Anzugsmoment und Verbindungszuverlässigkeit von Klemmenblöcken erklärt

Das Drehmoment von Klemmenblöcken (insbesondere SchraubklemmenDie Verbindungszuverlässigkeit ist der kritischste und unmittelbarste Installationsparameter. Sie ist kein isolierter Wert, sondern ein zentraler Kontrollpunkt in einem Präzisionstechniksystem. Im Folgenden wird der Zusammenhang zwischen den beiden Parametern von den Prinzipien bis zur praktischen Anwendung erläutert.

Grundprinzip: Wie wird Drehmoment in eine zuverlässige elektrische Verbindung umgewandelt?

Die physikalische Ereigniskette lässt sich wie folgt vereinfachen:

Angelegtes Drehmoment → Erzeugung einer Klemmkraft (Axialkraft) → Ausbildung von Kontaktpressung → Bestimmung des Kontaktwiderstands → Einfluss auf die Langzeitzuverlässigkeit

Drehmoment (T): Die Rotationskraft, die bei der Montage mit einem Schraubendreher oder Schraubenschlüssel aufgebracht wird und typischerweise in Newtonmetern (N·m) oder CentiNewtonmetern (cN·m) gemessen wird.

Klemmkraft (F): Die axiale Druckkraft, die zwischen Draht, Klemmenblock und Leiterbahn beim Drehen und Anziehen der Schraube entsteht. Dies ist der Hauptzweck des Drehmoments.

Die Beziehung wird von mehreren Faktoren beeinflusst: F ≈ k * T / d (wobei k der Gesamtreibungskoeffizient und d der Nenndurchmesser der Schraube ist). Der Reibungskoeffizient ist eine Schlüsselvariable und wird maßgeblich von Gewinde, Unterlegscheiben und der Oberflächenbeschaffenheit des Drahtes beeinflusst.

Kontaktdruck (P): Der tatsächliche Druck, der durch die Klemmkraft an den mikroskopischen Kontaktpunkten erzeugt wird. Ausreichender Kontaktdruck kann Folgendes bewirken:

Durchbrechen der Oxidschicht: Die Oberfläche des Leiters (üblicherweise Aluminium oder Kupfer) besitzt eine isolierende Oxidschicht; hoher Druck kann diese Schicht durchbrechen und so einen Metall-zu-Metall-Kontakt herstellen.

Vergrößerung der Kontaktfläche: Gezielte plastische Verformung des Leiters bewirken, wodurch die effektive Leiterfläche vergrößert wird.

Sorgen Sie für einen stabilen Kontakt: Verhindern Sie ein Lösen durch Vibrationen sowie thermische Ausdehnung und Zusammenziehung.

Kontaktwiderstand (Rc): Der Kontaktdruck bestimmt direkt die Größe des Kontaktwiderstands. Es gibt einen kritischen Druck, oberhalb dessen sich der Kontaktwiderstand auf einem sehr niedrigen Wert stabilisiert; unterhalb dieses Wertes steigt der Widerstand sprunghaft an.

Niedrige und stabile Rc-Werte bedeuten: geringe Leistungsverluste (P_loss = I² * Rc), geringe Wärmeentwicklung, hohe Stromtragfähigkeit und gute Signalintegrität.

Das Drehmoment, das auf Klemmenblöcke Es geht nicht einfach nur ums „Festziehen“, sondern um einen präzisen technischen Kontrollparameter. Es ist die Brücke, die mechanische Energie in eine stabile elektrische Verbindung umwandelt.

Zuverlässigkeitsformel: Zuverlässige Verbindung = Korrektes Drehmoment × Geeigneter Draht × Standardisierter Prozess × Passende Anschlussklemmenkonstruktion.

Grundverständnis: Die „Korrektheit“ des Drehmoments bestimmt direkt die „Stabilität“ des Kontaktwiderstands, die wiederum für die langfristige elektrische Zuverlässigkeit von entscheidender Bedeutung ist.

Die Missachtung der Drehmomentregelung ist gleichbedeutend damit, eine Zeitbombe am Verbindungspunkt zu platzieren – ein Fehler, der unweigerlich mit der Zeit auslösen wird.

Daher ist in jedem ernstzunehmenden Industrie-, Energie- oder Transportsektor die Einbeziehung und strikte Kontrolle des Anzugsmoments bei der Verdrahtung in die Prozessspezifikationen eine unerlässliche Maßnahme, um die Zuverlässigkeit der grundlegenden Systemverbindungen zu gewährleisten.