DE102021113864A1 - DEVICE FOR CONNECTING AN ELECTRIC CONDUCTOR - Google Patents

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Jörg Birke
Philipp Scholze
Christian Hildmann
Toni Israel
Stephan Schlegel
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
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    • H01R4/26—Connections in which at least one of the connecting parts has projections which bite into or engage the other connecting part in order to improve the contact

Abstract

Vorrichtung (1) zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters (2), insbesondere eines Leiters einer Stromleitung zur Übertragung von elektrischer Energie, umfassend eine Kontaktplatte (3), die einen Kontaktbereich (4) aufweist, mit dem ein stirnseitiges Ende (8) des Leiters (2) elektrisch kontaktierbar ist, einen Kontaktträger (5), der zur Aufnahme der Kontaktplatte (3) ausgebildet ist, einen Klemmkörper (6) zum Fixieren des zu kontaktierenden Leiters (2) bezüglich einer Längsachse (A) des Leiters (2), wenigstens ein Befestigungsmittel (7) mittels dem der Kontaktträger (5) und der Klemmkörper (6) miteinander verbindbar sind, wobei über das wenigstens eine Befestigungsmittel (7) eine definierte Kraft in die Verbindung des Kontaktträgers (5) und des Klemmkörpers (6) einleitbar ist und eine Kontaktkraft zwischen dem Kontaktbereich (4) der Kontaktplatte (3) und dem stirnseitigen Ende (8) des Leiters (2) hergestellt wird.

Figure DE102021113864A1_0000
Device (1) for contacting an electrical conductor (2), in particular a conductor of a power line for the transmission of electrical energy, comprising a contact plate (3) which has a contact area (4) with which a front end (8) of the conductor ( 2) can be electrically contacted, a contact carrier (5) designed to hold the contact plate (3), a clamping body (6) for fixing the conductor (2) to be contacted with respect to a longitudinal axis (A) of the conductor (2), at least a fastening means (7) by means of which the contact carrier (5) and the clamping body (6) can be connected to one another, with a defined force being able to be introduced into the connection of the contact carrier (5) and the clamping body (6) via the at least one fastening means (7). and a contact force is produced between the contact area (4) of the contact plate (3) and the front end (8) of the conductor (2).
Figure DE102021113864A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters, insbesondere eines Leiters einer Stromleitung zur Übertragung von elektrischer Energie, sowie eine Verbindungseinrichtung mit dieser Vorrichtung.The invention relates to a device for making contact with an electrical conductor, in particular a conductor of a power line for the transmission of electrical energy, and a connecting device with this device.

Derartige Vorrichtungen sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt und werden auf dem Gebiet der Elektrotechnik zur elektrischen Verbindung von einem oder mehreren elektrischen Leitern, zum Anschluss eines elektrischen Leiters an ein elektrisches Betriebsmittel oder auch in dem Bereich der Hochspannungsprüfung zum Anschluss einer Prüfvorrichtung an einen elektrischen Leiter, beispielsweise ein Hochspannungskabel, eingesetzt.Such devices are basically known from the prior art and are used in the field of electrical engineering for the electrical connection of one or more electrical conductors, for connecting an electrical conductor to electrical equipment or in the field of high-voltage testing for connecting a test device to an electrical Head, such as a high-voltage cable used.

Insbesondere bei Kabeln, die im Übertragungsnetz eingesetzt werden, soll der Energietransport möglichst verlustarm erfolgen. Daneben ist eine verlustarme Stromübertragung auch auf dem Gebiet der Hochspannungsprüftechnik eine wesentliche Anforderung für die erfolgreiche Durchführung beispielsweise einer Kabelprüfung.Especially with cables that are used in the transmission network, the energy transport should be as low-loss as possible. In addition, low-loss power transmission is also an essential requirement in the field of high-voltage testing technology for the successful implementation of a cable test, for example.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters bereitzustellen, welche eine möglichst verlustarme Stromübertragung erlaubt.It is therefore an object of the present invention to provide a device for contacting an electrical conductor, which allows current transmission with as little loss as possible.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Weitere Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.According to a first aspect of the invention, the object is solved by a device having the features of independent claim 1. Further embodiments are subject of the dependent claims.

Vorgesehen ist eine Vorrichtung zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters, insbesondere eines Leiters einer Stromleitung zur Übertragung von elektrischer Energie, wie beispielsweise ein Hochspannungskabel.A device is provided for contacting an electrical conductor, in particular a conductor of a power line for the transmission of electrical energy, such as a high-voltage cable.

Der elektrische Leiter kann auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein. So kann der elektrische Leiter beispielsweise als flexibler Leiter oder flexibles Kabel, insbesondere als isolierter Segmentleiter (Milliken-Leiter) ausgebildet sein.The electrical conductor can be designed in any way. For example, the electrical conductor can be designed as a flexible conductor or flexible cable, in particular as an insulated segment conductor (Milliken conductor).

Die Vorrichtung umfasst eine Kontaktplatte, die einen Kontaktbereich aufweist, mit dem unter Wirkung einer Kontaktkraft ein stirnseitiges Ende des Leiters elektrisch kontaktierbar ist, einen Kontaktträger, der zur Aufnahme der Kontaktplatte ausgebildet ist, einen Klemmkörper zum Fixieren des zu kontaktierenden Leiters bezüglich einer Längsachse des Leiters, und wenigstens ein Befestigungsmittel, mittels dem der Kontaktträger und der Klemmkörper miteinander verbindbar sind. Über das wenigstens eine Befestigungsmittel ist eine definierte Kraft in die Verbindung des Kontaktträgers und des Klemmkörpers einleitbar. Dabei wird eine Kontaktkraft zwischen dem Kontaktbereich der Kontaktplatte und dem stirnseitigen Ende des Leiters hergestellt, durch die eine verlustarme Stromübertragung zwischen Leiter und Kontakteinheit ermöglicht wird.The device comprises a contact plate which has a contact area with which a front end of the conductor can be electrically contacted under the action of a contact force, a contact carrier which is designed to accommodate the contact plate, a clamping body for fixing the conductor to be contacted with respect to a longitudinal axis of the conductor , and at least one fastening means by means of which the contact carrier and the clamping body can be connected to one another. A defined force can be introduced into the connection of the contact carrier and the clamping body via the at least one fastening means. In this way, a contact force is created between the contact area of the contact plate and the front end of the conductor, which enables low-loss power transmission between the conductor and the contact unit.

Außerdem wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine robuste Kontaktierung eines elektrischen Leiters ermöglicht, die eine wesentliche Veränderung der Kontaktkraft zwischen Kontaktbereich und Leiter bedingt durch das Eigengewicht des Leiters und/oder das Eigengewicht der Kontakteinheit samt Kontaktplatte verhindert.In addition, the device according to the invention enables robust contacting of an electrical conductor, which prevents a significant change in the contact force between the contact area and conductor due to the conductor's own weight and/or the weight of the contact unit including the contact plate.

Die hergestellte Kontaktkraft ist variabel in Abhängigkeit von der über die Befestigungsmittel eingeleiteten Kraft.The contact force produced is variable depending on the force introduced via the fasteners.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Klemmkörper aus zwei Halbschalen, die über wenigstens eine Schraube miteinander verbindbar sind und den elektrischen Leiter zwischen den Halbschalen bezüglich seiner Längsachse fixieren.According to a preferred embodiment, the clamping body consists of two half-shells, which can be connected to one another via at least one screw and fix the electrical conductor between the half-shells with respect to its longitudinal axis.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Klemmkörper als Rohr mit geeigneten Mitteln, beispielsweise Schrauben, ausgebildet, die den elektrischen Leiter in dem Rohr bezüglich seiner Längsachse fixieren.According to a further embodiment, the clamping body is designed as a tube with suitable means, for example screws, which fix the electrical conductor in the tube with respect to its longitudinal axis.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Befestigungsmittel als Gewindestange bzw. Schraube ausgebildet, sodass die hergestellte Kontaktkraft über das Anzugsmoment variierbar ist.According to a preferred embodiment, the fastening means are designed as a threaded rod or screw, so that the contact force produced can be varied via the tightening torque.

Der Kontaktträger ist bevorzugt derart ausgebildet, dass die bei der Kontaktierung des elektrischen Leiters durch den Kontaktwiderstand erzeugte Verlustwärme an die Umgebung abgeführt wird. Dies kann durch spezifische Ausprägungen, beispielsweise durch Kühlrippen am Umfang des Kontaktträgers erfolgen.The contact carrier is preferably designed in such a way that the heat loss generated by the contact resistance when contacting the electrical conductor is dissipated to the environment. This can be done by specific forms, for example by cooling fins on the circumference of the contact carrier.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Kontaktbereich der Kontaktplatte ein hervortretendes Oberflächenprofil auf. Das Oberflächenprofil ist bevorzugt einstückig mit dem Kontaktbereich ausgebildet. Dadurch wird der Widerstand bei der Stromübertragung zusätzlich verringert.According to a further embodiment, the contact area of the contact plate has a protruding surface profile. The surface profile is preferably formed in one piece with the contact area. This further reduces the resistance during power transmission.

Gemäß einer Ausführungsform besteht das Oberflächenprofil aus einer flächigen Aneinanderreihung von Einzelprofilen.According to one embodiment, the surface profile consists of a planar juxtaposition of individual profiles.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Einzelprofile als Pyramiden und/oder als Prismen und/oder als Kegel und/oder als Kegelstümpfe und/oder als Pyramidenstümpfe ausgebildet.According to a further embodiment, the individual profiles are designed as pyramids and/or as prisms and/or as cones and/or as truncated cones and/or as truncated pyramids.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform besteht die Kontaktplatte aus einem elektrisch leitfähigen Material, das eine höhere mechanische Festigkeit, insbesondere eine größere Härte als das Material des Leiters aufweist.According to a further embodiment, the contact plate consists of an electrically conductive material which has a higher mechanical strength, in particular a greater hardness, than the material of the conductor.

Ein bevorzugtes Material für die Kontaktplatte ist eine Kupferberyllium-Legierung (CuBe2).A preferred material for the contact plate is a beryllium copper alloy (CuBe 2 ).

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Kontaktplatte in wenigstens einem Teil des Kontaktbereiches eine elektrisch leitfähige Oberflächenbeschichtung auf. Dadurch wird der Übergangswiderstand zwischen der Kontaktplatte und dem elektrischen Leiter geringgehalten. Bevorzugt wird daher der gesamte Kontaktbereich oberflächenbeschichtet.According to a further embodiment, the contact plate has an electrically conductive surface coating in at least part of the contact area. As a result, the contact resistance between the contact plate and the electrical conductor is kept low. The entire contact area is therefore preferably surface-coated.

Ein bevorzugtes Material für die elektrisch leitfähige Oberflächenbeschichtung ist Silber und/oder nanostrukturierte Schichten und/oder sogenannte MAX-Phasen, ternäre Verbindungen, die ein Übergangsmetall (M), ein Hauptgruppenelement (A) und entweder Kohlenstoff oder Stickstoff (X) enthalten, sowie Kombinationen davon.A preferred material for the electrically conductive surface coating is silver and/or nanostructured layers and/or so-called MAX phases, ternary compounds containing a transition metal (M), a main group element (A) and either carbon or nitrogen (X), and combinations from that.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Kontaktplatte auswechselbar. Auf diese Weise ist die Größe der Kontaktplatte und insbesondere die Größe des Kontaktbereiches an den Querschnitt des elektrischen Leiters anpassbar.According to a further embodiment, the contact plate can be exchanged. In this way, the size of the contact plate and in particular the size of the contact area can be adapted to the cross section of the electrical conductor.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Kontaktbereich der Kontaktplatte derart ausgebildet, dass der elektrische Leiter bezüglich seines Umfangs formschlüssig mit der Kontaktplatte kontaktierbar ist, wobei eine Ausbreitung des bei der Kontaktierung verdrängten Materials des elektrischen Leiters bezüglich seines Umfangs begrenzt wird.According to a further embodiment, the contact area of the contact plate is designed in such a way that the electrical conductor can be contacted with the contact plate in a form-fitting manner with respect to its circumference, the spread of the material of the electrical conductor displaced during the contacting being limited with respect to its circumference.

Beim Einleiten der Kraft in die Verbindung des Kontaktträgers und des Klemmkörpers dringt das Oberflächenprofil in die Stirnfläche des elektrischen Leiters ein. Dabei wird Leitermaterial nach außen verdrängt. Formschlüssig kontaktierbar bedeutet hier konkret, dass der Kontaktbereich der Kontaktplatte in Abhängigkeit von dem Leiterdurchmesser so dimensioniert ist, dass sich nur ein Teil des verdrängten Leitermaterials des elektrischen Leiters in einer Umfangsvergrößerung des elektrischen Leiters ausbilden kann. Durch den nicht verdrängbaren Teil des Leitermaterials wird die Kontaktkraft verstärkt.When the force is introduced into the connection between the contact carrier and the clamping body, the surface profile penetrates into the end face of the electrical conductor. Conductor material is displaced outwards in the process. Positively contactable here means specifically that the contact area of the contact plate is dimensioned as a function of the conductor diameter such that only part of the displaced conductor material of the electrical conductor can form in a circumferential enlargement of the electrical conductor. The contact force is increased by the non-displaceable part of the conductor material.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Kontaktbereich in einer Vertiefung der Kontaktplatte angeordnet, sodass die Ausbreitung des verdrängten Leitermaterials umfangsseitig durch die Kontaktplatte begrenzt wird.According to one embodiment, the contact area is arranged in a depression in the contact plate, so that the propagation of the displaced conductor material is limited on the peripheral side by the contact plate.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Kontaktbereich innerhalb eines Fixierrings auf der Kontaktplatte angeordnet oder der elektrische Leiter umfangsseitig mit einem Fixierring versehen, sodass die Ausbreitung des verdrängten Leitermaterials durch den Fixierring begrenzt wird.According to one embodiment, the contact area is arranged within a fixing ring on the contact plate, or the electrical conductor is provided with a fixing ring on the circumference, so that the spread of the displaced conductor material is limited by the fixing ring.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Kontaktbereich derart ausgebildet, dass das hervorstehende Oberflächenprofil gegenüber dem Leiterquerschnitt eine größere Fläche ausbildet, sodass die Ausbreitung des verdrängten Leitermaterials durch die bezüglich dem Umfang des Leiterquerschnitts nach außen überstehenden Einzelprofile begrenzt wird.According to one embodiment, the contact area is designed in such a way that the protruding surface profile forms a larger area compared to the conductor cross section, so that the spread of the displaced conductor material is limited by the individual profiles protruding outwards with respect to the circumference of the conductor cross section.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch eine Verbindungseinrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 9. Weitere Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.According to a second aspect of the invention, the object mentioned at the outset is achieved by a connecting device having the features of independent claim 9. Further embodiments are the subject matter of the dependent claims.

Vorgesehen ist eine Verbindungseinrichtung, die eine Vorrichtung zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters, einen elektrischen Leiter, insbesondere einen Leiter einer Stromleitung zur Übertragung von elektrischer Energie, mit einem stirnseitigen Ende und eine Kontaktplatte, die in den Kontaktträger eingesetzt ist, umfasst. Das stirnseitige Ende des elektrischen Leiters ist mit wenigstens einem Teil des Kontaktbereiches der Kontaktplatte elektrisch kontaktiert.A connection device is provided which comprises a device for contacting an electrical conductor, an electrical conductor, in particular a conductor of a power line for the transmission of electrical energy, with a front end and a contact plate which is inserted into the contact carrier. The front end of the electrical conductor makes electrical contact with at least part of the contact area of the contact plate.

Für die Vorrichtung zum Kontaktieren des elektrischen Leiters wird auf die vorteilhaften Ausführungsformen, bevorzugten Merkmale, Effekte und/oder Vorteile Bezug genommen, wie sie für die Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder einer der zugehörigen vorteilhaften Ausführungsformen zuvor bereits erläutert worden sind.For the device for contacting the electrical conductor, reference is made to the advantageous embodiments, preferred features, effects and/or advantages as have already been explained above for the device according to the first aspect of the invention and/or one of the associated advantageous embodiments.

Gemäß einer Ausführungsform der Verbindungseinrichtung besteht der elektrische Leiter aus wenigstens einem Einzelleiter. Das Oberflächenprofil des Kontaktbereiches der Kontaktplatte besteht aus einer flächigen Aneinanderreihung von Einzelprofilen, die eine spezifische Form aufweisen, mit der sie in die Stirnfläche des wenigstens einen Einzelleiters eindringen.According to one embodiment of the connecting device, the electrical conductor consists of at least one individual conductor. The surface profile of the contact area of the contact plate consists of a planar juxtaposition of individual profiles which have a specific shape with which they penetrate the end face of the at least one individual conductor.

Gemäß einer Ausführungsform dringt jedes Einzelprofil in die Stirnfläche eines Einzelleiters ein.According to one embodiment, each individual profile penetrates into the end face of an individual conductor.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform dringen mehrere Einzelprofil in die Stirnfläche eines Einzelleiters ein.According to a further embodiment, several individual profiles penetrate the end face of an individual conductor.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform dringt jedes Einzelprofil in die Stirnfläche eines Einzelleiters ein und/oder dringen mehrere Einzelprofile in die Stirnfläche eines Einzelleiters ein.According to a further embodiment, each individual profile penetrates into the end face of an in cell conductor and/or several individual profiles penetrate the end face of a single conductor.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform besteht der elektrische Leiter aus mehreren Segmenten mit mehreren Einzelleitern. Das Oberflächenprofil des Kontaktbereiches der Kontaktplatte besteht aus einer flächigen Aneinanderreihung von Einzelprofilen, die eine spezifische Form aufweisen, mit der sie zwischen die Segmente und/oder zwischen die Einzelleiter eindringen.According to a further embodiment, the electrical conductor consists of a number of segments with a number of individual conductors. The surface profile of the contact area of the contact plate consists of a flat series of individual profiles which have a specific shape with which they penetrate between the segments and/or between the individual conductors.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den Figuren. Komponenten, die identisch oder funktionell identisch sind oder einen identischen Effekt haben, können mit identischen Bezugszeichen versehen sein. Identische Komponenten oder Komponenten mit identischer Funktion sind unter Umständen nur bezüglich der Figur erklärt, in der sie zuerst erscheinen. Die Erklärung wird nicht notwendigerweise in den darauffolgenden Figuren wiederholt.Further features, advantages and possible applications of the present invention result from the following description of the exemplary embodiments and the figures. Components that are identical or functionally identical or have an identical effect may be given identical reference numbers. Identical components or components having an identical function may only be explained with respect to the figure in which they first appear. The explanation is not necessarily repeated in subsequent figures.

Es zeigen

  • 1 eine vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung in einer perspektivischen Darstellung mit Detailansicht des Kontaktbereiches,
  • 2 eine Detailansicht der Klemmvorrichtung der vorteilhaften Ausführungsform in einer perspektivischen Darstellung,
  • 3 eine vorteilhafte Ausführungsform der Verbindungseinrichtung in einer Seitenansicht,
  • 4 eine Schnittdarstellung der vorteilhaften Ausführungsform der Verbindungsvorrichtung.
Show it
  • 1 an advantageous embodiment of the device in a perspective view with a detailed view of the contact area,
  • 2 a detailed view of the clamping device of the advantageous embodiment in a perspective view,
  • 3 an advantageous embodiment of the connecting device in a side view,
  • 4 a sectional view of the advantageous embodiment of the connecting device.

In 1 ist eine vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung 1 in einer perspektivischen Darstellung gezeigt, in der sich der Leiter 2 noch in einem nicht-kontaktierten Zustand befindet.In 1 an advantageous embodiment of the device 1 is shown in a perspective representation, in which the conductor 2 is still in a non-contacted state.

Die Vorrichtung 1 umfasst eine Kontaktplatte 3 mit einem Kontaktbereich 4, einen Kontaktträger 5, in den die Kontaktplatte 3 eingesetzt wird, und einen Klemmkörper 6, in dem ein elektrischer Leiter 2 fixiert ist.The device 1 comprises a contact plate 3 with a contact area 4, a contact carrier 5 into which the contact plate 3 is inserted, and a clamping body 6 in which an electrical conductor 2 is fixed.

Der Klemmkörper 6 ist aus zwei Halbschalen 14 ausgebildet, die den Leiter 2 über zwei Schrauben 15 zunächst in axialer Richtung und im kontaktierten Zustand auch in Bezug auf den Kontaktträger 5 fixieren.The clamping body 6 is formed from two half-shells 14 which firstly fix the conductor 2 in the axial direction via two screws 15 and also in relation to the contact carrier 5 in the contacted state.

Der Kontaktträger 5 ist zylinderförmig ausgebildet und weist eine Vertiefung 16 auf, in der die Kontaktplatte 3 verschraubt wird. Durch die lösbare Verbindung ist die Kontaktplatte 3 in dem Kontaktträger 5 auswechselbar und kann auf den Durchmesser des zu kontaktierenden Leiters 2 angepasst werden. Beispielsweise können für die Vorrichtung 1 unterschiedliche Kontaktplatten 3 verwendet werden, die in der Größe variierende Kontaktbereiche 4 aufweisen, wobei Kontaktträger 5 und Klemmvorrichtung 6 für alle Leiter 2 verwendet werden können. Auf diese Weise ist die Vorrichtung 1 für die Kontaktierung verschiedenster Leiter 2 einsetzbar.The contact carrier 5 is cylindrical and has a depression 16 in which the contact plate 3 is screwed. Due to the detachable connection, the contact plate 3 can be exchanged in the contact carrier 5 and can be adapted to the diameter of the conductor 2 to be contacted. For example, different contact plates 3 can be used for the device 1, which have contact areas 4 varying in size, with the contact carrier 5 and clamping device 6 being able to be used for all conductors 2. In this way, the device 1 can be used for contacting a wide variety of conductors 2 .

Weiterhin sind an dem Kontaktträger 5 umfangsseitig mehrere Befestigungsmittel 7 angeordnet, die hier beispielhaft als Schrauben ausgebildet sind, und über die der Kontaktträger 5 mit dem Klemmkörper 6 verbunden wird. Der Klemmkörper weist hierfür entsprechende Bohrungen 17 auf (vgl. 2).Furthermore, a plurality of fastening means 7 are arranged on the circumference of the contact carrier 5, which are designed here as screws, for example, and via which the contact carrier 5 is connected to the clamping body 6. The clamping body has corresponding bores 17 for this (cf. 2 ).

Die Kontaktplatte 3 besteht aus einem elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise aus einer Kupferberyllium-Legierung (Cu-Be2) und weist eine höhere mechanische Festigkeit, insbesondere eine größere Härte als das Material des elektrischen Leiters 2 auf.The contact plate 3 consists of an electrically conductive material, for example a beryllium copper alloy (Cu-Be2) and has a higher mechanical strength, in particular greater hardness, than the material of the electrical conductor 2 .

Der Kontaktbereich 4 und die Kontaktplatte 3 sind einstückig ausgebildet und im Kontaktbereich 4 ist eine leitfähige Oberflächenbeschichtung aus beispielsweise Silber oder Silberjodid aufgetragen, um den Übergangswiderstand zwischen der Kontaktplatte 3 und dem elektrischen Leiter 2 so gering wie möglich zu halten.The contact area 4 and the contact plate 3 are formed in one piece and a conductive surface coating made of silver or silver iodide, for example, is applied in the contact area 4 in order to keep the contact resistance between the contact plate 3 and the electrical conductor 2 as low as possible.

Der Kontaktbereich 4 weist ein hervortretendes Oberflächenprofil 9 auf, welches in 1 im Detail gezeigt ist und ist in dieser Ausführungsform beispielhaft in einem Fixierring 18 angeordnet, sodass die Ausbreitung des verdrängten Leitermaterials durch den Fixierring 18 begrenzt wird. Das Oberflächenprofil 9 besteht aus einer flächigen Aneinanderreihung von Einzelprofilen 10, die hier beispielhaft als Pyramiden ausgebildet sind. Die Pyramiden sind aus dem gleichen Material gefertigt wie die Kontaktplatte 3 und weisen demnach auch die erwähnte Oberflächenbeschichtung auf.The contact area 4 has a protruding surface profile 9, which 1 is shown in detail and is arranged in a fixing ring 18 by way of example in this embodiment, so that the spread of the displaced conductor material is limited by the fixing ring 18 . The surface profile 9 consists of a planar juxtaposition of individual profiles 10, which are designed here as pyramids, for example. The pyramids are made of the same material as the contact plate 3 and accordingly also have the surface coating mentioned.

2 zeigt die Klemmvorrichtung 6 aus 1 mit dem darin fixierten elektrischen Leiter 2 im Detail. In dieser Ansicht ist das zu kontaktierende, stirnseitige Ende 8 des Leiters 2 erkennbar. Die Stirnfläche wird mechanisch bearbeitet, beispielsweise durch Abschleifen, sodass eine hinreichende Ebenheit gewährleistet ist. Der elektrische Leiter 2 ist hier beispielhaft als Milliken-Leiter ausgebildet und besteht aus mehreren Segmenten 13, die jeweils mehrere Einzelleiter 12 in Form von Drähten umfassen. 2 shows the clamping device 6 1 with the electrical conductor 2 fixed therein in detail. In this view, the front end 8 of the conductor 2 to be contacted can be seen. The end face is machined, for example by grinding, so that sufficient flatness is ensured. The electrical conductor 2 is designed here, for example, as a Milliken conductor and consists of a plurality of segments 13, each of which comprises a plurality of individual conductors 12 in the form of wires.

Das hervortretende Oberflächenprofil 9 des Kontaktbereiches 4 ist derart ausgebildet, dass eine sehr hohe Anzahl von Einzelleitern 12 kontaktiert werden. Das bedeutet konkret, dass die als Pyramiden ausgebildeten Einzelprofile 10 in die Stirnflächen der Einzelleiter 12 sowie zwischen die Einzelleiter 12 und die Segmente 13 eindringen. Auf diese Weise wird erreicht, dass jeder Einzelleiter 12 mindestens einmal kontaktiert wird. Dabei wird eine erhöhte Kontaktkraft generiert, die eine verlustarme Stromübertragung ermöglicht.The protruding surface profile 9 of the contact area 4 is formed such that a very high number of individual conductors 12 are contacted. In concrete terms, this means that the individual profiles 10 designed as pyramids penetrate into the end faces of the individual conductors 12 and between the individual conductors 12 and the segments 13 . In this way it is achieved that each individual conductor 12 is contacted at least once. This generates an increased contact force, which enables low-loss power transmission.

3 und 4 zeigen eine vorteilhafte Ausführungsform der Verbindungseinrichtung 11 in einer Seitenansicht (3) und in einer Schnittdarstellung (4). Hier ist der elektrische Leiter 2 mit seinem stirnseitigen Ende 8 in der Vorrichtung 1 fixiert und kontaktiert. Die Vorrichtung 1 entspricht im Wesentlichen der zuvor erläuterten Vorrichtung 1 aus den 1 und 2. Es wird deshalb auf die entsprechenden Erläuterungen in analoger Weise Bezug genommen. 3 and 4 show an advantageous embodiment of the connecting device 11 in a side view ( 3 ) and in a sectional view ( 4 ). Here the electrical conductor 2 is fixed and contacted in the device 1 with its front end 8 . The device 1 essentially corresponds to the previously explained device 1 from FIGS 1 and 2 . Reference is therefore made to the corresponding explanations in an analogous manner.

Die Kontaktierung des elektrischen Leiters 2 erfolgt auf der bearbeiteten Querschnittfläche am stirnseitigen Ende 8 des Leiters 2 über den Kontaktbereich 4 der Kontaktplatte 3. Dafür werden die als Schrauben ausgebildeten Befestigungsmittel 7 in den Bohrungen 17 des Klemmkörpers 6 fixiert, beispielsweise mit einem Anzugsmoment von 40 Nm. Somit werden der Kontaktträger 5 und der Klemmkörper 6 über eine definierte Kraft miteinander verbunden und dadurch eine Kontaktkraft zwischen dem Kontaktbereich 4 und dem stirnseitigen Ende 8 des Leiters 2 hergestellt.The electrical conductor 2 is contacted on the machined cross-sectional area at the front end 8 of the conductor 2 via the contact area 4 of the contact plate 3. For this purpose, the fastening means 7 designed as screws are fixed in the bores 17 of the clamping body 6, for example with a tightening torque of 40 Nm . Thus, the contact carrier 5 and the clamping body 6 are connected to one another via a defined force and a contact force is thereby produced between the contact area 4 and the front end 8 of the conductor 2 .

BezugszeichenlisteReference List

11
Vorrichtungcontraption
22
elektrischer Leiterelectrical conductor
33
Kontaktplattecontact plate
44
Kontaktbereichcontact area
55
Kontaktträgercontact carrier
66
Klemmkörperclamping body
77
Befestigungsmittelfasteners
88th
stirnseitiges Endeface end
99
Oberflächenprofilsurface profile
1010
Einzelprofilsingle profile
1111
Verbindungseinrichtungconnecting device
1212
Einzelleitersingle conductor
1313
Segmentsegment
1414
Halbschalehalf shell
1515
Schraubescrew
1616
Vertiefungdeepening
1717
Bohrungdrilling
1818
Fixierring fixing ring
AA
Längsachse von 2longitudinal axis of 2

Claims (11)

Vorrichtung (1) zum Kontaktieren eines elektrischen Leiters (2), insbesondere eines Leiters einer Stromleitung zur Übertragung von elektrischer Energie, umfassend - eine Kontaktplatte (3), die einen Kontaktbereich (4) aufweist, mit dem ein stirnseitiges Ende (8) des Leiters (2) elektrisch kontaktierbar ist, - einen Kontaktträger (5), der zur Aufnahme der Kontaktplatte (3) ausgebildet ist, - einen Klemmkörper (6) zum Fixieren des zu kontaktierenden Leiters (2) bezüglich einer Längsachse (A) des Leiters (2), - wenigstens ein Befestigungsmittel (7) mittels dem der Kontaktträger (5) und der Klemmkörper (6) miteinander verbindbar sind, wobei - über das wenigstens eine Befestigungsmittel (7) eine definierte Kraft in die Verbindung des Kontaktträgers (5) und des Klemmkörpers (6) einleitbar ist und eine Kontaktkraft zwischen dem Kontaktbereich (4) der Kontaktplatte (3) und dem stirnseitigen Ende (8) des Leiters (2) hergestellt wird.Device (1) for contacting an electrical conductor (2), in particular a conductor of a power line for the transmission of electrical energy, comprising - a contact plate (3) which has a contact area (4) with which a front end (8) of the conductor (2) can be electrically contacted, - a contact carrier (5) which is designed to accommodate the contact plate (3), - a clamping body (6) for fixing the conductor (2) to be contacted with respect to a longitudinal axis (A) of the conductor (2), - At least one fastening means (7) by means of which the contact carrier (5) and the clamping body (6) can be connected to one another, wherein - A defined force can be introduced into the connection of the contact carrier (5) and the clamping body (6) via the at least one fastening means (7) and a contact force between the contact area (4) of the contact plate (3) and the front end (8) of the Conductor (2) is produced. Vorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, wobei - der Kontaktbereich (4) der Kontaktplatte (3) ein hervortretendes Oberflächenprofil (9) aufweist.Device according to the preceding claim, wherein - The contact area (4) of the contact plate (3) has a protruding surface profile (9). Vorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, wobei - das Oberflächenprofil (9) aus einer flächigen Aneinanderreihung von Einzelprofilen (10) besteht.Device according to the preceding claim, wherein - The surface profile (9) consists of a planar juxtaposition of individual profiles (10). Vorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, wobei - die Einzelprofile (10) als Pyramiden und/oder als Prismen und/oder als Kegel und/oder als Kegelstümpfe und/oder als Pyramidenstümpfe ausgebildet sind.Device according to the preceding claim, wherein - The individual profiles (10) are designed as pyramids and/or as prisms and/or as cones and/or as truncated cones and/or as truncated pyramids. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei - die Kontaktplatte (3) aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht, das eine höhere mechanische Festigkeit als das Material des Leiters (2) aufweist.Device according to one of the preceding claims, wherein - The contact plate (3) consists of an electrically conductive material which has a higher mechanical strength than the material of the conductor (2). Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei - die Kontaktplatte (3) in wenigstens einem Teil des Kontaktbereiches (4) eine elektrisch leitfähige Oberflächenbeschichtung aufweist.Device according to one of the preceding claims, wherein - The contact plate (3) has an electrically conductive surface coating in at least part of the contact area (4). Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei - die Kontaktplatte (3) auswechselbar ist.Device according to one of the preceding claims, wherein - the contact plate (3) is exchangeable. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei - der Kontaktbereich (4) der Kontaktplatte (3) derart ausgebildet ist, dass der elektrische Leiter (2) bezüglich seines Umfangs formschlüssig mit der Kontaktplatte (3) kontaktierbar ist, wobei - eine Ausbreitung des bei der Kontaktierung verdrängten Material des elektrischen Leiters (2) bezüglich seines Umfangs begrenzt wird.Device according to one of the preceding claims, wherein - The contact area (4) of the contact plate (3) is designed in such a way that the electrical conductor (2) can be contacted in a form-fitting manner with respect to its circumference with the contact plate (3), wherein - A spread of the material of the electrical conductor (2) that is displaced during the contacting is limited with respect to its circumference. Verbindungseinrichtung (11) mit einer Vorrichtung (1), die nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist, umfassend - einen elektrischen Leiter (2), insbesondere einen Leiter einer Stromleitung zur Übertragung von elektrischer Energie, mit einem stirnseitigen Ende (8), - eine Kontaktplatte (3), die in den Kontaktträger (5) eingesetzt ist, wobei - das stirnseitige Ende (8) des elektrischen Leiters (2) mit wenigstens einem Teil des Kontaktbereiches (4) der Kontaktplatte (3) elektrisch kontaktiert ist.Connecting device (11) with a device (1) according to one of the preceding Claims 1 until 8th is formed, comprising - an electrical conductor (2), in particular a conductor of a power line for the transmission of electrical energy, with a front end (8), - a contact plate (3), which is inserted into the contact carrier (5), wherein - the front end (8) of the electrical conductor (2) is electrically contacted with at least part of the contact area (4) of the contact plate (3). Verbindungseinrichtung nach dem vorherigen Anspruch, wobei - der elektrische Leiter (2) aus wenigstens einem Einzelleiter (12) besteht, - das Oberflächenprofil (9) des Kontaktbereiches (4) der Kontaktplatte (3) aus einer flächigen Aneinanderreihung von Einzelprofilen (10) besteht, die eine spezifische Form aufweisen, mit der sie in die Stirnfläche des Einzelleiters (12) eindringen, wobei - jedes Einzelprofil (10) in die Stirnfläche eines Einzelleiters (12) eindringt, und/oder - mehrere Einzelprofile (10) in die Stirnfläche eines Einzelleiters (12) eindringen.Connecting device according to the preceding claim, wherein - the electrical conductor (2) consists of at least one individual conductor (12), - The surface profile (9) of the contact area (4) of the contact plate (3) consists of a flat series of individual profiles (10) which have a specific shape with which they penetrate the end face of the individual conductor (12), wherein - each individual profile (10) penetrates into the end face of an individual conductor (12), and/or - penetrate several individual profiles (10) in the end face of a single conductor (12). Verbindungseinrichtung nach Anspruch 9, wobei - der elektrische Leiter (2) aus mehreren Segmenten (13) mit mehreren Einzelleitern (12) besteht, - das Oberflächenprofil (9) des Kontaktbereiches (4) der Kontaktplatte (3) aus einer flächigen Aneinanderreihung von Einzelprofilen (10) besteht, die eine spezifische Form aufweisen, mit der sie zwischen die Segmente (13) und/oder zwischen die Einzelleiter (12) eindringen.connecting device claim 9 , wherein - the electrical conductor (2) consists of several segments (13) with several individual conductors (12), - the surface profile (9) of the contact area (4) of the contact plate (3) consists of a planar juxtaposition of individual profiles (10), which have a specific shape with which they penetrate between the segments (13) and/or between the individual conductors (12).
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