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Verbindungstechnik

Kupferverbinder halten Elektroinstallationen cool und schlank

| Redakteur: Peter Königsreuther

Wie man den Kontaktwiderstand und die Wärmeentwicklung in Elektroinstallationen durch besondere Verbindungselemente reduzieren kann, verraten hier die Experten von Isabellenhütte Heusler.

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Isabellehütte Heusler bietet jetzt auch Schrauben, Muttern und Bolzen aus ISA-CON 450 an, einer Kupferbasislegierung. Sie spielen ihre Vorteile besonders dann aus, wenn es um elektrische Installationen und Anwendungen mit geforderter Wärmeleitfähigkeit geht, sagt das Unternehmen.
Isabellehütte Heusler bietet jetzt auch Schrauben, Muttern und Bolzen aus ISA-CON 450 an, einer Kupferbasislegierung. Sie spielen ihre Vorteile besonders dann aus, wenn es um elektrische Installationen und Anwendungen mit geforderter Wärmeleitfähigkeit geht, sagt das Unternehmen.
( Bild: Isabellenhütte )

Außer Feinstdrähten, Kabeln und Litzen aus ISA-CON 414 fertigt die Isabellenhütte, wie es heißt, jetzt auch Halbzeuge und Vormaterialien aus ISA-CON 450, einer anderen Kupferbasislegierung, die sich zur Herstellung von Verbindungselementen wie Schrauben und Bolzen eignet. Damit lassen sich der elektrische Widerstand und damit die Wärmeentwicklung in Konstruktionen deutlich reduzieren. Zusätzlich könne die entstehende Wärme auch besser abgeleitet werden.

Der ideale Werkstoff für leitende Verbindungen

Sowohl ISA-CON 414 als auch ISA-CON 450 zeichnet sich laut Isabellenhütte durch eine hohe Festigkeit (ähnlich der von Edelstahl) und ihre gute Leitfähigkeit (ähnlich der von reinem Kupfer) aus. ISA-CON 450 hat eine Zugfestigkeit zwischen 450 bis 550 MPa und eine Leitfähigkeit von 80 % gemäß IASC (International Annealed Copper Standard). Diese Eigenschaftskombination prädestiniere den Werkstoff zur Herstellung leitender Verbindungselemente, zu denen außer den bereits erwähnten, auch Federkontakte, Steckverbinder und Stromschienen gehörten.

Verbinder aus Kupferlegierung sparen nicht nur Platz und Gewicht

Wenn in Applikationen, beispielsweise mit Verbindungselementen aus Stahl Probleme auftreten (etwa eine zu hohe Verlustleistung und Wärmeentwicklung, oder Platzmangel herrscht und auf Gewicht geachtet werden müsse), sei der Einsatz der ISA-CON-450-Legierung eine sich lohnende Alternative. Denn bei stromtragenden Bauteilen verringert sich im Vergleich zu Stahl der elektrische Widerstand sowohl im Material als auch beim Kontaktübergang. Damit sinkt die Verlustleistung deutlich, beziehungsweise lassen sich so das Gewicht und der Durchmesser der Komponenten reduzieren. Eine vielversprechende Anwendung ist die direkte Verbindung – zum Beispiel zur Überbrückung eines herrschenden Abstands zwischen zwei Stromschienen mit tragender Funktion (anstelle eines Stahlbolzens oder eines Stifts für einen Steckerkontakt).

Kupferbolzen halbieren die Wärmebelastung bei Shunt-Widerständen

Die Anforderungen bei der Bolzenapplikation waren eine deutliche Reduzierung des elektrischen Widerstands und damit der Wärmeentwicklung des Bolzens selbst. Direkte Nutzung bedeutet für diesen Fall, dass der gesamte Strom direkt über den ISA-CON-450-Bolzen geleitet wird, der einen Shunt-Widerstand (Strommess- oder Nebenschlusswiderstand) mit einem Stecker verbindet, so Isabellenhütte. Aufgrund der hohen Leitfähigkeit der Legierung wirke ein nur geringer elektrischer Widerstand mit entsprechend reduzierter Wärmeentwicklung im Kontaktbolzen. Darüber hinaus kann die sich entwickelnde Wärme, die typisch für einen Shunt-Widerstand ist, besser abgeführt werden. Im Vergleich zu Verbindungselementen aus Stahl erwärmen sich ISA-CON-450-Installationen auf höchstens 50 % des Temperaturniveaus bei Stahlkontakten.

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