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Federklemmtechnik: mit Sicherheit wartungsfrei

01  Cage-Clamp-Verbindung für mehrdrähtige Leiter

01  Cage-Clamp-Verbindung für mehrdrähtige Leiter

02  Die Cage Clamp verfügt über eine gasdichte Klemmstelle: Der angeschlos­sene Leiter wird von der Klemmfeder in der definierten Kontaktzone gegen die Stromschiene gepresst. Dabei wird der Leiter mit hohem, spezifischen Kontaktdruck in die weiche Reinzinnschicht eingebettet und ist somit unempfindlich gegen korrosive Unterwanderung

02  Die Cage Clamp verfügt über eine gasdichte Klemmstelle: Der angeschlos­sene Leiter wird von der Klemmfeder in der definierten Kontaktzone gegen die Stromschiene gepresst. Dabei wird der Leiter mit hohem, spezifischen Kontaktdruck in die weiche Reinzinnschicht eingebettet und ist somit unempfindlich gegen korrosive Unterwanderung

03  Um die Langzeitkonstanz der Klemmstelle zu testen und nachzuweisen, werden besonders häufig anzutreffende Atmosphären, die die Qualität der Kontaktierung beeinflussen können, in Klimakammern nachgebildet

03  Um die Langzeitkonstanz der Klemmstelle zu testen und nachzuweisen, werden besonders häufig anzutreffende Atmosphären, die die Qualität der Kontaktierung beeinflussen können, in Klimakammern nachgebildet

Elektrische Leiter und ihre Verbindungsqualität bestimmen über die Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen – ganz unabhängig von der Komplexität der Automatisierungsstruktur einer Anlage oder ihrer Funktion. Elektrische Verbindungstechnik muss darum vor allem eines sein: zuverlässig. Und das unter allen Bedingungen und über den kompletten Lebenszyklus einer Anlage.

Maschinen- und Anlagenbauer müssen ihren Kunden Lösungen anbieten, die eine hohe Anlagenverfügbarkeit garantieren und die Total Costs of Ownership über den gesamten Lebenszyklus einer Anlage senken. Insbesondere an Zulieferer der Chemie- und Verfahrenstechnik sowie der Schiffbauindustrie stellt das hohe Anforderungen. Weil die Komponenten, die hier zum Einsatz kommen zum einen widrigsten Umgebungsbedingungen trotzen müssen und zum anderen nur zu festgelegten Zeiten im Rahmen einer Revision zu erreichen sind. In diesem Zusammenhang ist auch die Verbindungstechnik für alle Arten elektrischer Verbindungen ein nicht zu unterschätzender Aspekt im Maschinen- und Anlagenbau. Schlussendlich kann aus dem Einsatz einer sicheren und wartungsfreien Verbindungstechnik ein wesentlicher Investitionsschutz für den Betrieb einer Anlage über deren gesamten Lifecycle resultieren. Aus Sicht des Anlagenbauers wie auch des Betreibers sollten unter einer sicheren und wartungsfreien Leiterkontaktierung allerdings auch das einfache Handling und Betätigen der Leiterverbindung nicht leiden. Für beide Aspekte – die Qualität der Leiterkontaktierung ebenso wie für das Handling – ist die Art der Verbindungstechnik entscheidend.

Sichere und wartungsfreie Kontaktierung
Kupfer hat fließende Eigenschaften und gibt darum beispielsweise unter dem zu hohen Druck einer Schraubverbindung nach. Die ursprünglich sichere Verbindung löst sich und der Übergangswiderstand nimmt zu. Ebenso negativ können sich Erschütterungen, Vibrationen und Temperaturwechsel auf die Kontaktqualität einer Schraubverbindung auswirken. Erschütterungen und Vibrationen treten häufig im maritimen Umfeld auf, Temperaturwechselbean­spruchungen von –40 °C bis 70 °C ­können in extremen Klimaregionen beispielsweise auf Schaltschränke in Freifeldanlagen einwirken. Und auch die Leiterausprägung, wie Kupfer­bandleiter oder Leiter mit Lamellen- oder Geflechtstruktur, nimmt Einfluss auf die Kontaktqualität. So werden Leiter mit einem Geflecht aus dünnen Einzeladern von Schraubverbindungen schnell zerstört.
Im Gegensatz zur Schraubverbindung ist die von Wago erfundene Federanschlusstechnik eine sichere und wartungsfreie Kontaktierung für elektrische Leiter – und das nachweislich über Jahrzehnte. Ihre Vorteile spielt sie sowohl bei der Erst­installation als auch beim späteren Service aus: Einmal richtig kontaktiert, trotzt die Federanschlusstechnik auch widrigsten Umständen. Weil der Kontaktdruck, mit dem der Leiter an die Stromschiene gedrückt wird, von der Feder bestimmt wird, wirkt er stets optimal. Auch bei ­Erschütterungen und Vibrationen bleibt die Qualität der Klemmstelle erhalten, da die Feder diese Einflüsse ausgleicht (Bild 1).

Für anspruchsvolle Einsatzbereiche
Weil die Cage-Clamp-Verbindung über eine gasdichte Klemmstelle verfügt, ­eignet sich die Federanschlusstechnik von Wago im besonderen Maße für den Einsatz in anspruchsvollen Umgebungen. In der Chemie und der Verfahrenstechnik genauso wie auf Schiffen und Ölbohrinseln, in der aggressive, ätzende oder ölhaltige Medien eingesetzt werden. Auch für den Einsatz in explosions­gefährdeten ­Bereichen bieten sich die Wago-Reihen­klemmen an. Weil hier die Topjob-S-Standard­klemme alle Zulassungen für ­diesen ­Bereich aufweist, reduziert das die Lagerhaltung des ­Anlagenbauers. Sogar im ­Bereich der Messtechnik stellt die Reihenklemme von Wago eine kostengünstige Alternative zu speziellen und in der Regel teureren Reihenklemmen für Thermoelemente dar. Und schlussendlich behauptet sich die Federanschlusstechnik auch unter extremen Bedingungen, wie Salznebel, der in der Schifffahrt und in Küstenregionen an der Tagesordnung ist, feuchter Wärme oder Schockbelastungen bis 500 g (Bild 2 und 3).
Insbesondere in der Schiffbauindustrie wird beim Engineering von Schaltanlagen zunehmend auf Modulbauweise gesetzt, in deren Rahmen große Teile vorgefertigt und mit vorkonfektionierten Leitungen verdrahtet werden. Die dadurch entstehenden Vorteile – nämlich notwendige Instal­lations- und Verdrahtungsarbeiten schnell und präzise ­ohne spezielle Unterweisungen ausführen zu können – sind jedoch nur zu heben, wenn Klemmstellen und Einzeladern genau und eindeutig beschriftet sind. Dafür gibt es einen durchgehenden Beschriftungsstreifen, der bis zu dreizeilig bedruckt werden kann. Das bietet die Möglichkeit, die Klemmen eindeutig zu bezeichnen und überdies Anschlussklemmen zu den jeweiligen Anlagenteilen zuzuordnen. Das erhöht die Sicherheit beim Verdrahten. Mit ihrer Kombination aus übersichtlicher Beschriftung und einfacher Handhabung erleichtert die Camp-Clamp-Anschlusstechnik so vor allem die Arbeit an schlecht erreich­baren Einsatz- und Montageorten, beispielsweise auf Offshore-Plattformen.
Die Cage-Clamp-Federklemmen sind für alle Leiterarten geeignet: ein-, mehr- und feindrähtige Leiter, feindrähtige Leiter mit Aderendhülse oder Stiftkabelschuh sowie litzenverdichtete Leiter. Diese Flexibilität macht sich vor allem dann bezahlt, wenn Anlagenbauer nicht wissen, welche ­Leitungen sie bei der Inbetriebnahme einer Schaltanlage vor Ort vorfinden. Weil die Klemmkraft der Feder auch bei Mehrfachbetätigung erhalten bleibt, bietet sich die Federklemme überdies für den Einsatz in Anlagen an, die über lange Lebenszyklen verfügen und mitunter umgerüstet ­werden müssen. Die Feder­technik von Wago hat einen großen Querschnittsbereich: So können Leiter­querschnitte von 0,08 mm² bei der Cage Clamp bis hin zu 185 mm² bei der Power Camp schnell und sicher kontaktiert werden. Darüber hinaus bietet Wago die Federklemmtechnik nicht nur in der Reihenklemme an, sondern ebenso in allen Komponenten für die Automatisierung.

Unterstützt von der Projektierung bis zur Inbetriebnahme
Die gesamte Projektierung der Verbindungstechnik und der Automatisierung wird von dem Onlinekonfigurator Smartdesigner unterstützt. Das Programm verfügt unter anderem über Schnittstellen zu Eplan- und Wscad-Software. Damit ist eine bidirektionale Kommunikation mit dem CAE-System möglich und die Stücklistenin­tegrität sichergestellt. Als Online-Anwendung ist die Software außerdem nutzbar, ohne in die eigene IT eingebunden werden zu müssen – das spart Zeit und mitunter Kosten, nämlich dann, wenn die hauseigene IT an einen externen Dienstleister ausgelagert ist, der die Neuinstallation oder das Update einer Software berechnet. Werden für die Schaltanlage elektromechanische Komponenten und Automatisierungssysteme von Wago genutzt, kann der Schaltanlagenbauer die direkte Verknüpfung des Smartdesigners an den Wago-e-Shop nutzen. Im e-Shop kann ohne Umwege auf die technischen Spezifikationen, Datenblätter und Downloads zugegriffen werden. Ist die Tragschiene einmal konfiguriert, kann sie durch das Tool überprüft, vollständig in 3D dargestellt und dokumentiert werden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die Beschriftung der Wago-Komponenten direkt über den Smartprinter auszugeben. Projektspezifische Freigaben ermöglichen einen einfachen Abgleich sowohl durch den Anlagenplaner als auch durch den Schaltanlagenbauer auf der gleichen Datenbasis. Auf diese Weise wird jeder Arbeitsschritt dokumentiert. Das schafft Transparenz. (hz)

Kay Miller ist Global Key Account Manager Market Management Industry & Process, DCS bei der Wago Kontakttechnik GmbH & Co. KG in Minden. kay.miller@wago.com

Burkhard Niemann ist Produktmanager Reihenklemmen bei der Wago Kontakttechnik GmbH & Co. KG in Minden. burkhard.niemann@wago.com