Klemmenblock 10-polig

• Funktionsprinzip und Aufbau von Klemmenblöcken

  Nov 29, 2025

  Klemmenblöcke gehören zu den grundlegendsten und wichtigsten Komponenten elektrischer Verbindungen und haben das Hauptziel, sichere, zuverlässige und komfortable Drahtverbindungen zu gewährleisten.I. Funktionsprinzip Das Grundprinzip eines 8-poligen Klemmenblocks lässt sich wie folgt zusammenfassen: Durch eine mechanische Struktur und einen Leiter wird ein niederohmiger, hochstabiler elektrischer Pfad zwischen Leitern (wie z. B. Drähten) hergestellt, wobei gleichzeitig eine feste mechanische Verbindung gewährleistet und ein versehentlicher Kontakt verhindert wird. Dieses Prinzip beruht im Wesentlichen auf folgenden Kernpunkten:Elektrische Leitfähigkeit: Der Innenleiter des Anschlusses (üblicherweise Kupfer oder Kupferlegierung) bildet den Hauptstrompfad. Seine hervorragende Leitfähigkeit gewährleistet geringen Energieverbrauch und geringe Wärmeentwicklung.Mechanische Klemmung: Mittels Schrauben, Federn oder anderer mechanischer Vorrichtungen wird ein erheblicher Anpressdruck (Klemmkraft) auf den eingeführten Draht ausgeübt. Diese Kraft erfüllt zwei wichtige Zwecke:Zerstörung der Oxidschicht: Die Oxidschicht auf der Drahtoberfläche ist nichtleitend. Durch eine starke Klemmkraft kann diese dünne Schicht zerstört werden, wodurch ein direkter Kontakt zwischen den Metallen ermöglicht wird.Kontakt aufrechterhalten: Verhindern Sie ein Lösen der Drähte durch Vibrationen, thermische Ausdehnung und Zusammenziehung oder Zugkräfte von außen und sorgen Sie für einen stabilen Kontaktwiderstand. Minimierung des Kontaktwiderstands: Idealerweise sollte der Stromfluss von einem Draht zu einer Klemme und dann zum nächsten Leiter so gleichmäßig wie möglich sein. Eine gute Konstruktion und ausreichende Klemmkraft gewährleisten, dass der Widerstand am Kontaktpunkt deutlich geringer ist als der Widerstand des Drahtes selbst. Dadurch wird verhindert, dass sich an dieser Stelle ein „Hotspot“ bildet.II. Entwurfsstruktur Trotz der unterschiedlichen Formen von Anschlussklemmen bestehen die meisten von ihnen aus drei grundlegenden Komponenten:1. Leitfähiges Material: Typischerweise werden Metalle mit hoher Leitfähigkeit verwendet, wie beispielsweise Messing, Phosphorbronze und Kupferlegierungen. Manchmal werden sie mit Zinn, Nickel oder Silber beschichtet, um die Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen, den Kontaktwiderstand zu verringern und die Lötbarkeit zu verbessern.Funktion: Dies ist der zentrale Kanal für die Stromübertragung. Er ist so ausgelegt, dass er eine zuverlässige Verbindung mit Drähten herstellt und eine elektrische Schnittstelle mit passenden Klemmen oder Geräten bildet. 2. Isoliermaterial für das Gehäuse des 8-poligen Klemmenblocks: Üblicherweise werden technische Kunststoffe wie Polyamid (PA66, Nylon), Polycarbonat (PC), PET usw. verwendet. Diese Materialien zeichnen sich durch gute elektrische Isolation, mechanische Festigkeit, Flammwidrigkeit (z. B. Klasse UL94 V-0) und Hitzebeständigkeit aus. 3. Der Klemmmechanismus ist das Hauptmerkmal zur Unterscheidung verschiedener Anschlussarten. Es gibt im Wesentlichen folgende gängige Ausführungen:a) SchraubverbindungstypAufbau: Durch Drehen der Schraube wird eine metallische Druckplatte oder eine konische Mutter angetrieben, um den Draht direkt zusammenzudrücken. Vorteile:Die Verbindung ist fest, mit einer großen Kontaktfläche und hoher Stromtragfähigkeit.Geeignet zum Verbinden von einadrigen (massiven) Drähten und mehradrigen Drähten mit Kabelschuhen.Nachteile:In einer Umgebung mit Vibrationen kann es sich lösen, daher sind regelmäßige Kontrollen und Nachziehen erforderlich.Die Verbindungsgeschwindigkeit ist relativ langsam.Bei mehreren dünnen Drähten kann es passieren, dass beim Festziehen einige Kupferdrähte gequetscht und gebrochen werden, wenn keine Drahtzange verwendet wird.b) Federverbindungstyp (Käfigfeder/Druckfeder)Aufbau: Verwenden Sie eine vorgespannte V-förmige oder anders geformte Blattfeder. Führen Sie einen Schlitzschraubendreher in die Öffnung ein, um die Feder zu öffnen. Nach dem Einführen des Drahtes ziehen Sie den Schraubendreher heraus. Die Feder schnellt zurück und drückt den Draht fest gegen den inneren Leiterstreifen. Vorteile:Vibrationsfestigkeit: Der kontinuierliche Druck der Feder kann die durch Wärmeausdehnung und -kontraktion sowie Vibrationen verursachte Lockerung ausgleichen, wodurch sie sehr zuverlässig ist.Schnelle Verdrahtung: Kein Schrauben erforderlich, was die Verdrahtungseffizienz erheblich verbessert.Geeignet für mehradrige Drähte und dünne Drähte mit Ummantelung.Nachteile:Starke Abhängigkeit von Werkzeugen (erfordert einen Schraubendreher einer bestimmten Größe).Die Strombelastbarkeit ist im Allgemeinen etwas geringer als die von Schraubverbindungen gleicher Größe (ist aber in den meisten Fällen ausreichend).c) Direkter SteckanschlussAufbau: Dies ist eine vereinfachte Form einer Federklemme. Sie besitzt üblicherweise eine kleine Öffnung, in die ein abisolierter und unbehandelter Draht mit Kraft eingeführt wird. Der interne Federmechanismus klemmt den Draht automatisch ein. Zum Lösen des Drahtes muss der daneben liegende Entriegelungsknopf gedrückt werden. Vorteile:Es ist extrem schnell und bequem, und die 10-polige Klemmenleiste kann ohne Werkzeug hergestellt werden.Nachteile:Es ist üblicherweise nur auf feste Leiter anwendbar.Die Strombelastbarkeit und der Drahtdurchmesserbereich sind begrenzt.d) IsolationsverschiebungsanschlussAufbau: Im Inneren der Klemme befinden sich scharfe, V-förmige Metallkontakte. Wird ein abisolierter Draht fest in die vorgesehene Position gedrückt, durchdringen die scharfen Kontakte die Isolierung und stellen einen direkten Kontakt zum inneren Metallleiter her. Vorteile:Das Abisolieren des Drahtes entfällt, was Zeit und Mühe spart und Probleme durch eine falsche Abisolierlänge vermeidet.Die Verbindung ist schnell und zuverlässig.Nachteile:Es gelten strenge Anforderungen an die Spezifikationen der Drähte und die Dicke der Isolierung.Es wird häufig in Signalstromanwendungen wie Kommunikation, Datennetzwerken (z. B. RJ45-Steckverbindern) und Haushaltsgeräten eingesetzt.III. Haupttypen und Anwendungsgebiete Je nach Anwendungsfall gibt es Klemmenblöcke hauptsächlich in folgenden Ausführungen:Leiterplatten-Anschlussblock: auf eine Leiterplatte gelötet, dient zum Anschluss externer Drähte an die Leiterplatte.DIN-Schienen-Klemmenblöcke: Sie lassen sich auf Standard-DIN-Schienen aufstecken und werden häufig in industriellen Schaltschränken und Verteilerkästen eingesetzt, was die modulare Installation und Wartung erleichtert.Barriere-Klemmenblock: 12-poliger Klemmenblock. Ausgestattet mit Kunststofftrennwänden, wird er häufig in Hochspannungs- und Hochstromanwendungen wie der Stromverteilung eingesetzt und verhindert wirksam Kurzschlüsse zwischen verschiedenen Polaritäten.Steckdose: Wird zum Anschluss von Geräten verwendet, die häufig ein- und ausgesteckt werden müssen. IV. Konstruktionsüberlegungen und Auswahlkriterien Bei der Konstruktion oder Auswahl von Klemmenblöcken müssen folgende Faktoren berücksichtigt werden:Strom- und Spannungswerte: Dies sind die wichtigsten Parameter, die die maximale Anforderung des Stromkreises erfüllen oder sogar übertreffen und dabei einen Sicherheitsspielraum lassen müssen.Drahttyp und -spezifikation: Handelt es sich um einen einadrigen oder einen mehradrigen Draht? Welchen Drahtdurchmesser (AWG oder Quadratmillimeter) hat der Draht? Davon hängt die Wahl des Klemmmechanismus ab.Umgebungsbedingungen: Ist das Gerät starken Vibrationen, hohen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit oder korrosiven Umgebungen ausgesetzt? Dies beeinflusst die Auswahl der Materialien (z. B. Gehäusekunststoffe, Beschichtungsschichten) und der Verbindungsmethoden (z. B. Federverbindungen für eine bessere Vibrationsfestigkeit).Sicherheitszertifizierung: Ob die Einhaltung von Sicherheitsstandards in bestimmten Regionen erforderlich ist, wie z. B. UL (USA), UL (Kanada), CE (Europa), VDE (Deutschland) usw. Anzahl der Drähte und Abstand: Wie viele Drähte müssen angeschlossen werden? Entspricht der Abstand (Raster) zwischen den Klemmen den Anforderungen an Luft- und Kriechstrecken?  ZusammenfassungObwohl Klemmenblöcke Sie sind kleine Bauteile und bilden die Verbindungsstellen des elektrischen Systems. Ihr Funktionsprinzip basiert auf zuverlässiger mechanischer Klemmung, um einen niederohmigen elektrischen Kontakt zu gewährleisten. Ihr Aufbau gliedert sich in drei Hauptelemente: Leiter, Isolierhülsen und Klemmmechanismen. Für unterschiedliche Anwendungsanforderungen wurden verschiedene Klemmtechnologien entwickelt, darunter Schrauben, Federn, Direkteinsteckung und Isolationsverdrängung. Die korrekte Auswahl und Installation sind die Grundlage für die langfristige Stabilität und den sicheren Betrieb des gesamten elektrischen Systems. 

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