Bewährte Praktiken für Sammelschienen-Schraubverbindungen: Anzugsmoment, Oberflächenvorbereitung und Vermeidung von Hot-Spots

Stromschienenverbindungen versagen allmählich. Eine ordnungsgemäß angezogene Verbindung mit sauberen Kontaktflächen führt Nennstrom bei 30-40°C über der Umgebungstemperatur. Dieselbe Verbindung, die mit 30% zu schwach angezogen ist, läuft innerhalb von Monaten bei 80-100°C über der Umgebungstemperatur, da sich Mikrospalten bilden, der Kontaktwiderstand zunimmt und die Oxidation beschleunigt wird.

Heiße Stromschienenverbindungen machen sich erst bemerkbar, wenn sie von Wärmebildkameras erfasst werden oder eine Infrarotprüfung Temperaturunterschiede aufzeigt. Zu diesem Zeitpunkt haben die Schäden bereits begonnen: Glühen des Kupfers verringert die mechanische Festigkeit, Oxidation verringert die Leitfähigkeit, fortschreitende Lockerung durch Temperaturwechsel. Der Weg von “leicht warm” bis zum katastrophalen Ausfall verkürzt sich mit jedem Wärmezyklus.

Mittelspannungs-Schaltanlagen-Sammelschienenverbindungen werden mit Strömen von 630 A bis 4.000 A betrieben. Bei diesen Stromstärken erzeugt eine Erhöhung des Kontaktwiderstands um 50% - von 10 μΩ auf 15 μΩ - 2,25× mehr Wärme (P = I²R). Eine Verbindung, die bei 1.600 A 60 °C über der Umgebungstemperatur liegt, verbraucht etwa 400 W, was ausreicht, um unter Wärmebildern sichtbar zu glühen und sowohl die Stromschiene als auch die Schraubverbindung schnell zu beschädigen.

Die Vermeidung heißer Verbindungen erfordert drei Elemente, die korrekt ausgeführt werden müssen: eine ordnungsgemäße Oberflächenvorbereitung (Entfernung von Oxidation und Herstellung eines Metall-Metall-Kontakts), die korrekte Anwendung des Drehmoments (Erzeugung eines ausreichenden Anpressdrucks, ohne die Gewinde zu beschädigen) und eine kontinuierliche thermische Überwachung (Erkennen von Verschlechterungen vor dem Versagen).

Dieser Leitfaden enthält die spezifischen Verfahren, Drehmomentwerte und Inspektionskriterien, die Wartungstechniker benötigen, um zuverlässige Sammelschienenverbindungen in Vakuum-Leistungsschalter Schaltanlagen und Mittelspannungsnetze mit 12-40,5 kV.

Warum Stromschienenverbindungen versagen: Die Physik des Kontaktwiderstands

Elektrischer Strom, der durch eine Schraubverbindung fließt, muss durch mikroskopisch kleine Kontaktpunkte fließen, an denen sich die Metalloberflächen tatsächlich berühren. Selbst bearbeitete flache Oberflächen berühren sich nur an den Spitzen der Unebenheiten - die tatsächliche Kontaktfläche beträgt in der Regel 1-10% der scheinbaren Verbindungsfläche.

Der Durchgangswiderstand entwickelt sich aus:

1. Einschnürungswiderstand: Stromstöße durch kleine echte Kontaktflächen
2. Filmwiderstand: Oxidschichten, Verunreinigungen, Korrosionsfilme an der Grenzfläche
3. Schüttwiderstand: Leitermaterial selbst (vernachlässigbar im Vergleich zu Kontakteffekten)

Wärmeerzeugung:

Verlustleistung an der Verbindung: P = I² × R_Kontakt

Für eine 1.600-A-Sammelschienenverbindung:

• Gute Verbindung (R_contact = 10 μΩ): P = 1600² × 10×10-⁶ = 25,6 W
• Degradierte Verbindung (R_contact = 20 μΩ): P = 1600² × 20×10-⁶ = 51,2 W
• Versagende Verbindung (R_contact = 50 μΩ): P = 1600² × 50×10-⁶ = 128 W

Diese 128 W, die in einem kleinen Verbindungsvolumen konzentriert sind, erzeugen lokale Temperaturen von über 150 °C - genug, um Kupfer zu glühen, die Beschichtung zu schmelzen und die Oxidation zu beschleunigen.

Beschädigung durch Temperaturwechsel:

1. Verbindung erwärmt sich unter Belastung → thermische Ausdehnung
2. Kupfer dehnt sich aus, Schraube lockert sich leicht
3. Abkühlung des Gelenks bei nachlassender Belastung → Kontraktion
4. An der Schnittstelle entsteht eine Lücke
5. Höherer Widerstand beim nächsten Heizzyklus
6. Fortschreitende Verschlechterung

Diese positive Rückkopplungsschleife erklärt, warum sich heiße Verbindungen exponentiell verschlechtern, sobald sie in Betrieb sind.

Oberflächenvorbereitung: Erzielen eines echten Metallkontakts

Kupfer oxidiert innerhalb von Minuten, wenn es der Luft ausgesetzt wird. Aluminium oxidiert noch schneller und bildet hartnäckiges Aluminiumoxid (Al₂O₃) mit hohem elektrischen Widerstand.

Reinigung vor der Montage

Für Kupfer-Sammelschienen:

1. Mechanische Reinigung:
   • Scotch-Brite-Pad (rot/maroon, mittlere Körnung) oder feine Drahtbürste verwenden
   • Kontaktflächen metallisch blank schrubben
   • Entfernen Sie alle sichtbaren Oxidationen, Korrosionen und Beschläge
   • Sauber in Stromflussrichtung (entlang der Sammelschienenlänge)
2. Chemische Reinigung (optional, für stark oxidierte Stromschienen):
   • Entfetten mit Isopropylalkohol oder Aceton
   • Reiniger auf Phosphorsäurebasis (z. B. Naval Jelly) 2-5 Minuten lang auftragen
   • Gründlich mit sauberem Wasser ausspülen
   • Vollständig trocken
   • Anschließend sofort eine mechanische Reinigung durchführen, um eventuelle Filmreste zu entfernen.
3. Endgültiges Abwischen:
   • Die gereinigte Oberfläche mit einem fusselfreien, mit Isopropylalkohol befeuchteten Tuch abwischen
   • Trocknen lassen (verdunstet in Sekunden)
   • Montage innerhalb von 30 Minuten (Oxidation beginnt sofort)

Für Aluminium-Sammelschienen:

1. Mechanische Reinigung:
   • Verwenden Sie eine Drahtbürste aus rostfreiem Stahl (KEINE Kupfer- oder Messingbürsten, die das Aluminium verunreinigen).
   • Entfernen der Aluminiumoxidschicht zum blanken Metall
   • Schnelles Arbeiten - Aluminium wird innerhalb von Minuten reoxidiert
2. Anwendung einer oxydhemmenden Verbindung:
   • Fugenmasse mit Zinkstaub oder Vaseline mit Zink auftragen
   • Kontaktflächen sofort nach der Reinigung beschichten
   • Der Wirkstoff durchbricht die Oxidschicht und verhindert eine erneute Oxidation
   • Gängige Produkte: NO-OX-ID, Penetrox, Noalox

Kritisch: Mischen Sie niemals ungleiche Metalle (Kupfer-Aluminium) ohne geeignete Bimetall-Übergangsscheiben/-bleche und Fugenmasse. Galvanische Korrosion zersetzt solche Verbindungen schnell.

Ebenheit der Kontaktfläche

Ebenheit prüfen vor der Montage:

• Lineal über die Verbindungsflächen legen
• Suchen Sie nach Lichtlücken
• Annehmbar: <0,1 mm Spalt über 100 mm Länge
• Übermäßiger Verzug: Flach bearbeiten oder ersetzen

Verzogene Stromschienen einen ungleichmäßigen Anpressdruck erzeugen - einige Bereiche haben guten Kontakt, während andere lückenhaft sind, was selbst bei korrektem Gesamtdrehmoment zu lokalen Hot Spots führt.

Auswahl von Bolzen und Hardware

Falsche Befestigungsmittel beeinträchtigen selbst eine perfekte Oberflächenvorbereitung.

Schraubensorte und Material

Für MV-Schaltanlagen-Sammelschienenverbindungen:

• Bevorzugt: Klasse 8.8 oder höher (ISO metrisch) / Klasse 5 oder höher (SAE)
• Material:
  • Verzinktes Stahlblech (am häufigsten, geeignet für Innenanwendungen)
  • Rostfreier Stahl (Außenbereich, korrosive Umgebungen)
  • Siliziumbronze (für Aluminiumsammelschienen zur Reduzierung galvanischer Probleme)

Verwenden Sie niemals:

• Note 4,6 oder niedriger (unzureichende Klemmkraft)
• Unbeschichteter Stahl in feuchten Umgebungen (Rost verringert die Klemmwirkung)

Anforderungen an die Waschmaschine

Unterlegscheiben:

• Erforderlich unter Schraubenkopf und Mutter
• Verteilt die Last, verhindert das Quetschen von Sammelschienenmaterial
• Verwenden Sie Unterlegscheiben aus gehärtetem Stahl für Kupfer (mindestens Güteklasse 8).
• Verwenden Sie Aluminium- oder Edelstahl-Unterlegscheiben für Aluminium-Sammelschienen

Unterlegscheiben:

• Geteilte Sicherungsscheiben (am häufigsten)
• Belleville-Scheiben (Tellerfedern) für vibrationsintensive Anwendungen
• Nord-Lock oder ähnliche Keilsicherungsscheiben für kritische Verbindungen

Anwendung:

• Unterlegscheibe gegen die Stromschiene legen
• Sicherungsscheibe zwischen Unterlegscheibe und Schraubenkopf/Mutter legen
• Ausrichtung: Geteilte Sicherungsscheibe, geteilt, zeigt von der Stromschiene weg

Für Aluminium-Sammelschienen:

• Belleville-Unterlegscheiben bevorzugt (halten die Spannung aufrecht, wenn das Aluminium kriecht)
• Die Unterlegscheiben müssen groß genug sein, um die Last zu verteilen, ohne sich einzugraben.

Joint Compound (Anti-Oxidationsmittel)

Wann zu verwenden:

• Obligatorisch für Aluminium-Aluminium-Verbindungen
• Obligatorisch für Kupfer-Aluminium-Verbindungen (Bimetall)
• Optional, aber empfohlen für Kupfer-Kupfer-Verbindungen im Freien
• Nicht erforderlich für Kupfer-Kupfer-Innenräume, wenn die Verbindung sauber ist und richtig angezogen wurde

Anwendung:

• Nach der Reinigung eine dünne Schicht auf beide Kontaktflächen auftragen
• Überschüssige Masse, die während des Anziehens herausgedrückt wird, ist akzeptabel.
• NICHT auf Schraubengewinde auftragen (beeinflusst das Verhältnis von Drehmoment und Spannung)

Gemeinsame Produkte:

• Stromschienen aus Kupfer: Burndy Penetrox, Thomas & Betts KOPR-SHIELD
• Aluminium-Sammelschienen: NO-OX-ID “A-Spezial”, Hubbell Burndy PENETROX A

Drehmomentspezifikationen und Anwendung

Das richtige Drehmoment erzeugt einen metallischen Anpressdruck, ohne das Gewinde zu beschädigen.

Standard-Drehmomentwerte

Für Kupfer-Sammelschienenverbindungen (Schaltanlagen in Innenräumen, saubere, trockene Bedingungen):

Für Aluminium-Sammelschienenverbindungen:

Reduziert das Drehmoment um 15-20% im Vergleich zu Kupfer (weicheres Metall, kriecht unter Last)

Herstellerangaben haben immer Vorrang diese allgemeinen Werte.

Verfahren zur Anwendung des Drehmoments

Erforderliche Ausrüstung:

• Kalibrierter Drehmomentschlüssel (±3% Genauigkeit)
• Kalibrierungszertifikat innerhalb der letzten 12 Monate
• Richtige Steckdosengröße (6-Punkt bevorzugt gegenüber 12-Punkt)

Verfahren:

1. Fingerspitzengefühl: Schraube von Hand eindrehen, bis die Unterlegscheibe die Stromschiene berührt
   • Gewährleistet, dass sich die Fäden nicht überkreuzen
   • Legt den Startpunkt fest
2. Eng anliegend: Verwenden Sie einen Drehmomentschlüssel, um die Verbindung auf ein Enddrehmoment von ~30% zu bringen.
   • Beispiel: Enddrehmoment 100 N⋅m → Anziehen bei 30 N⋅m
   • Komprimiert den Gelenkstapel, richtet die Komponenten aus
3. Drehmomente für Muster (für Verbindungen mit mehreren Bolzen):
   • Schrauben sternförmig/kreuzförmig anziehen (nicht nacheinander)
   • Verhindert Verformung der Gelenke
   • Für 4-Schrauben-Verbindung: Drehmoment 1 → 3 → 2 → 4
   • Für 6-Schrauben-Verbindung: Drehmoment 1 → 4 → 2 → 5 → 3 → 6
4. Endgültiges Drehmoment (Zwei-Pass-Methode):
   • Erster Durchgang: Alle Schrauben auf das Enddrehmoment 70% im Muster bringen
   • Zweiter Durchgang: Alle Schrauben auf 100% Enddrehmoment nach dem gleichen Muster bringen
   • Gewährleistet eine gleichmäßige Belastung der Fuge
5. Verifikationspass:
   • Nachdem alle Schrauben das endgültige Drehmoment erreicht haben, zurück zur ersten Schraube
   • Drehmoment prüfen (sollte sich nicht weiter drehen)
   • Wenn sich die Schraube deutlich dreht, wiederholen Sie das gesamte Muster.
   • Üblich bei Verbindungen mit mehreren Bolzen, bei denen spätere Bolzen die früheren entlasten

Technik des Drehmomentschlüssels:

• Gleichmäßig ziehen (NICHT ruckartig oder stoßartig)
• Kraft senkrecht zum Griff des Schraubenschlüssels aufbringen
• Achten Sie auf den “Klick” des Drehmomentschlüssels oder die Ausrichtung des Zeigers
• Nach Erreichen des eingestellten Drehmoments nicht weiter anziehen

Schäden durch Überdrehung:

• Abgerissene Gewinde (dauerhafter Schaden, Hardware ersetzen)
• Ausgedehnte Schraube (gedehnte Gewinde, reduzierte Klemmkraft)
• Zerkleinertes Sammelschienenmaterial (verformte Kontaktfläche)

Folgen der Unterdrehung:

• Unzureichender Anpressdruck
• Hoher Durchgangswiderstand
• Überhitzung
• Progressive Lockerung durch Temperaturwechsel

Erneutes Anziehen nach der ersten Einschaltung

Kupfer und Aluminium zeigen beide Spannungsrelaxation und Kriechen unter Last.

Warum Re-Torque notwendig ist

Erstes Anzugsmoment: Erzeugt elastische Verformung in Metall
Unter Last: Temperaturzyklen verursachen:

• Thermische Ausdehnung/Kontraktion
• Plastische Verformung (ständiges Absetzen)
• Oberflächenunebenheiten, die unter Druck brechen
• Spannungsabbau bei Bolzen

Ergebnis: 10-25% Spannkraftverlust in den ersten Wochen des Betriebs

Zeitplan für erneutes Anziehen

Erstes Nachdrehmoment: 48-72 Stunden nach der ersten Einschaltung

• Die Verbindung hat erste Temperaturwechsel erfahren
• Die Abrechnung ist erfolgt
• Alle Schrauben überprüfen und mit dem ursprünglichen Anzugsmoment nachziehen.

Zweites Nachdrehmoment: 30 Tage nach Inbetriebnahme

• Weitere Ablagerung minimal nach diesem Punkt für Kupfer
• Aluminium muss im ersten Jahr möglicherweise vierteljährlich nachgezogen werden.

Nachfolgende Intervalle:

• Kupferverbindungen: Jährliche Inspektion, ggf. Nachziehen
• Aluminium-Verbindungen: Halbjährliche Inspektion/Drehmomentkontrolle im ersten Jahr, danach jährlich

Wie prüfen:

1. Drehmomentschlüssel auf die ursprüngliche Spezifikation einstellen
2. Jede Schraube der Reihe nach anziehen
3. Wenn sich die Schraube stark dreht (>15°), hat sich das Gelenk gelockert - auf volles Drehmoment bringen
4. Wenn sich die Schraube kaum dreht oder festhält, ist kein Nachziehen erforderlich.

Thermische Inspektion und Hot-Spot-Detektion

Mit der Wärmebildtechnik wird eine Verschlechterung erkannt, bevor es zu einem katastrophalen Ausfall kommt.

Infrarot-Thermografie

Ausrüstung: Wärmebildkamera (FLIR, Fluke, usw.)

Inspektionsverfahren:

1. Zustand der Belastung: Prüfung unter Last durchführen (>50% Nennstrom bevorzugt)
   • Leichtlastinspektion übersieht thermisch bedingte Probleme
   • Zeitplan für Zeiten mit hoher Nachfrage
2. Thermische Stabilität: Erlauben Sie 2-4 Stunden gleichmäßige Belastung vor dem Scannen
   • Gelenke erreichen thermisches Gleichgewicht
   • Vorübergehende Erwärmung durch Laständerungen gleicht sich aus
3. Scan-Technik:
   • Behalten Sie einen gleichmäßigen Abstand und Winkel bei
   • Bild jeder Sammelschienenverbindung
   • Aufzeichnung der verwendeten Emissionsgradeinstellung (typischerweise 0,85-0,95 für oxidiertes Kupfer)
   • Umgebungstemperatur dokumentieren
4. Messung der Temperatur:
   • Messung der Fugentemperatur (heißeste Stelle)
   • Messung der Sammelschienentemperatur 300 mm von der Verbindungsstelle entfernt (Basislinie)
   • Berechnung des Temperaturanstiegs: ΔT = T_joint - T_busbar

Akzeptanzkriterien:

Vergleich der Phasen:

In Dreiphasensystemen sind ähnliche Verbindungen zwischen den Phasen zu vergleichen:

• Ein Temperaturunterschied von mehr als 15 °C zwischen den Phasen deutet auf ein Problem in der heißeren Verbindung hin.
• Selbst wenn die absolute Temperatur akzeptabel ist, deutet ein Ungleichgewicht auf ein Problem hin

Thermografische Muster, die auf spezifische Fehler hindeuten

Gleichmäßige Erwärmung entlang der Stromschiene: Normal (I²R-Erwärmung des Leiters selbst)

Lokalisierte heiße Stelle am Bolzen:

• Unterdrehtes Gelenk
• Korrodierte/oxidierte Kontaktfläche
• Fehlende Unterlegscheibe

Hot-Spot-Versatz von der Schraubenmitte:

• Ungleichmäßiger Anpressdruck (verzogene Stromschiene)
• Verschmutzung auf einer Seite der Fuge

Eine Schraube heiß, die anderen normal bei Mehrschraubenverbindungen:

• Die Schraube ist nicht fest genug angezogen oder es fehlt eine Unterlegscheibe.
• Schäden am Gewinde

Fortschreitendes Temperaturgefälle:

• Beispiel: Bolzen 1 am wärmsten, Bolzen 2 am kühlsten, Bolzen 3 am kühlsten
• Zeigt einen Fehler im Anzugsmuster an (sequentiell statt sternförmig)

Regelmäßige Inspektion und Wartung

Durch die jährliche Inspektion werden Verschlechterungen erkannt, bevor es zu Ausfällen kommt.

Sichtprüfung

Prüfung auf:

• Verfärbung: Zeigt eine frühere Überhitzung an
  • Kupfer: Dunkelbraun/schwarz (Oxid), grün (Korrosion)
  • Aluminium: Weißes Pulver (Aluminiumoxid)
• Physischer Schaden: Verformte Unterlegscheiben, verlängerte Schraubenlöcher
• Korrosion: Weiß/grüne Ablagerungen, Rost an Stahlteilen
• Auslaufen der Fugenmasse: Überschüsse werden herausgedrückt (akzeptabel, wenn die Verbindung dicht ist)

Schwingungsanfällige Installationen:

Prüfen Sie auf:

• Herausdrehen der Schraube (sichtbare Veränderung der Gewindelänge)
• Fretting-Spuren (Abrieb an der Kontaktfläche durch Mikrobewegungen)
• Gerissene Unterlegscheiben

Überprüfung des Drehmoments

Häufigkeit:

• Neue Anlagen: Nach 48 Stunden, 30 Tagen, 6 Monaten, jährlich
• Bestehende Anlagen: Jährlich, oder nach jedem thermischen Ereignis

Verfahren:

1. Drehmomentschlüssel auf 90% der Spezifikation einstellen
2. Versuch, den Bolzen zu drehen
3. Wenn es sich leicht drehen lässt, ziehen Sie es erneut mit dem vollen Drehmoment an.
4. Wenn der Wert von 90% stabil bleibt, fahren Sie mit der Überprüfung von 100% fort.

Dokument:

• Datum der Inspektion
• Angewandte Drehmomentwerte
• Schrauben, die nachgezogen werden müssen
• Ergebnisse der Wärmebildtechnik (falls durchgeführt)

Messung des Kontaktwiderstands (Fortgeschrittene)

Ausrüstung: Mikro-Ohmmeter (100 A+ Prüfstrom)

Verfahren:

1. Messen Sie den Widerstand an der Verbindung (verwenden Sie Kelvin-Klemmen an den Stromschienen auf beiden Seiten der Verbindung).
2. Abzug des Beitrags des Sammelschienenwiderstands (Messung der äquivalenten Länge der festen Sammelschiene)
3. Berechnen Sie den Verbindungswiderstand: R_Joint = R_gemessen - R_Sammelschiene

Typische Werte:

• Gutes Gelenk: 5-15 μΩ
• Annehmbar: 15-30 μΩ
• marginal: 30-50 μΩ (planmäßiges Nachziehen)
• Gescheitert: >50 μΩ (zerlegen, neu reinigen, neu anziehen)

Wird in der Regel nicht durchgeführt für die Standardwartung (Wärmebildtechnik ist praktischer), aber nützlich für die Fehlersuche an bestimmten heißen Stellen oder die Inbetriebnahme kritischer Anlagen.

Häufige Fehler und wie man sie vermeidet

Besondere Überlegungen für Hochstromanwendungen

Verbindungen, die mit mehr als 2.000 A belastet werden, erfordern besondere Aufmerksamkeit.

Multibolzen-Verbindungen:

Für breite Stromschienen, die mehrere Bolzen erfordern:

• Mindestens 4 Bolzen pro Verbindung verwenden
• Bolzenabstand <150 mm (konzentriert den Kontaktdruck)
• Sternförmiges Anziehen kritisch (sequentiell erzeugt Lücken)

Länge der Sammelschienenüberlappung:

Eine längere Überlappung verteilt den Strom und verringert die Stromdichte an den Rändern:

• Minimum: 4× Sammelschienenstärke
• Bevorzugt: 6× Sammelschienenstärke
• Beispiel: 10 mm dicke Stromschiene → 60 mm Überlappung bevorzugt

Versilberung oder Verzinnung:

Hochstromsammelschienen sind oft plattiert:

• Verzinntes Kupfer: Guter Oxidationsschutz, leichter zu pflegen als blankes Kupfer
• Versilbertes Kupfer: Geringster Übergangswiderstand, am besten für >3.000 A
• Die Beschichtung darf bei der Reinigung nicht entfernt werden.-nur mit einem mit Isopropylalkohol angefeuchteten Tuch abwischen

Flexible Litzen für Vibrationen:

Feste Stromschienenverbindungen in Vibrationsumgebungen (Generatoren, hin- und hergehende Geräte) reißen durch Ermüdung:

• Verwendung von flexiblen Kupfergeflechtbrücken über verschraubte Dehnungsfugen
• Passt sich thermischen Ausdehnungen und Vibrationen an, ohne die Schraubverbindung zu belasten

Wichtige Erkenntnisse

• Der Kontaktwiderstand der Sammelschienenverbindung treibt die Wärmeentwicklung an (P = I²R)-50% Widerstandserhöhung erzeugt 2,25× mehr Wärme und beschleunigt die thermische Degradation
• Die Oberflächenvorbereitung (Reinigung bis zum blanken Metall) und die korrekte Anwendung des Drehmoments (Schrauben der Güteklasse 8.8+, kalibrierter Drehmomentschlüssel) sind gleichermaßen wichtig - eines ohne das andere geht nicht.
• Sternförmiges/kreuzförmiges Anziehen verhindert eine Verformung der Verbindung - sequenzielles Anziehen erzeugt ungleichmäßigen Anpressdruck und lokale Hot Spots
• Re-Drehmoment nach 48-72 Stunden Betrieb erfasst 10-25% Spannungsverlust durch Temperaturwechsel und Spannungsrelaxation
• Aluminiumsammelschienen erfordern sofort nach der Reinigung eine Verbindungsmasse auf Zinkbasis, ein geringeres Drehmoment (15-20% weniger als Kupfer) und häufigeres Nachziehen.
• Wärmebildtechnik unter Last (>50% Nennstrom) erkennt frühzeitig eine Verschlechterung - eine Temperatur von >30°C zeigt ein sich entwickelndes Problem an, eine Temperatur von >80°C erfordert eine Notfallreparatur
• Jährliche Inspektion mit Drehmomentprüfung und Wärmebildtechnik verwandelt zufällige Ausfälle in geplante Wartung

Externe Referenz: IEC 62271-100 - IEC 62271-100 Norm für Hochspannungsschaltanlagen

Häufig gestellte Fragen

Q1: Kann ich einen Schlagschrauber verwenden, um die Installation der Stromschienenverbindung zu beschleunigen?
A: Verwenden Sie einen Schlagschrauber nur für das erste Anziehen (30% Enddrehmoment). Verwenden Sie IMMER einen kalibrierten Drehmomentschlüssel für die abschließenden Drehmomente - Schlagschrauber liefern uneinheitliche Drehmomente und ziehen häufig zu stark an, wodurch die Gewinde beschädigt werden und die Bolzen nachgeben.

F2: Wie stark erhöht sich der Übergangswiderstand aufgrund von Oxidation auf Kupfersammelschienen?
A: Sauberes, glänzendes Kupfer: ~5 μΩ Übergangswiderstand. Leichte Anlaufen: 15-25 μΩ. Starke Oxidation (dunkelbraun/schwarz): 50-200 μΩ. Dieser 10-40fache Anstieg erklärt, warum die Oberflächenreinigung obligatorisch ist - Oxidation allein kann unabhängig vom Drehmoment zum Versagen der Verbindung führen.

F3: Welches Anzugsdrehmoment sollte ich für Schrauben aus rostfreiem Stahl in Aluminiumsammelschienen verwenden?
A: Reduzieren Sie das Standard-Aluminiumdrehmoment um zusätzliche 10% (insgesamt 25-30% unter der Kupferspezifikation). Rostfreier Stahl hat einen höheren Reibungskoeffizienten als verzinkter Stahl, wodurch bei gleichem Drehmoment eine höhere Klemmkraft erreicht wird - bei Anwendung des vollen Drehmoments besteht die Gefahr, dass Aluminium zerdrückt wird.

F4: Wie oft sollte ich die Wärmebildtechnik an Sammelschienenverbindungen durchführen?
A: Mindestens einmal jährlich bei Inneninstallationen, halbjährlich bei Außeninstallationen oder rauen Umgebungen. Führen Sie eine zusätzliche Inspektion nach jedem Fehlerereignis, Überlastungszustand oder nach Wartungsarbeiten an benachbarten Geräten durch. Kritische Einrichtungen (Rechenzentren, Krankenhäuser) können vierteljährlich überprüft werden.

F5: Kann ich eine heiße Verbindung durch einfaches erneutes Anziehen reparieren, ohne sie zu demontieren?
A: Wenn ΔT 50°C oder sich die Schrauben nicht drehen (was eher auf Oxidation/Verschmutzung als auf lockere Schrauben hinweist), müssen sie demontiert, die Oberflächen bis zum blanken Metall gereinigt und wieder ordnungsgemäß montiert werden. Der Versuch, starke Oxidation allein mit Drehmoment zu beheben, komprimiert die Oxidschicht, entfernt sie aber nicht.

F6: Was ist der Unterschied zwischen Dichtungsmasse und Gewindeschmiermittel?
A: Fugenmasse (z. B. Penetrox) enthält leitfähige Partikel (Zink, Kupfer) und verhindert Oxidation an den Kontaktflächen - auf die Stromschienenoberflächen auftragen. Gewindeschmiermittel (auf Kupfer- oder Nickelbasis) verhindert das Festfressen von Gewinden und erleichtert die spätere Demontage - auf Schraubengewinde auftragen. NICHT verwechseln - die Verwendung von Gewindeschmiermittel auf Kontaktflächen bringt keinen elektrischen Nutzen und kann den Kontaktwiderstand erhöhen.

F7: Wie gehe ich mit Verbindungen aus unterschiedlichen Metallen um (Kupfer-Sammelschiene zu Aluminium-Geräteklemme)?
A: Verwenden Sie eine bimetallische Übergangsscheibe/-platte (eine Seite Kupfer, die andere Seite Aluminium, explosionsgeschweißt oder mechanisch verbunden). Tragen Sie auf der Aluminiumseite eine für Aluminium geeignete Verbindungsmasse auf. Verwenden Sie alternativ Vollaluminium-Beschläge (Unterlegscheiben, Schrauben, wenn möglich) und Dichtungsmasse auf beiden Oberflächen. Verschrauben Sie Kupfer niemals direkt mit Aluminium ohne Übergang - galvanische Korrosion zerstört die Verbindung innerhalb von Monaten.