Was sind Schraubklemmen?

Schraubklemmen bieten semi-permanente Verbindungen und ermöglichen so einfache und strukturierte Inspektionen oder Reparaturen direkt vor Ort. Sie können direkt am Geräterahmen, an Halterungen oder an Leiterplatten montiert werden und werden für spezielle Zwecke wie die interne Verdrahtung und Wartungsarbeiten eingesetzt. Schraubklemmen werden auch für den mobilen Transport eingesetzt. Dabei sind Sicherungsscheiben  erforderlich, damit die Vibrationen die Schraube nicht lockern. 

Die Schraubklemme auf Leiterplatten besteht aus galvanisiertem Messing; es ist ein elektrischer Steckverbinder, der den direkten Anschluss an eine Leiterplatte ermöglicht. Diese Art von Klemme besteht aus einem Metallrahmen und einer Schraube. Die Schraubklemme wird mit Hilfe von Montagestiften, die in Löcher auf der Leiterplatte eingesetzt und verlötet werden, an der Leiterplatte befestigt. Schraubklemmen für Leiterplatten ermöglichen den Fluss von elektrischen Signalen und Strom zu und von Leiterplatten und elektronischen Geräten.

Mammutklemmen bestehen aus einem isolierenden Gehäuse, einem Metallteil, an dem der Kontakt anliegt, und zwei Schrauben, die zum Festziehen der Drähte dienen. Sie werden für Eins-zu-Eins-Verbindungen verwendet, in der Regel in der Nähe eines Verbrauchers wie eines Schalters oder eines elektrischen Geräts. Sie werden daher eher in den letzten Teilen eines Stromkreises als in Abzweigdosen verwendet, wo sich Kappenklemmen als sicherer und praktischer erweisen. Mammutklemmen können nach der Anzahl der für den Drahtanschluss erforderlichen Pole unterteilt werden.

Kappenklemmen, auch Forbox-Klemmen genannt, sind der Mammut-Klemme sehr ähnlich, aber im Gegensatz zur Mammut-Klemme ist der Isolierstoffmantel viel größer und ermöglicht mehrere Drahtanschlüsse. Deshalb werden sie hauptsächlich in Abzweigdosen verwendet, wo Anschlüsse mit mindestens drei Drähten erforderlich sind. Sie sind sehr praktisch und nehmen wenig Platz in Anspruch. Je nach Anzahl der benötigten Anschlüsse können sie einzeln oder in Streifen verwendet werden.

Hebelverbinder werden auch als Schnellanschlussklemmen bezeichnet. Die Kabelbefestigung und -entriegelung erfolgt mit Hebeln, die unabhängig voneinander verwendet werden können. Es wird kein Schraubendreher benötigt. Zum Einführen des Kabels hebt man den Hebel einfach in das entsprechende Loch, zum Verriegeln und Verbinden senkt man ihn. Sie werden vor allem bei unpraktischen Verbindungen geschätzt, bei denen man nicht mit einem Schraubenzieher hantieren kann, bei alten Kabeln, bei denen nur noch wenige Kupferdrähte vorhanden sind, und generell bei schlechtem Material. Im Vergleich zu Mammutklemmen sind sie jedoch recht sperrig.

Mit Hutschienenklemmen lassen sich Kabel bequem in Schalt- und Steuerschränken ein- und ausstecken, so dass der Platzbedarf gering ist. Sie bieten ein breites Spektrum an anschließbaren Querschnitten, von 2,5 bis 185 mm2. Sie sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich (Durchgang, mehrstufig, Sicherungshalter, für Schutzleiter usw.). An die Reihenklemmen können starre, halbstarre und flexible elektrische Leiter angeschlossen werden, mit und ohne Aderendhülse.

Bei der Schraubklemme (direkte Klemmung) drückt die Klemmenschraube den Leiter direkt gegen die Buchse, die normalerweise aus Messing besteht. Der Leiter wird von der Schraube gleichzeitig in zweierlei Hinsicht belastet: zum einen durch die Kompression zwischen dem Schraubenkopf und der Schlagwand der Buchse, zum anderen durch die Drehbewegung, die die Schraube selbst ausführen muss, um voranzukommen.

In der Praxis werden nur ein Teil der Litzen des Leiters, nämlich diejenigen, die sich genau unter der Schraube befinden, gegen die Buchse gepresst und nehmen so an der elektrischen Verbindung teil; viele dieser Drähte erfahren durch die von der Schraube ausgeübte Drehbewegung Verformungen, die ihre Integrität beeinträchtigen.

Außerdem nehmen einige Litzen, die sich außerhalb des Druckbereichs der Schraube befinden, nicht aktiv an der elektrischen Verbindung teil; der tatsächliche stromführende Querschnitt ist daher kleiner als der Nennquerschnitt des Leiters. In dieser objektiv kritischen Situation können mögliche Überlastungen zu einer gefährlichen Überhitzung und damit zu einem plötzlichen Zerfall der Verbindung führen.

Indirektes Klemmen ist ein System, das bei verschiedenen Geräten wie Leistungsschaltern, Relais, Geräteklemmen usw. weit verbreitet ist, um eine elektrische Verbindung zwischen einem Leiter und einem festen Element herzustellen. Die Verbindung wird durch den Druck hergestellt, der von einem beweglichen Element unter der indirekten Einwirkung einer Schraube ausgeübt wird.

Der Leiter wird praktisch zwischen zwei parallelen Flächen, einer festen und einer beweglichen, zusammengedrückt, bis eine statische Situation erreicht ist, in der alle Litzen, die vollkommen intakt sind, gleichmäßig am Stromtransport teilnehmen.

Die so realisierte Verbindung ist zeitlich außerordentlich stabil; der Wert des Kreuzungs-Widerstandes, der ausgesprochen niedrig ist, ist praktisch unempfindlich gegenüber thermischen Schocks, die durch mögliche Überlastungen entstehen; die Struktur des Verbinders selbst, die mit einem geschlossenen Käfig verglichen werden kann, „atmet“ elastisch, indem sie die thermischen Verformungen aufnimmt, ohne dass sich die Verbindung entspannt.

Weitere Überlegungen zum Design können die individuelle Gestaltung der Farbe des Klemmengehäuses oder der Tasten sein. Dies kann dazu beitragen, die verschiedenen Klemmenanschlüsse in besonders komplexen Systemen zu unterscheiden und die Diagnose der Anschlusspunkte im Feld zu vereinfachen. Die Untersuchung der wichtigsten elektrischen und mechanischen Spezifikationen und der verschiedenen Modultypen ermöglicht es den Konstrukteuren, die Klemmenleiste auszuwählen, die ihren Anforderungen am besten entspricht.

Die meisten Klemmenblöcke sind entweder zertifiziert oder so konzipiert, dass sie den UL- und IEC-Normen entsprechen. Da jede Norm einen anderen Standard verwendet, dem eine Klemme entsprechen muss, finden Konstrukteure die Randbedingungen der beiden Normen oft mit unterschiedlichen Werten auf dem Datenblatt. Konstrukteure müssen daher die allgemeinen Sicherheitsanforderungen des Systems kennen, um eine Klemme auswählen zu können, die diesen Anforderungen entspricht.

Schraubklemmen und Klemmen allgemein sind einfache und flexible Produkte, welche die sofortige Verbindung von zwei oder mehr Kabeln ermöglichen. Ihr Hauptzweck besteht darin, einen einfachen Zugang zu ermöglichen, ohne den Stromkreis unterbrechen zu müssen. Es gibt eine Vielzahl von Klemmen-Typen und Nutzungsarten, die in diesem Leitfaden vorgestellt werden. Außerdem wird auf die Unterschiede zwischen direkter und indirekter Blockierung eingegangen, einige Sicherheitsaspekte werden auch aufgeführt.

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