DE973551C - Deckelklemme fuer Hochspannungszwecke zur stromfuehrenden Verbindung von Kupferleitern mit Aluminiumleitern - Google Patents

Description

Die stromführende Verbindung zwischen Leitern ungleichartiger Metalle bereitet bekanntlich insbesondere in der Hochspannungstechnik Schwierigketten, weil die Berührung von Metallen, die in der Spannungsreihe mehr oder weniger weit auseinanderstehen, bei Vorhandensein eines Elektrolyten eine Potentialdifferenz ergibt, welche eine Korrosion und Zerstörung einleitet.

Da die Luftfeuchtigkeit in Verbindung mit chemischen Beimengungen stets einen Elektrolyten bildet, treten diese Übelstände zwangläufig immer an der Berührungsstelle zweier ungleichartiger Metalle auf.

Diese Übelstände sind seit langem erkannt worden. Da jedoch in der Hochspannungstechnik sehr häufig die Notwendigkeit besteht, Kupferleiter mit Aluminiumleitern stromführend zu verbinden, sind bereits Verbindungsklemmen entwickelt worden, welche die elektrolytischen Vorgänge vermeiden sollen.

Bei allen derartigen Ausführungen geht man von der Erkenntnis aus, daß diese elektrolytischen Vor-

gänge ausgeschaltet werden können, wenn es gelingt, die verschiedenartigen Metalle so dicht aufeinanderzulegen, daß kein Raum für den das Zerstörungswerk bewirkenden Elektrolyten bleibt. Da es nicht gelingt, einen Leiter mit einer Klemme zur vollflächigen Anlage zu bringen, sind bei den bisher bekannten Verbindungsklemmen zwei grundsätzlich verschiedene Ausführungsfor men angewandt worden.

ίο Es sind erstens Klemmen bekanntgeworden, bei denen die Klemmbacken aus dem gleichen Material bestehen wie die Leiterteile, welche sie halten sollen. Hierbei mußten die Verbindungsklemmen notgedrungen aus zwei verschiedenen Metallen,

z. B. der eine Teil aus Kupfer und der andere Teil aus Aluminium bestehen. Die Verbindung der beiden Klemmenteile erfolgte hierbei beispielsweise durch eine gegenseitige Verschraubung.

Der zweite bekannte Weg zur Lösung des Problems besteht in der Anwendung plattierter sogenannter Cupalbleche, welche zwischen Leiter und Klemmbacken eingelegt wurden, wobei ein Grundkörper das Klemmelement und den Träger für beide Leiter bildet.

Die zuerst genannten Klemmen besitzen den Vorteil einer unmittelbaren Anlage der Klemmbacken am Leiter und gewährleisten somit geringstmögliche Übergangswiderstände und ein rutschsicheres Erfassen der Leiter, ferner eine einfache Montage, so daß sich die paßgerechte Einlage eines Cupalbleches erübrigt.

Demgegenüber stehen jedoch folgende Nachteile:

1. Durch die Verbindung der beiden Klemmteile, beispielsweise mittels Gewinden, berühren sich ungleichartige Metalle. Infolge der Tatsache, daß eine ideale Einpassung der Gewinde nicht möglich ist, ist in den Zwischenräumen die Möglichkeit einer elektrolytischen Zersetzung gegeben. Aus diesem Grunde muß hierbei die Verbindungsstelle besonders geschützt werden.

2. Die Verbindung der Klemmteile erfordert zusätzliche Bearbeitungsvorgänge.

3. Die Verbindung der beiden aus verschiedenen Metallen bestehenden Klemmbacken erfordert einen Übergangs teil, der die Baulänge vergrößert und damit die Verbindungsklemme verteuert.

Die Vorteile der an zweiter Stelle genannten Verbindungsklemmen liegen insbesondere in einer hohen mechanischen Festigkeit, einer leichten Fertigungsmöglichkeit und darin, daß zwischen den beiden Klemmteilen keine Übergangswiderstände auftreten können. .

Demgegenüber stehen hierbei wiederum die Nachteile, daß

a) das Einschieben des Cupalbleches bei der Montage umständliche Manipulationen erfordert, um es so anzuordnen, daß tatsächlich die Berührung ungleichartiger Metalle vermieden wird;

b) infolge des zweifachen Friktionssitzes die Gefahr des Herausrutschens gegeben ist, insbesondere da der Klemmbackendruck infolge des mechanischen Widerstandes des Cupalbleches sich nicht in gleicher Größe gleichmäßig vom Cupalblech auf den Leiter überträgt, vor allem dann, wenn die Cupalschelle auch nur um einen geringen Betrag zu groß dimensioniert ist;

c) durch den Schlitz des Cupalbleches hindurch ein geringer Zwischenraum mit Luft entsteht, in welchem sich zwischen den verschiedenartigen Metallen bei dem ungehinderten Zutritt von Feuchtigkeit sofort elektrolytische Erscheinungen störend bemerkbar machen;

d) die Verwendung hülsenförmiger Cupalbleche eine genaue Anpassung an den Seildurchmesser bedingt. Da in den Freileitungen und Schaltanlagen Seile von sehr unterschiedlichem Durchmesser verlegt werden, müssen diese Cupalhülsen von Fall zu Fall besonders angefertigt bzw. muß ein erheblicher Vorrat gehalten werden. Außerdem hat die Erfahrung gezeigt, daß die Lösung mittels Cupalhülsen nicht ganz korrosionsbeständig ist. Die Hülsen liegen in den Rillen der umgebenden Klemmteile nicht so dicht an, daß nicht doch Feuchtigkeit eindringen könnte, die zur Oxydation und Korrosion der Kontaktflächen führen kann.

Die Erfindung betrifft eine aus mehreren Teilen zusammengesetzte Deckelklemme für Hochspan- go nungszwecke zur stromführenden Verbindung von Kupferleitern mit Aluminiumleitern, welche sowohl die Nachteile gemäß Punkt 1 bis 3 der einen bekannten Ausführungsform als auch die unter Punkt a) bis d) genannten Nachteile der anderen bekannten Ausführungsform beseitigt, jedoch die Vorteile beider bekannter Ausführungsformen in sich vereinigt und somit eine allen Anforderungen gerecht werdende Klemme darstellt.

Das Kennzeichen der Erfindung besteht in der ioo Vereinigung folgender Merkmale:

a) Die Klemmbacken liegen den Leitern beidseitig und vollflächig an und bestehen aus dem gleichen Metall wie die Leiterteile, welche sie halten sollen;

b) der einheitliche Grundkörper dient als Klemmelement und Träger für beide Leiter;

c) der als gemeinsames Unterteil dienende Grundkörper ist auf der einen Seite als Klemmbackenunterteil und auf der anderen Seite als Grundplatte ausgebildet;

d) auf der Grundplatte ist unter Zwischenschaltung eines großflächigen, an sich bekannten Cupalbleches ein Klemmbackenunterteil aus dem Material des anderen Leiters fixiert;

e) die Klemmbacken wirken mit entsprechenden Gegenklemmbacken aus einem den betreffenden Leitern gleichen Metall zusammen und liegen dem betreffenden Leiter unmittelbar unter Spannung an.

Die Erfindung beschreitet somit unter Verwendung zum Teil bekannter Merkmale einen völlig neuen Weg.

Gemäß der Erfindung ist der eine Teil der Grundplatte als Klemmbacke ausgebildet, auf welche mittels Schraubenbolzen die aus gleichem

Material bestehende Gegenklemmbacke aufgezogen wird, während der andere Teil des Grundkörpers plan ausgebildet ist und ein Cupalblech trägt, auf welchem eine Klemmbacke aus dem Material des anderen Leiters ruht, deren Gegenklemmbacke aus gleichem Material, welche vorzugsweise geteilt ausgebildet ist, mittels Schraubenbolzen aufgezogen wird.

Um bei Lösen der einen Klemmstelle ein gleichzeitiges Lösen der mit dem zwischengeschalteten Cupalblech verbundenen Metallteile aus verschiedenem Werkstoff zu vermeiden, finden erfindungsgemäß an der zweiten Klemmstelle doppelseitig wirkende Schraubenbolzen Verwendung, durch

ig welche einerseits Unterteil, Cupalblech und unterer Klemmteil, andererseits unterer Klemmteil und die anderen Klemmteile der zweiten Klemmstelle gesondert verspannt werden.

Dies kann dadurch erreicht werden, daß auf die zweiseitig ausgebildeten Durchsteckschrauben Rundmuttern aufgebracht werden, welche im Unterteil der Aluminiumklemme eingesetzt sind und das Bronze-Unterteil mit dem Alumimiumklemmen-Unterteil mit dazwischen liegendem Cupalblech fest verbinden.

Man kann aber auch Bolzen verwenden, welche in der Mitte einen Bund tragen, der sich in eine entsprechende Aussparung des unteren Aluminium-Klemmenteiles einlegt und beim Anziehen der unteren Mutter diesen mit dem Cupalblech und der Grundplatte fest verspannt.

Die \^erbindung zwischen den verschiedenen Metallen unter Zwischenschaltung des Cupalbleches bleibt also auch dann erhalten, wenn durch Lösen der oberen Schraube des Schraubenbolzens ein Lösen der zweiten Klemmstelle vorgenommen werden soll.

In der Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt

Abb. ι die Klemme in schematischer Ansicht,
Abb. 2 die Klemme mit auseinandergenommenen Einzelteilen in perspektivischer Ansicht,

Abb. 3 eine zweite Ausführungsform der Klemme im teilweisen Schnitt durch die zweite Klemmstelle,

Abb. 4 eine dritte Ausführungsform der Klemme in teilweisem Schnitt durch die zweite Klemmstelle.

Die Klemme (Abb. 1) besteht aus dem Unterteil i, dessen eine Seite 2 als Klemmstelle 3 für den Leiter 4 dient, der aus dem gleichen Werkstoff wie das Unterteil 1 besteht. Die andere Seite des Unterteiles ι dient als Grundplatte 5 für die Klemmstelle 6, 7 und 8 der zweiten Klemmstelle 9, die aus dem Werkstoff des zweiten Leiters 10 gefertigt ist.

Auf der Grundplatte 5 sind beim Ausführungsbeispiel vier Schraubenbolzen 11 befestigt, auf die ein Cupalblech 12 (Abb. 2) aufgesetzt wird, durch dessen Bohrungen 13 die Schraubenbolzen greifen. Auf dem Blech 12 liegt ein mit Bohrungen 13 versehener unterer Klemmteil 6, darüber folgen die beiden oberen Klemmteile 7 und 8. Die Klemmteile 6, 7 und 8 besitzen halbkreisförmige Mulden 14, die zur Aufnahme des Leiters 10 dienen.

Die Seite 2 der Klemme ist winkelförmig abgestuft, so daß ihre halbkreisförmige Mulde 15 sowie diejenige des Klemmteiles 16 in gleicher Höhe zu liegen kommen wie die Mulden 14 der Klemmteile 6, 7, 8. Der Klemmteil 16 ist mittels Schraubenbolzen 17 und Muttern 18 an der Klemmstelle 2 festgeschraubt.

Um in den aus Aluminium bestehenden Klemmteilen einen dauernd gleichmäßigen Kontaktdruck zu gewährleisten, sind zwischen dem Klemmdeckel der Al-Seite 7 und 8 und den Anzugmuttern 26 eine plane Unterlegplatte 27 aus Stahl und eine Federplatte 28 aus Stahl beigelegt. Die plane Unterlegplatte 27 hat den Zweck, vor zu hohen örtlichen Flächenpressungen zu schützen.

Nach Abb. 3 werden die Schraubenbolzen 11 mit Rundmuttern 19 versehen, welche in Aussparungen 20 des Klemmteiles 6 eingreifen und dazu dienen, die Teile 5, 6 und 12 besonders miteinander zu ver- 8g schrauben. Die Aussparung 20 dient dazu, für die Rundmutter Raum zu schaffen, und kann sinngemäß auch in dem oberen Klemmteil 7 bzw. 8 angebracht werden.

Gemäß Abb. 4 besitzt die Grundplatte 5 mehrere Bohrungen 21, durch welche das eine Ende eines Schraubenbolzens 22 geführt ist, in dessen Mitte ein Bund 23 vorgesehen ist. Dieser greift in eine entsprechende Aussparung 20 des Klemmteiles 6 und preßt diesen beim Anziehen der Mutter 24 fest gegen das Cupalbleoh 12 sowie die Grundplatte 5, so daß ein einwandfreier Kontakt zwischen den Cu- und Al-Teilen gewährleistet ist. Das obere Ende 25 des Gewindebolzens 22 greift durch eine Bohrung 13 des oberen Klemmteiles 7 bzw. 8, der durch Anziehen der Mutter 26 den zwischerigelegten Leiter 10 fest gegen das untere Klemmteil 6 anpreßt.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ι. Deckelklemme für Hochspannungszwecke zur stromführenden Verbindung von Kupferleitern mit Aluminiumleitern mit gemeinsamer gerader oder gebogener (abgewinkelter) Mittelachse, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale:

   a) Die Klemmbacken liegen den Leitern beidseitig und vollnächig an und bestehen aus dem gleichen Metall wie die Leiterteile, welche sie halten sollen;

   b) der einheitliche Grundkörper dient als Klemmelement und Träger für beide Leiter;

   c) der als gemeinsames Unterteil dienende Grundkörper ist auf der einen Seite als Klemmbackenunterteil und auf der anderen Seite als Grundplatte ausgebildet;

   d) auf der Grundplatte ist unter Zwischenschaltung eines großflächigen, an sich bekannten Cupalbleches ein Klemmbackenunterteil aus dem Material des anderen 12g Leiters fixiert;

   e) die Klemmbacken wirken mit entsprechenden Gegenklemmbacken aus einem den betreffenden Leitern gleichen Metall zusammen und liegen dem betreffenden Leiter unmittelbar unter Spannung an.
2. 2. Klemme nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an der Klemmstelle (9) Grundplatte (5), Cupalblech (12) und unteres Klemmteil (6) durch auf die Schraubbolzen (11) aufgeschraubte und im unteren Klemmteil (6) versenkte Rundmuttern (19) besonders verschraubt sind.
3. 3. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Grundplatte (5) an sich bekannte, beiderseitig wirkende Schraubbolzen (22, 25) vorgesehen sind, durch welche Grundplatte (5), Cupalblech (12) und unteres Klemmteil (6) einerseits sowie unteres Klemmteil (6) mit den anderen Klemmteilen (7, 8) der zweiten Klemmstelle (9) andererseits gesondert verspannt werden.
4. 4. Klemme nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubbolzeti (22, 25) in der Bolzenmitte einen an sich bekannten Bund (23) aufweisen, der sich in eine entsprechende Aussparung (20) des unteren Klemmteiles (6) einlegt und beim Zusammenziehen der unteren Klemmteile als Schraubenkopf dient.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschrift Nr. 566298;

   deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1398 001;

   Hochspannungskatalog der Fa. Wirschitz u. Co., Ausg. 1936, S. 78;

   Katalog »Freileitungsverbindungsmaterial« der Fa. Wirschitz u. Co., Ausg. Mai 1950, S. 7 bis 9;

   Sammelblätter der Firma Hof mann KG. für Hochspannungsarmaturen, Ausgabe 1949, Blatt Z Nr. 11518, Z Nr. 11519, Z Nr. 11520, Ausgabe Februar 1937, S. 3, 13, 17;

   Buch »Aluminiumfreileitungen« von Dr.-Ing. Behrens, O.Auflage, 1943, S. 151.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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