DE69509795T2 - Steckverbinder zum verbinden eines dreiphasigen kabels und herstellungsverfahren für diesen steckverbinder - Google Patents
Steckverbinder zum verbinden eines dreiphasigen kabels und herstellungsverfahren für diesen steckverbinderInfo
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder zum Verbinden eines Dreiphasenkabels gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Die Erfindung umfaßt auch ein Herstellungsverfahren für den Steckverbinder.
- Die Verbindung eines Dreiphasen-Kurzschlußläufer- oder Synchronmotors in mit Wechselrichter angetriebenen Systemen wird am häufigsten mittels eines Kupfer- oder Aluminiumkabels durchgeführt, das drei symmetrisch plazierte Phasenleiter aufweist, die von einem gemeinsamen konzentrischen Erdleiter umgeben sind. Die Verbindung zum Antrieb, der als Last wirkt, wird herkömmlich unter Verwendung eines Anschlußblocks mit geringen Stromniveaus durchgeführt. Der konzentrische Erdleiter ist zu einem "Schwanz" gebündelt, der von der Seite des Kabels umgelenkt ist und dann unter Verwendung jedes der oben genannten Klemmverfahren angeschlossen wird.
- Ein derartiges Klemmverfahren weist verschiedene Mängel auf. Erstens ist die Verbindungsstelle unvermeidlich lang und sperrig, da die Phasenleiter vor dem Verbinden voneinander weg umgelenkt werden müssen. Zweitens müssen mindestens vier separate Verbindungsschritte ausgeführt werden, drei für die Phasenleiter und einer für den Erdleiter. Im Falle des abschnittsweisen Phasenleiters müssen sie vor dem Verbinden zu einer runden Form zurechtgemacht werden. Neben den Verbindungen muß das Kabel mittels einer separaten Zugentlastung gesichert werden.
- Die Phasen- und Erdleiter, welche vor dem Verbinden voneinander weg umgelenkt werden, bilden Schleifen und abstrahlende Dipole für die Ströme, die durch diese hindurchgehen, wodurch Streuinduktanzen und die Emission von elektromagnetischen Feldern in ihren Umgebungen verursacht werden. Um derartige Interferenzen zu vermeiden, sollten die Phasenleiter so symmetrisch und so nah zueinander wie möglich verlaufend angeordnet sein. Ferner sollte die Länge der Phasenleiter, die von unter dem konzentrischen Erdleiter freigelegt sind, minimiert werden.
- Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Nachteile der oben beschriebenen Technologie zu vermeiden und einen ganz neuen Steckverbinder zum Verbinden eines Dreiphasenkabels und ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Steckverbinders zu schaffen.
- Das Ziel der Erfindung wird erreicht durch Schaffen eines zweckgestalteten symmetrischen Steckverbinders zum Verbinden eines Kabels in mit Wechselrichter angetriebenen Systemen, bei welchem Steckverbinder das Einsetzen aller drei Phasenleiter in den Steckverbinder in einem einzelnen Schritt erfolgt und der Erdleiter in seiner konzentrischen Form im Inneren des Steckverbindergehäuses beibehalten wird. Gleichzeitig wirkt die konzentrische Verbindung des Erdleiters als Zugentlastung für das Kabel.
- Insbesondere ist der Steckverbinder gemäß der Erfindung hauptsächlich gekennzeichnet durch das, was in dem kennzeichnenden Teil aus Anspruch 1 angegeben ist.
- Ferner ist das Verfahren gemäß der Erfindung hauptsächlich gekennzeichnet durch das, was im kennzeichnenden Teil aus Anspruch 3 angegeben ist.
- Die Erfindung bringt bedeutende Vorteile.
- Das Verbinden kann in einem einzigen Schritt durchgeführt werden. Gleichzeitig schafft der Verbindungsschritt eine wirksame Zugentlastung. Ferner schafft die Ausführungsform gemäß der Erfindung ein elektrisches Interferenzniveau, das viel geringer als das der herkömmlichen Konstruktionen ist.
- Im folgenden wird die Erfindung ausführlicher mit Bezug auf die beispielhaften Ausführungsformen untersucht, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, in welchen
- Fig. 1 eine Seitenansicht eines Steckverbinders gemäß der Erfindung ist;
- Fig. 2 eine Querschnittsansicht entlang der Ebene A-A des in Fig. 1 gezeigten Steckverbinders ist;
- Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang der Ebene B-B des in Fig. 1 gezeigten Steckverbinders ist;
- Fig. 4 eine Querschnittsansicht entlang der Ebene C-C des in Fig. 1 gezeigten Steckverbinders ist;
- Fig. 5 eine Querschnittsansicht entlang der Ebene D-D des in Fig. 1 gezeigten Steckverbinders ist; und
- Fig. 6 eine Quersschnittsansicht entlang der Ebene E-E des in Fig. 1 gezeigten Steckverbinders ist.
- Mit Bezug auf die Fig. 1-6 werden nun der Steckverbinder gemäß der Erfindung und das Herstellungsverfahren für diesen beschrieben.
- Im Gegensatz zu den herkömmlichen Verbindungsverfahren werden die Phasenleiter 1 des Kabels für die Verbindung unter parallelen Klemmen nicht umgelenkt; stattdessen werden sie in ihren natürlichen Positionen gelassen und ungebogen in einen zweckgestalteten Steckverbinder mit einer konzentrischen Struktur eingesetzt, wobei die einzelnen Phasenleiter 1 in kreisförmigen symmetrischen Segmenten von 120º angeordnet sind. Mit Bezug auf Fig. 6 ist der Boden in jeder Segmentklemme des Steckverbinders zu einer Kontaktklemme 2 geformt, welcher zum Schaffen des elektrischen Kontaktes mit einem Phasenleiter 1 ausgelegt ist, und als isolierter Streifen in dem Steckverbinderkörper fortgeführt wird, und schließlich mit einem Wechselrichterantrieb unter Verwendung von geeigneten Mitteln verbunden wird. Die abisolierten Längen der Phasenleiter 1 werden radial zueinander mittels einer Klemmbüchse 5 zusammengedrückt, die ähnlich einer herkömmlichen Schlauchklemme sind, um einen guten elektrischen Kontakt zwischen den Phasenleitern 1 und den Segmentklemmen 2 zu schaffen. Die Klemmmittel weisen einen Klemmring 7 und eine eigentliche Klemmbüchse 5 auf. Zwischen der Klemme 7 und den Phasenleitern 1 sind Isolationsstücke 4 und Federelemente 6 angepaßt. Die Federelemente finden in der Verbindung der Aluminiumleiterkabel Verwendung. Typischerweise ist das Federelement 6 eine Wellplatte aus Federstahl, die zwischen die Klemme 7 und das Isolationsstück 4 zu plazieren ist. Die Phasenleiter 1 innerhalb des Steckverbinders sind mittels eines sternförmigen Isoliertrennelementes 3 gegeneinander isoliert, das die Phasenleiter 1 in ihren Segmenten voneinander trennt. Der Steckverbinder ist typischerweise in ein Metallgehäuse gehüllt, das als EMI-Abschirmung wirkt, wobei der konzentrische Erdleiter 8 mittels eines Endstücks auf den Durchführungsflansch des Gehäuses geklemmt wird. Die vollständige Verbindung des Kabels behält die volle Symmetrie bei und bietet den bestmöglichen Schutz gegen EMI.
- Die Arbeitsstufen der Steckverbinderherstellung sind wie folgt:
- 1. Beginnen vom Ende des Kabels, die Plastikhülle 9, die als Isolation wirkt, wird über eine Länge von ca. 50- 150 mm, vorteilhafterweise ca. 90 mm entfernt, so daß der konzentrische Mehrdraht-Kupfererdleiter 8 freigelegt wird. Ein Endstück 10 aus Stahl wird auf die freigelegte Länge des konzentrischen Leiters an dessen Ende montiert, auf welchem Endstück sämtliche separate Kupferdrähte des Erdleiters nach hinten gebogen werden. Die Kupferdrähte werden an dem Punkt, wo das Endstück 10 gegen die Plastikhülle 9 anliegt, abgeschnitten. Diese Anordnung dient zur Zugentlastung und direkten Verbindung des Erdleiters mit dem Metallkörper des Steckverbinders des Adapter-Typs.
- 2. Isolierende Plastikumhüllungen 11, die die Phasenleiter 1 abdecken, werden entfernt und die Enden der segmentförmigen Phasenleiter 1 werden über eine Länge von ca. 5-50 mm, vorteilhafterweise ca. 20 mm abisoliert. Für ein Aluminiumleiterkabel wird Oxyd von den Innenflächen der Leiter in bekannter Weise durch Aufbringen von Fett, falls erforderlich, entfernt. Das Biegen der Phasenleiter 1 nach außen wird bis zum Isolierungs- und Oxydentfernungsschritt des Leiters auf einem Minimum gehalten. Auf dieser Stufe ist das Kabelende zum Anschließen fertig.
- 3. Das freigelegte Kabelende mit den Segmentklemmen wird so tief in den Steckverbinder gedrückt, bis es an dem Erdleiterendstück 10 mit der Mitte des Durchführungsflansches des EMI-Abschirmungsgehäuses anliegt.
- 4. Die Phasenleiter 1 werden gegen die Segmentklemmen 2 mit Hilfe der Klemmbüchse 5 unter Verwendung eines Drehmomentschlüssels gedrückt, um das genaue Anzugsdrehmoment zu bestimmen.
- 5. Schließlich wird der obere Teil des EMI- Abschirmungsgehäuses an der Stelle angebracht, so daß der Erdleiter 8 des Kabels innerhalb des Durchführungsflansches angedrückt bleibt, wodurch eine sichere elektrische Verbindung und eine gute Zugentlastung hergestellt werden.
- Im Zusammenhang mit der Erfindung kann das EMI-Abschirmungsgehäuse zweckmäßigerweise als Aufnahme des Steckverbinders bezeichnet werden.
Claims (6)
1. Steckverbinder für ein Dreiphasenkabel, bestehend aus konzentrischen,
segmentartig angeordneten Phasenleiter (1) mit umgebenden Isolierstrukturen
(11) und aus einem die Phasenleiter einschliessenden konzentrischen Erdleiter
(8), dadurch gekennzeichnet, dass
die Phasenleiter (1) innen im Steckverbinder mittels eines sternförmigen
Isoliertrennelementes (3) gegeneinander isoliert sind, das die Trennung der
Phasenleiter (1) in ihren Segementen gewährleistet,
die Phasenklemmen (2) des Steckverbinders auf den Segmentböden dieses
Isoliertrennelementes (3) angeordnet sind,
der Steckverbinder weiterhin geeignete Klemmmittel (5, 7) zum Anpressen der
Phasenleiter (1) gegen die Phasenklemmen (2) umfasst, und
der Steckverbinder noch ein Endstück (10) aufweist, auf dem der Erdleiter (8)
nach hinten abgebogen ist und mit Hilfe dessen der Steckverbinder in einer
Aufnahme mechanisch verriegelt werden kann.
2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Klemmmittel einen Klemmring (7) und eine eigentliche Klemmbüchse (5)
umfassen.
3. Verfahren zur Herstellung eines Steckverbinders für ein Dreiphasenkabel,
bestehend aus konzentrischen, segmentartig angeordneten Phasenleiter (1) mit
umgebenden Isolierstrukturen (11) und aus einem die Phasenleiter
einschliessenden konzentrischen Erdleiter (8), Verfahren, bei welchem die
Phasenleiter (1) mit elektrischen Klemmen (2) elektrisch verbunden werden,
welche mit einer elektrischen Last in Verbindung stehen, wobei das den Erdleiter
(8) umgebenden Isoliermaterial (9) am Kabelende abisoliert ist; dadurch
gekennzeichnet, dass
- ein Endstück (10) aus Stahl auf den Erdleiter (8) an dessen Ende montiert wird,
auf dem sämtliche getrennte Kupferdrähte des Erdleiters (8) nach hinten
abgebogen werden und die Drähte an dem Punkt, wo das Endstrück (10) gegen
die Plastikhülle des Isoliermaterials (9) anliegt, abgeschnitten werden,
- die Abdeckisolierung (11) der Phasenleiter entfernt wird und die Enden der
Phasenleiter (1) abisoliert werden,
- das abisolierte Kabelende mit den Klemmen des Segmentes so tief in den
Steckverbinder eingedrückt wird, damit das Endstrück (10) des Erdleiters (8) auf
die Mitte des Durchführungsflansches der Struktur der Steckverbinderaufnahme
ausgerichtet wird,
- die Phasenleiter (1) mit Hilfe der Klemmmittel (5) gegen die Klemmen (2) des
Segmentes gedrückt werden,
- die Phasenleiter (1) innen im Steckverbinder mittels eines sternförmigen
Isoliertrennelementes (3) gegeneinander isoliert sind, welches die Phasenleiter
(1) in ihren Segementen voneinander trennt, und
- schliesslich der Steckverbinder in der Aufnahme befestigt wird, so dass der
Erdleiter (8) des Kabels gegen den Durchführungsflansch angedrückt bleibt,
wodurch eine sichere elektrische Verbindung und eine gute Zugentlastung
hergestellt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung des
Erdleiters (8) über eine Länge von ca. 50 bis 150 mm, vorteilhaft ca. 90 mm,
entfernt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung
(11) des Phasenleiters (1) über eine Länge von ca. 5 bis 50 mm, vorteilhaft ca. 20
mm, entfernt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 3 zur Fertigung des Steckverbinders für ein
Aluminiumkabel, dadurch gekennzeichnet, dass Oxyd von den Innenflächen der
Phasenleiter (1) in bekannter Weise durch Aufbringen von Fett, falls erforderlich,
entfernt wird.
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