DE912118C - Anordnung zum Einstellen eines guenstigen Kontaktdruckes bei loesbaren elektrischen Verbindungen - Google Patents

Description

• Anordnung zum Einstellen eines günstigen Kontaktdruckes bei lösbaren elektrischen Verbindungen Es ist bekannt, daß lösbare elektrische Verbindungen, insbesondere solche aus Leichtmetall oder Leichtmetallegierungen, z. B. Verbindungen zwischen Aluminium und Aluminium oder Aluminium und Kupfer u. dgl., bei thermischer oder mechanischer Beanspruchung häufig Ursachen ernster Betriebsstörungen und Gefahrenquellen für die Bedienung sind. Bekanntlich ist bei Aluminium bei einer Verformung, die wegen seiner geringen Festigkeit schon bei niedriger Belastung stattfindet, der Anteil der elastischen Formänderung sehr gering, während der Anteil der bleibenden Formänderung sehr groß ist. Tritt nun unter thermischer oder mechanischer Beanspruchung eine Formänderung ein, so kann bei Nachlassen dieser Beanspruchung infolgedessen kein Zurückfedern mehr stattfinden, d. h. der Kontaktdruck verringert sich.
• Mit bisher bekannten Hilfsmitteln war ein sicherer und dauerhafter Kontakt praktisch nicht erreichbar. So wurden verschiedene explosionsartige Zerstörungen von Klemmkästen an Hochspannungsmotoren und Hochspannungsschaltern eindeutig als Folge ungenügenden Kontaktes zwischen z. B. Aluminiumkabelschuhen und Anschlußbolzen aus Messing oder Kupfer erkannt. Auch die üblichen Flachschienenverbindungen bei Schalt- oder Verteilungsanlagen bei Anwendung von Aluminium od. dgl. sind empfindlich gegen wechselnde thermische und mechanische Beanspruchung.
• Nun ist bekanntlich für die Güte eines Kontaktes in erster Linie die richtige Bemessung des Kontaktdruckes entscheidend. So haben viele Meßreihen z. B. an Leichtmetallkontakten bewiesen, daß höhere spezifische Kontaktdrücke als 5o bis 75 kg/cm' keine nennenswerten Verbesserungen der Kontaktbedingungen mehr bringen. Die Einhaltung dieser Grenzen gibt die Sicherheit, daß wohl anfänglich die größten Unebenheiten der scheinbaren Kontaktflächen plastisch verformt werden und damit anfänglich ein ausreichender Kontaktdruck erzielt wird. Da aber bei der geringen Festigkeit des Aluminiums und seines ungünstigen elastischen Verhaltens dieser Kontaktdruck im Betrieb zurückgeht, tritt eine stetig fortschreitende Verschlechterung des Kontaktes ein. Es kommt also darauf an, den spezifischen Kontaktdruck so einzustellen, daß die Bedingungen sowohl für stabile elektrische als auch für mechanische Eigenschaften gut erfüllt sind. Mit bisher bekannten Hilfsmitteln, wie Federringen und Spannscheiben, die einen unzureichenden Federungsweg haben, mit stark_-vorgespannten Schrauben oder ähnlichen Einrichtungen wird aber den erwähnten Bedingungen keinesfalls entsprochen.
• Es wurde nun gefunden,. daß eine vorzüglich wirksame Anordnung zum Einstellen eines günstigen Kontaktdruckes bei lösbaren elektrischen Verbindungen darin besteht, daß man- den Druck zwischen den Kontaktflächen, die eben, konisch oder zylindrisch sein können, durch ein auf den gewünschten Kontaktdruck einstellbares Federglied bewirkt. Dabei versieht man zweckmäßig die für die Halterung der Feder vorgesehene Führung reit einem Anschlag, der die obere Druckgrenze festlegt. Das Federglied selbst wird vorteilhaft als Federkapsel mit geführtem Deckel ausgebildet zur Einstellung der oberen Druckgrenze und jedes beliebigen Zwischenwertes im vorgesehenen Druckbereich.
• An Hand der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert.
• Abb. i zeigt einen AnschluB mit konischen Kontaktflächen. Der Bolzen K ist aus Messing oder Kupfer, der Kabelschuh A aus Aluminium. Das Federglied F (vgl. Abb. q.) besteht in diesem Fall beispielsweise aus einer für geeignete Tellerfedern bemessenen Kapsel G, deren Druckdeckel D mit Hilfe einer durch Spreiznasen gesicherten Führung mit der Kapsel G elastisch verbunden ist. Die gewünschte flache Federkennlinie, d. h. geringe Änderung der Kraft in Abhängigkeit vom Federweg, wird z. B. unter Verwendung mindestens zweier handelsüblicher Tellerfedern mit Kennlinien ausreichender Toleranz erreicht. Federweg und Druck -Bereich können damit jeder Ausführung einer Ver-Bindung bei entsprechender Schichtung der Federsäule angepaßt werden. Das fertige Federglied wird zum Einbau als handliche Einheit zur Verfügung gestellt. Da die Tiefe der Kapsel G so bemessen ist, daß beim satten Aufliegen des Druckdeckels D der günstige Kontaktdruck gerade erreicht ist, hat man die Druckmutter M bis zur Spaltbreite S = o anzuziehen. Gleichzeitig wird die Mutter M durch den Gegendruck der Feder gesichert. In diesem Fall beträgt der obere Kontaktdruck 75 kgfcm2. Der nutzbare Federweg beträgt S = 1,6 mm, entsprechend einem Druckbereich von 75 kg/cm2 (S = o) bis 50 kg/cm2 (S= i,6). An der Spaltbreite läßt sich der Kontaktzustand leicht und sicher verfolgen, da beim Nachgeben des Kabelschuhes A die Kapsel G mitgeht und ein mehr oder weniger großer Spalt S entsteht. Abb. 2 und 3 zeigen andere Ausführungsformen der Erfindung, die eine höchstmögliche Sicherheit gewährleisten. In Abb. 2 ist eine Flachleiterverbindung zwischen Aluminium -Aluminium oder Aluminium - Kupfer dargestellt. Die Verbindung wird mit Hilfe des Federgliedes F unter einen bestimmten Kontaktdruck gesetzt.
• Eine Schlitzklemmenverbindung für konischen oder zylindrischen Sitz zeigt Abb. 3. Klemme A ist aus Leichtmetall, der Bolzen K aus Kupfer, Messing od. dgl. Der für die Güte der Verbindung entscheidende günstige Kontaktdruck kann auch hier beim Anziehen der Spannschraube B und Einfügung des Federgliedes F sicher eingestellt werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zum Einstellen eines günstigen Kontaktdruckes bei lösbaren elektrischen Verbindungen, insbesondere solchen aus Leichtmetall oder Leichtmetallegierungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck zwischen den Kontaktflächen durch ein auf den gewünschten Kontaktdruck einstellbares Federglied mit festgelegter Kennlinie bewirkt und gegebenenfalls begrenzt wird.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Halterung der Feder vorgesehene Führung mit einem Anschlag versehen ist, der die obere Druckgrenze festlegt. -3. Anordnung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das- Federglied als Federkapsel mit geführtem Deckel zur Einstellung der oberen Druckgrenze und jedes beliebigen Zwischenwertes im vorgesehenen Druckbereich als geschlossene Einheit ausgebildet ist.