Aus Kostengründen kommen heute in der Installations- und Verbindungstechnik vor allem bei größeren Querschnitten immer häufiger Aluminium- anstatt Kupferleiter zum Tragen. Diese Kombination bringt aber einige besondere Probleme mit sich. Die Hora-Werk GmbH, ein Unternehmen der Leipold Group, hat sich den Herausforderungen angenommen und eine neue Klemmenreihe (VBA) entwickelt. Die Neuentwicklung ist zunächst für Querschnitte bis zu 120 mm² erhältlich und eignet sich für mehrdrahtige als auch Rund- und Sektorleiter.
Heutige am Markt befindliche Hauptleitungsabzweigklemmen (HLAK) sind nicht dazu geeignet Aluminiumleiter aufzunehmen. „Unser Ziel war es, eine Klemme zu entwickeln, die für beide Ma-terialien geeignet ist“, sagt Geschäftsführer Pascal Schiefer. Da-bei gab es einige Hindernisse zu überwinden. Denn Aluminium ist ein leicht oxidierender Werkstoff, im praktischen Gebrauch jedoch sehr korrosionsbeständig. Das verdankt der Aluminiumleiter einer widerstandsfähigen Oxidschicht, die sich auf der Oberfläche unter der Einwirkung von Luftsauerstoff bildet.
Beim Zusammenfügen mit Metallen edleren Potenzials wie Kup-fer passiert allerdings folgendes: Der Kontakt mit einer elektrisch leitende Flüssigkeit, wie z.B. Kondenswasser, löst eine elektro-chemische Reaktion aus. Es kommt zur Kontaktelementbildung aus der Kupferelektrode (Anode), dem Elektrolyt (Wasser) und der Aluminiumelektrode (Katode). Durch diesen Kurzschluss und der dabei auftretenden Stromstärke erfolgt eine Zersetzung des Aluminiumleiters. Dieser zerstörerische Vorgang ist als blühende Oxidationsstelle sichtbar, wobei bereits kleinste Kupferteilchen auf Aluminium ausreichen. Es wird eine permanente Reaktion ausgelöst, da sich das Kupfer dabei nicht zersetzt. Hierdurch ent-steht bei der elektrischen Verbindung in der Folge ein erhöhter Übergangswiderstand, was zu einem Temperaturanstieg führt und im schlimmsten Fall einen Brand auslösen kann.
Neue Klemme ermöglicht Einsatz von Kupfer und Aluminium
Bei der von der Hora-Werk GmbH entwickelten neuen Klemmen-reihe VBA ist es deshalb ausgeschlossen, dass diese beiden un-terschiedlichen Leiter zusammentreffen. Eine Zersetzung des unedleren Metalls (ALU) wird somit verhindert. Beim Montieren eines Aluminiumleiters muss das abisolierte Kabelende gesäubert (schälen), mit säure- und alkalifreiem Fett eingerieben und zügig in der Klemme angeschlossen werden. Dadurch wird verhindert, dass sich eine neue nichtleitende Oxidschicht durch Sauerstoff bildet. Durch die entsprechende Form der Oberfläche in der Klemmstelle wird die Oxid-Schicht des Aluleiters zusätzlich beim Anschluss durchbrochen. Aufgrund der grundsätzlichen Fließneigung von Aluminium müssen die Klemmen im Betrieb entsprechend der Belastung der Klemmstelle regelmäßig gewartet werden.
Heutige am Markt befindliche Hauptleitungsabzweigklemmen (HLAK) sind nicht dazu geeignet Aluminiumleiter aufzunehmen. „Unser Ziel war es, eine Klemme zu entwickeln, die für beide Ma-terialien geeignet ist“, sagt Geschäftsführer Pascal Schiefer. Da-bei gab es einige Hindernisse zu überwinden. Denn Aluminium ist ein leicht oxidierender Werkstoff, im praktischen Gebrauch jedoch sehr korrosionsbeständig. Das verdankt der Aluminiumleiter einer widerstandsfähigen Oxidschicht, die sich auf der Oberfläche unter der Einwirkung von Luftsauerstoff bildet.
Beim Zusammenfügen mit Metallen edleren Potenzials wie Kup-fer passiert allerdings folgendes: Der Kontakt mit einer elektrisch leitende Flüssigkeit, wie z.B. Kondenswasser, löst eine elektro-chemische Reaktion aus. Es kommt zur Kontaktelementbildung aus der Kupferelektrode (Anode), dem Elektrolyt (Wasser) und der Aluminiumelektrode (Katode). Durch diesen Kurzschluss und der dabei auftretenden Stromstärke erfolgt eine Zersetzung des Aluminiumleiters. Dieser zerstörerische Vorgang ist als blühende Oxidationsstelle sichtbar, wobei bereits kleinste Kupferteilchen auf Aluminium ausreichen. Es wird eine permanente Reaktion ausgelöst, da sich das Kupfer dabei nicht zersetzt. Hierdurch ent-steht bei der elektrischen Verbindung in der Folge ein erhöhter Übergangswiderstand, was zu einem Temperaturanstieg führt und im schlimmsten Fall einen Brand auslösen kann.
Neue Klemme ermöglicht Einsatz von Kupfer und Aluminium
Bei der von der Hora-Werk GmbH entwickelten neuen Klemmen-reihe VBA ist es deshalb ausgeschlossen, dass diese beiden un-terschiedlichen Leiter zusammentreffen. Eine Zersetzung des unedleren Metalls (ALU) wird somit verhindert. Beim Montieren eines Aluminiumleiters muss das abisolierte Kabelende gesäubert (schälen), mit säure- und alkalifreiem Fett eingerieben und zügig in der Klemme angeschlossen werden. Dadurch wird verhindert, dass sich eine neue nichtleitende Oxidschicht durch Sauerstoff bildet. Durch die entsprechende Form der Oberfläche in der Klemmstelle wird die Oxid-Schicht des Aluleiters zusätzlich beim Anschluss durchbrochen. Aufgrund der grundsätzlichen Fließneigung von Aluminium müssen die Klemmen im Betrieb entsprechend der Belastung der Klemmstelle regelmäßig gewartet werden.
