eine Halbleiterschaltung mit
umfassen.
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Bei
dem neuen Herstellungsverfahren wird in einem Verfahrensschritt
a) zunächst das magnetische Modul sowie ein in seinem Mittenabschnitt
und zumindest einem der Endabschnitte gerade und stabförmig
ausgebildeter Stromleiter bereitgestellt, der vorliegend aus reinem
Kupfer besteht, jedoch auch aus einer Kupferlegierung, Aluminium
oder einer Aluminiumlegierung bestehen könnte.
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In
einem optionalen Verfahrensschritt b) wird eine Wärmebehandlung
durchgeführt, bei der der Stromleiter beispielsweise bei
einer Temperatur von 300°C bis 600°C über
1 bis 5 Stunden unter Schutzgas geglüht wird.
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In
einem Verfahrensschritt c) wird eine Zinnauflage von mindestens
3 μm auf den Stromleiter in Gänze oder nur in
einem Teil eines Endabschnitts oder beider Endabschnitte (je nach
vorausgehendem Zwischenprodukt) durch Galvanisieren oder Heißverzinnen
aufgebracht. Die Auflage kann folglich den ganzen Stromleiter, einen
oder beide Endabschnitte und diese ganz oder auch nur teilweise
umfassen. Es liegen danach Ausgangsprodukte A wie in 2 gezeigt
vor. Beim vorliegenden Beispiel wird davon ausgegangen, dass der
Stromleiter als durchwegs gerader, stabförmiger Stromleiter
mit rundem Querschnitt bereitgestellt und dann wärmebehandelt
und verzinnt wird. Es ist jedoch in gleicher Weise auch möglich, das
von einem bereits wärmebehandelten und gegebenenfalls bereits
ganz oder teilweise verzinnten Stromleiter ausgegangen wird, der
darüber hinaus an einem Endabschnitt auch schon gebogen
und abgeflacht sein kann. Die nachfolgenden Schritte sind für derartige
Ausgangsprodukte in gleicher Weise anwendbar, wobei dann nur noch
der verbleibende Endabschnitt des Stromleiters zu bearbeiten wäre
anstelle von beiden Endabschnitten.
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In
einem Verfahrensschritt d) werden der Stromleiter und das magnetische
Modul relativ zueinander positioniert derart, dass der Stromleiter
sich mit seinem Mittenabschnitt in der Durchführung des
Moduls befindet. Dieser Schritt führt zu einem Zwischenprodukt
B gemäß 2.
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In
einem Verfahrensschritt e) wird der Stromleiter in eine U-Form gebracht
durch Umbiegen des Stromleiters um 90° zwischen dem Mittenabschnitt und
einem Endabschnitt oder dem Mittenabschnitt und beiden Endabschnitten
abhängig vom Zwischenprodukt B. Es ergibt sich so ein Zwischenprodukt
C gemäß 2, bei dem
an zwei Stellen 4 zwischen dem Mittenabschnitt und beiden
Endabschnitten eine Biegung um 90° auftritt.
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In
einem optionalen Verfahrensschritt f) erfolgt das Verformen mindestens
eines der beiden Enden des Stromleiters zur partiellen Erhöhung
der Querschnittsfläche an den Enden durch Kaltstauchen,
wenn beispielsweise eine höher Querschnittsflä che
benötigt wird als mit dem Querschnitt des Ausgangsprodukts
erzielbar ist.
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In
einem Verfahrensschritt g) wird schließlich ein Ende innerhalb
eines oder beider Stromleiter zu einer Form mit abgeflachten Enden – das
Endprodukt D ergebend – durch Kaltpressen verformt. Die
Reihenfolge der Schritte e), g) beziehungsweise e), f), g) kann
dabei auch abgeändert werden derart, dass der Schritt e)
erst nach g) erfolgt.
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Bei
dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel ist also
vorgesehen, dass ein Stromleiter 1 (Primärleiter)
mit nicht rechteckigem und bei gegebenem Querschnitt möglichst
minimalem, beispielsweise rundem Umfang bereitgestellt wird. Abhängig
vom verwendeten Leiterwerkstoff erfolgt zunächst eine Wärmebehandlung,
die das Ziel hat, das Material für den erforderlichen Umformvorgang
optimal zu konditionieren. Wird beispielsweise Kupfer als Werkstoff verwendet,
ist es besonders vorteilhaft, dieses einer Glühung zwischen
ca. 300 und 600°C während ca. einer bis fünf
Stunden in einem neutralen Schutzgas zu unterziehen. Wird Reinaluminium
als Leiterwerkstoff verwendet, kann auf eine entsprechende Wärmebehandlung
auch verzichtet werden.
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Der
so vorbereitete Stromleiter 1 wird anschließend
entweder galvanisch oder thermisch mit einer Zinnauflage mit einer
Mindestdicke von 3 μm versehen. Überraschenderweise
wurde gefunden, dass Zinnauflagen im Allgemeinen und insbesondere mit
mindestens dieser Dicke in Zusammenhang mit den für diese
Anwendung in Betracht kommenden Leiterwerkstoffen während
der Formgebung der Anschlussflächen des Stromleiters durch
Kaltpressen ein außerordentlich wirksames Schmiermittel
darstellen. Diese minimieren die zur Umformung des Stromleiters
er forderliche Umformarbeit, verbessern die Konturgenauigkeit der
Teile und ermöglichen den Einsatz kleinerer und damit kostengünstiger
Umformpressen. Zum anderen ist es ebenso überraschend, dass
diese Zinnauflagen nach der Umformung als geschlossene fehlstellenfreie
Beschichtungen erhalten bleiben und somit am fertigen Stromleiter 1 den erforderlichen
Korrosionsschutz und die gute elektrische Kontaktierbarkeit der
Anschlussflächen sicherstellen.
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Diese
beiden Eigenschaften sind eine wesentliche Vorraussetzung zur Herstellung
der hier beschriebenen Stromerfassungseinrichtungen. Andernfalls
müsste die für eine sichere und dauerhafte Kontaktierung
erforderliche Beschichtung nachträglich entweder galvanisch
oder durch Heissverzinnung aufgebracht werden. In Fall einer nachträglichen
galvanischen Verzinnung bestünde das Problem, dass das
bereits auf dem Stromleiter befindliche Modul 2 vor der
gesamten Prozesschemie der Galvanik in sehr aufwändiger
Weise geschützt werden müsste. Würde
man die Verzinnung als Heißverzinnung an der montierten
Stromwandlerbaugruppe ausführen, bestünde das
Problem der thermischen Belastung des empfindlichen Moduls 2,
das vergleichbar aufwändige Maßnahmen mit Kühlzangen erfordern
würde wie bei einer Fertigung des Stromleiters aus mehreren
Einzelteilen. Weiterhin wäre es auch praktisch unmöglich,
die geforderten engen mechanischen Toleranzen der Kontaktflächen
durch einen Heißverzinnungsvorgang prozesssicher einzuhalten.
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Auf
diesen so vorbereiteten Stromleiter 1 wird vorliegend im
gestreckten Zustand der induktive Wandler aufgesteckt. Anschließend
werden die beiden Enden des Leiters rechtwinklig entsprechend dem
Abstand der Kontaktflächen (beispielsweise nach dem ANSI
Standard) abgebogen. Der so vorbereitete Stromleiter 1 samt
Modul 2 wird dann in ein Presswerkzeug einge legt und die
beiden als Anschlusskontaktflächen dienenden Abflachungen 5 des
Stromleiters 1 werden entweder einzeln oder gemeinsam durch
Kaltfließpressen aus den Enden des Stromleiters 1 ausgeformt.
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Mit
dem vorgestellten Verfahren ist es möglich, die Kontaktflächen
nach dem Umformen flächig, mit einer geschlossenen Zinnschicht
beschichteten Oberfläche zu erhalten, welche zum Einen
sehr guten Korrosionsschutz bietet und zum Anderen eine optimale
elektrische Kontaktierung des Stromleiters 1 an eine gegebene
Elektroinstallation erlaubt.
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Durch
den Verzicht auf jegliches Fügeverfahren bestehen bei der
Wahl des Leiterwerkstoffes zusätzliche Freiheiten. Im Fall
der durch Hartlöt- bzw. Schweißverfahren hergestellten
Strombügel ist man auf Grund des Fügeprozesses
praktisch auf Kupfer als Leiterwerkstoff festgelegt. Wird der Strombügel jedoch
aus einem Stück gefertigt, kann für dessen Herstellung
ohne Weiteres auch das wesentlich preisgünstigere Aluminium
verwendet werden. Die mechanischen Eigenschaften von Aluminium,
speziell die niedrige Streckgrenze von Reinaluminium, kommen dem
hier vorgeschlagenen Verfahren mit Fließpressen der Anschlussflächen
sogar sehr entgegen.
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Auch
bei Aluminium bietet die Verzinnung mindestens des Bereichs der
später auszuformenden Anschlussflächen den Vorteil
eines noch besseren Umformergebnisses durch die Schmierwirkung der
Zinnauflage, eines guten Korrosionsschutzes und einer sehr guten
elektrischen Kontaktierbarkeit der Anschlussflächen.
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Um
einen Leiterquerschnitt der Kontaktflächen des ANSI Standards
(2,5 × 19 mm) zu erhalten, muss bereits im unverformten Leiter
eine entsprechende Leiterquerschnittsfläche gegeben sein.
Dies ist bei einem Leiterdurchmesser von 7,7 mm bei einem runder
Querschnitt gegeben. Verwendet man als Leiterwerkstoff Kupfer so
hat ein Leiter dieses Querschnitts eine Stromtragfähigkeit
von ca. 320 Aeff was einer typischen Stromstärke
des 110 V Systems im NAFTA-Raum entspricht. Wird alternativ Aluminium
als Werkstoff verwendet erhält man einen Stromleiter mit
einer Stromtragfähigkeit von ca. 200 Aeff, ebenfalls
eine typische Größe für einphasige Energiezähler
speziell für Anwendungen im Haushaltsbereich.
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Werden
Stromleiter mit abweichendem Leiterquerschnittsflächen
ausgewählt, dann kann der Mangel bzw. Überschuss
an Leitermaterial im Umformbereich durch geeignete Maßnahmen
ausgeglichen werden. Werden beispielsweise Leiter mit kleinerem
Leiterquerschnitt als ca. 45 mm2 verwendet, können
die Leiterenden zunächst z. B. durch Kaltstauchen auf den
erforderlichen Querschnitt verdickt werden. Im Anschluss daran erfolgt
dann das Fließpressen der Kontaktflächen wie oben
beschrieben.
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Zur
Herstellung eines Stromwandlermoduls für einen Maximalstrom
von 320 A
eff wird als Leiterwerkstoff beispielsweise
ein Kupferstab mit einem Durchmesser von 7,7 mm verwendet. Dieser
wird durch Richten und Ablängen eines biegefähig
geglühten, feuerverzinnten Drahtes dieses Durchmessers
bereitgestellt. Die nach dem Ablängen metallisch blanken
Drahtenden werden in einem Zinnbad bei einer Temperatur zwischen
350 und 400°C mit Reinzinn bzw. einer SnCu
0,7-3,0 Legierung
verzinnt. Auf den so vorbereiteten Stromleiter wird ein induktiver
Stromwandler, wie er beispielsweise in der
EP-A 1 131 830 beschrieben
ist, mit einem Innendurchmesser von 9 mm aufgesteckt. Im Anschluss
daran werden beide Leiterenden rechtwinklig gebogen, so dass sich
ein U-förmiger Leiter mit einem mittleren Schenkelabstand
von ca. 75 mm ergibt. Dieser so vorbereitete U-förmige
Stromleiter wird in ein Presswerkzeug eingelegt und die beiden 2,5 × 19
mm messenden Anschlussflächen direkt aus diesem Stromleiter
durch Kaltumformen hergestellt. In diesem Zustand liegt die Stromerfassungseinrichtung
in einem einbaufertigen Zustand zur Herstellung eines elektronischen
Energiezählers vor.
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Zur
Herstellung eines Stromwandlermoduls für einen Maximalstrom
von 200 A
eff wird als Leiterwerkstoff ein
Stab aus Reinaluminium mit einem Durchmesser von 7,7 mm verwendet.
Dieser wird durch Richten und Ablängen eines Drahtes dieses Durchmessers
bereitgestellt. Nach dem Ablängen des Drahtes werden die
Drahtstücke in einem sauren, komplexes Fluorid enthaltenden
Elektrolyten galvanisch mit einer Reinzinnbeschichtung einer Dicke
von 15 μm beschichtet. Auf den so vorbereiteten Stromleiter
wird ein induktiver Stromwandler entsprechend der
EP 1 129 459 mit einem Innendurchmesser
von 10 mm aufgesteckt. Im Anschluss daran werden beide Leiterenden
rechtwinklig gebogen, so dass sich ein U-förmiger Stromleiter
mit einem mittleren Schenkelabstand von ca. 75 mm ergibt. Dieser
so vorbereitete U-förmige Stromleiter wird in ein Presswerkzeug
eingelegt und die beiden 2,5 × 19 mm messenden Anschlussflächen
direkt aus diesem Stromleiter durch Kaltumformen hergestellt. In
diesem Zustand liegt das Stromwandlermodul in einem Einbaufertigen
Zustand zur Herstellung eines elektronischen Energiezählers
vor.
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Eine
elektronische Schaltung im Stromzähler erfasst dabei den
Strom und errechnet aus Stromstärke (und ggf. Phasenlage)
die verbrauchte Energie wie dies beispielsweise in
US 4,887,028 beschrieben ist.
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Eine
kostengünstige Herstellung eines magnetischen Moduls für
hochwertige Stromwandler umfasst die Verwendung von Ringkernen,
insbesondere Ringbandkernen, und die Bewicklung der isolierten bzw.
gekapselten Kerne mit der entsprechenden Sekundärwicklung
auf der Basis von Kupferlackdraht. Dafür geeignete Kerne
sind beispielsweise bekannt aus der
EP
1 131 830 und
EP 1 129
459 . Die
EP 1 114 429 beschreibt
Stromwandler für derartige Zwecke.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004058452 [0008]
- - EP 1131830 A [0034]
- - EP 1129459 [0035, 0037]
- - US 4887028 [0036]
- - EP 1131830 [0037]
- - EP 1114429 [0037]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - IEC 62053,
-21, -23 [0002]
- - ANSI C12.xx [0002]