DE10020962C2

DE10020962C2 - Abzweigklemme für Niederspannungs-Energiekabel

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Publication number: DE10020962C2
Application number: DE10020962A
Authority: DE
Original assignee: Ribe Richard Bergner & Co GmbH; Richard Bergner Elektroarmaturen GmbH and Co KG
Current assignee: Ribe Richard Bergner & Co GmbH; Richard Bergner Elektroarmaturen GmbH and Co KG
Priority date: 2000-04-28
Filing date: 2000-04-28
Publication date: 2002-08-14
Anticipated expiration: 2020-04-29
Also published as: DE50106207D1; EP1277254B1; ATE295619T1; AR028383A1; DK1277254T3; DE10020962A1; WO2001084673A1; AU5460801A; EP1277254A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine ein Stammkabel umfassende Kabelabzweigklemme zum Verbinden der Leiter des Stammkabels mit den Leitern eines Abzweigkabels nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In Kabelanlagen der Elektroenergietechnik, die mit Niederspannung betrieben werden, ist es erforderlich, Abzweigmuffen einzubauen, um z. B. Elektroanlagen einzelner Verbraucher an ein Haupt- oder Stammkabel anzuschließen, das in der Nähe des Verbrauchers verlegt wird oder bereits wurde. In den Abzweigmuffen werden mehrere, insbesondere vier Leiter des Abzweigkabels über Abzweigklemmen mit den entsprechenden Leitern des Stammkabels verbunden. Dazu sind die Isolier- und Schutzschichten der Kabel (Leiterisolierung, Zwickelfüllung und Kabelmantel) teilweise zu entfernen und nach dem Klemmen durch die Isolierung der Muffe wiederherzustellen. Als Klemmen werden dafür Einzelklemmen und sogenannte Kompaktabzweigklemmen eingesetzt.

Die Funktionen "Elektrisch isolieren", "Dichten gegen Wasser" und "Mechanisch schützen" werden überwiegend durch einen Verguß mit Gießharz realisiert. Dazu wird die Verbindungsstelle - der sogenannte Spleiß - mit einer Gießharzschale umhüllt. Über eine im oberen Bereich angeordnete Öffnung dieser Schale werden die vorher gemischten Komponenten des Gießharzes - Epoxidharz oder Polyurethanharz - eingefüllt.

In hochentwickelten Industrieländern hat sich die Kompaktabzweigklemme gegenüber der Einzelabzweigklemme durchgesetzt. Derartige z. T. seit Jahren erfolgreich eingesetzte Kompaktabzweigklemmen sind aus DE-OS 22 51 214, DE-OS 25 03 413, DE 32 21 458 C1 und DE 43 12 713 C2 bekannt. Bei diesen Lösungen ist besonders vorteilhaft,

- daß die Isolierschichten der Adern des Stammkabels nicht entfernt werden müssen. Sie werden durch die Klemmstücke beim Spannen des Klemmringes durchdrungen, die dafür eine schneiden- und/oder zahnförmige gestaltete Oberfläche besitzen,
- das die Adern des Stammkabels nur wenig ausgebogen werden müssen,
- daß die Montage der Abzweigmuffe bei anliegender Spannung erfolgen kann und damit keine Verbraucher abgeschaltet werden müssen.

Die Kontaktstücke der o. g. bekannten Kompaktabzweigklemmen sind etwa kreisförmig um das Stammkabel angeordnet. Sie besitzen parallel zur Schneidfläche und zur Achse des Stammkabels eine Bohrung, in die das abisolierte Ende der jeweiligen Ader des Abzweigkabels eingeführt und mit einer senkrecht dazu angeordneten Schraube geklemmt werden kann. Ist der Klemmring aus Metall, so besitzt er senkrecht zur Kabelachse Durchbrüche mit isolierter Wandung, durch die die Schrauben zum Klemmen der Ader des Abzweigkabels eingeführt und geschraubt werden können. Besteht der Klemmring aus Kunststoff, sind die Durchbrüche ebenfalls erforderlich, es entfällt lediglich die Isolierung ihrer Wandung.

Die Klemmstellen für das Abzweigkabel sind etwa im Winkel von 90° versetzt um das Stammkabel angeordnet. Da das Abzweigkabel parallel zum Stammkabel liegt, resultiert aus der Lage der Klemmstellen, daß zwei Adern des Abzweigkabels um das Stammkabel herum auf die gegenüberliegende Seite geführt und von dieser Seite auch geklemmt werden müssen.

Die gekröpften Adern ergeben einen großen Durchmesser der Klemmstelle (Abstand vom Stammkabel) und einen daraus resultierenden großen Bedarf an Gießharz. Außerdem ist es beschwerlich, wenn der Monteur im Kabelgraben einzelne Adern unter dem Stammkabel klemmen muß.

Die Durchbrüche für die Klemmschrauben des Abzweigkabels bilden in den beiden U- förmigen Jochstücken des Klemmrings eine mechanische Schwachstelle.

In DE 196 15 951 C1 wird zwar eine Klemmvorrichtung beschrieben, bei der das Anklemmen der Abzweigleiter von der leicht zugänglichen Seite erfolgen kann. Dieser Vorteil wurde aber durch das Aufgeben des bewährten Aufbaus der Abzweigklemme mit zweiteiligem Klemmring und im Innenraum des Klemmrings angeordneten Kontaktstücken "erkauft". Bei dieser Klemmvorrichtung ist ein paarweises Verschrauben von jeweils 2 Hauptleitern und 2 Abzweigleitern vorgesehen. Die dazu erforderlichen Kontaktstücke sind - realisiert durch Brücken - zu beiden Seiten einer Durchgangsschraube angeordnet und werden durch einseitiges Schrauben von der leicht zugänglichen Oberseite aufeinander zu bewegt.

Dabei befinden sich alle Kontaktstücke in einer senkrecht zu Haupt- und Abzweigleiter gebildeten Ebene.

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Beibehaltung des bewährten Aufbaus der Abzweigklemme mit zweiteiligem Klemmring bzw. Klemmgehäuse und in den Klemmring bzw. Klemmgehäuse eingesetzten Kontaktstücken den Abzweigklemmkörper so zu gestalten, daß das zu umhüllende Volumen minimiert wird und die Klemmstellen aus einer Richtung ("von oben") geklemmt werden können.

Darüber hinaus sollen zur Erhöhung der mechanischen Stabilität Durchbrüche im Klemmring bzw. Klemmgehäuse vermieden werden, was auch eine kostengünstigere Fertigung zur Folge hätte.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst, die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Nach der Konzeption der Erfindung besteht die neue Abzweigklemme aus zwei U- förmigen Gehäuseteilen, dem oberen und dem unteren Jochbogen, zur Bildung des Klemmengehäuses bzw. Klemmringes. Die jeweils aufeinander treffenden Schenkelenden der Jochbögen sind dabei so ausgebildet, daß sie miteinander verbunden und verspannt werden können.

Für ein 4-adriges Stammkabel sind vier mit Zähnen und/oder Zahnschneiden ausgestattete Kontaktstücke, deren Zahnfronten dem Kabelmantel des vom Klemmring bzw. Klemmengehäuse umschlossenen Stammkabels zugewandt sind, in der Ebene und innerhalb des Klemmringes bzw. des Klemmengehäuses angeordnet. An diese mit Zähnen und/oder Zahnschneiden ausgestatteten Kontaktstücke für den Anschluß an die Leiter des Stammkabels schließen sich jeweils in Reihenanordnung Klemmkörper für den Anschluß der Leiter des Abzweigkabels an.

Diese Reihenanordnung von Kontaktstücken und Klemmkörpern erfolgt in Richtung des Kabelverlaufs und führt dazu, daß die Klemmkörper für den Anschluß des Abzweigkabels außerhalb des Klemmringes bzw. des Klemmengehäuses angeordnet sind und somit eine geringere Bauhöhe des Klemmrings bzw. des Klemmengehäuses gestattet.

Verankert am oberen Jochbogen sind somit zwei kompakte einteilige Doppel kontaktelemente, bestehend aus einer Reihenanordnung von Kontaktstück und Klemmkörper, die direkt in geradliniger Aufeinanderfolge (parallel zum Kabelverlauf) miteinander verbunden sind.

Verankert im unteren Jochbogen sind zwei weitere kompakte einteilige Doppel kontaktelemente, bei denen ebenfalls Kontaktstücke und Klemmkörper in Reihe aber mit einem abgewinkelten Verlauf, der von der Kabelachse wegführt, angeordnet sind. Dabei erfolgt die mechanische und elektrische Verbindung der beiden Kontaktelemente mittels einer dazwischen liegenden Leiterbrücke. Die Leiterbrücken, die für die unmittelbare mechanische und elektrische Verbindung von Kontaktstück und Klemmkörper sorgen, sind so geformt, daß die außerhalb des Klemmrings bzw. des Klemmengehäuses befindlichen Klemmkörper am Stammkabel vorbei in den seitlichen Bereich des unteren oder oberen Jochbogens geführt werden.

Die Klemmkörper besitzen jeweils ein Befestigungselement zur Fixierung und Kontaktierung der Abzweigleiter.

Nach dem beschriebenen Aufbau der neuen Abzweigklemme befinden sich alle Kontaktstücke zur Herstellung der elektrischen Verbindung mit dem Stammkabel innerhalb des Klemmrings bzw. des Klemmengehäuses. Dagegen sind alle Klemmkörper zum Anschluß des Abzweigkabels außerhalb des Klemmrings bzw. des Klemmengehäuses und vorzugsweise im Bereich des oberen Jochbogens angeordnet, so daß der Klemmvorgang für alle Klemmstellen des Abzweigkabels ohne Schwierigkeiten von oben erfolgen kann.

Die Klemmkörper selbst können dabei auf eine Seite oder auf beide Seiten des Klemmrings bzw. des Klemmengehäuses herausgeführt sein.

Zum Zwecke des Arbeitens unter Spannung sowie zur Erhöhung des Isoliervermögens können zumindest die Klemmkörper der Doppelkontaktelemente mit Isoliermaterial ummantelt werden.

Die Montage der Einzelelemente und die Verwendung von Isoliermitteln kann in bisher üblicher Weise erfolgen. So werden beispielsweise die Doppelkontaktelemente mit dem Kontaktstück-Teil in Isoliereinlagen oder Isolierschalen eingepreßt, die wiederum mit der Innenwandung der beiden Jochbögen verankert werden.

Zur elektrischen Trennung der beiden benachbarten Kontaktstücke in einer Isolierschale und zur vertikalen Beabstandung der Leiter des Stammkabels dienen Isolierstege. Die Isolierummantelung der montierten Abzweigklemme kann durch Einbringen von Gießharz erfolgen.

Mit der neuen Abzweigklemme kann auch ein T-Abgang realisiert werden. Dazu werden die Klemmkörper um 90° nach oben gedreht angeordnet. In diesem Fall ist es möglich, die oberen und die unteren Doppelkontaktelemente gleich zu gestalten, wobei jeweils ein Klemmkörper auf der anderen Seite des Klemmringes bzw. des Klemmengehäuses herausgeführt wird.

Die Hauptvorteile der neuen Abzweigklemme bestehen darin, daß alle Klemmstellen von einer Seite, der oberen leicht zugänglichen Seite, bedienbar sind. Unter Beibehaltung des bewährten Grundaufbaus der Abzweigklemme mit zwei teiligem Klemmring bzw. Klemmengehäuse sind bei Realisierung der Erfindung in den Jochbögen keine Durchbrüche zur Aufnahme von Kontaktstücken und Isoliereinlagen mehr erforderlich. Dadurch können die Jochbögen des Klemmrings bzw. des Klemmengehäuses ohne mechanische Beeinträchtigung und mit wesentlichen Fertigungsvorteilen aus stranggepreßtem Aluminium oder Kunststoff hergestellt werden.

Mit der neuen Abzweigklemme können Abzweige realisiert werden, bei denen eine Lage des Abzweigkabels zur Achse des Stammkabels sowohl parallel (0°) bis senkrecht (90°) möglich ist.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Patentansprüche verwiesen. Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.

In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 die Gesamtansicht der neuen Abzweigklemme ohne Isolierung der Klemmkörper,

Fig. 2 die Vorderansicht dieser Abzweigklemme,

Fig. 3 die Doppelkontaktelemente des oberen Jochbogens und

Fig. 4 die Doppelkontaktelemente des unteren Jochbogens.

Fig. 1 und Fig. 2 veranschaulichen den Grundaufbau der neuen Abzweigklemme. Der Klemmring bzw. das Klemmengehäuse 1 umfaßt den oberen Jochbogen 1.1 und den unteren Jochbogen 1.2, wobei die Jochbögen - abgesehen von den stirnseitigen Verbindungsstellen - keinerlei weitere Durchbrüche oder Bohrungen mit der Folge der Schwächung des Jochquerschnittes und damit der mechanischen Belastbarkeit aufweisen.

Die Jochbögen bestehen aus stranggepreßtem Aluminium.

Zum Anklemmen eines 4-adrigen Abzweigkabels sind vier Klemmstellen in Form der Doppelkontaktelemente 4 vorhanden, s. a. Fig. 3 und Fig. 4.

Jedes Doppelkontaktelement 4 besteht aus einer Reihenanordnung von Kontaktstück 2 und Klemmkörper 3.

Die Doppelkontaktelemente sind mit ihrem Kontaktstückteil 2 unter Zwischenschaltung von Isolierschalen bzw. Isoliereinlagen 6.1 auf der Innenseite der Jochbögen 1.1, 1.2 befestigt. Zur isolierenden Beabstandung der auf der Innenseite der Jochbögen 1.1, 1.2 aufsitzenden Kontaktstücke 2 und zur Gewährleistung des Preßsitzes dient der vertikale Isoliersteg 6.2.

Aus Fig. 1 deutlich erkennbar ist die Anordnung der Kontaktstücke 2, die zum Anschluß des Stammkabels dienen, innerhalb des Klemmrings bzw. des Klemmengehäuses 1. Dadurch wird durch Verspannen des Klemmrings bzw. des Klemmengehäuses 1 mittels der Verschraubungen 7 über das Eindringen der Zahnleisten der Kontaktstücke 2 in die Leiter des Stammkabels der elektrische Kontakt hergestellt. Mit diesem Verspannen des Klemmrings bzw. des Klemmengehäuses 1 nach Einlegung des Stammkabels werden auch die vier Doppelkontaktelemente 4 zuverlässig fixiert, so daß die Leiter des Abzweigkabels in die außerhalb des Klemmrings bzw. des Klemmengehäuses 1 befindlichen Klemmkörper 3 eingeführt und geklemmt werden können.

Dabei werden die Abzweigkabelenden mittels Gewindestifte mit Innensechskant innerhalb der Klemmkörper 3 fixiert.

Fig. 3 zeigt die beiden kompakt ausgeführten Doppelkontaktelemente 4 für den oberen Jochbogen 1.1. Diese bestehen aus der unmittelbaren, mechanisch und elektrisch gekoppelten Aneinanderreihung von Kontaktstück 2, das sich innerhalb des Klemmrings bzw. des Klemmengehäuses 1 befindet, und von Klemmkörper 3, der außerhalb des Klemmrings bzw. des Klemmengehäuses 1 angeordnet ist.

Gegentand von Fig. 4 sind die beiden Doppelkontaktelemente 4 zur Verankerung an der Innenseite des unteren Jochbogens 1.2. Hier ist die Reihenanordnung von Kontaktstück 2 und Klemmkörper 3 durch eine zwischengeschaltete Kontaktbrücke 5 erweitert worden. Durch die spezielle Geometrie der Kontaktbrücke 5 wird es möglich, die Klemmkörper 3 am Stammkabel vorbei in einen für die Montage leicht zugäng lichen Bereich seitlich und ggf. oberhalb des Stammkabels zu führen.

LISTE DER BEZUGSZEICHEN

1

Klemmring bzw. Klemmengehäuse

1.1

oberer Jochbogen

1.2

unterer Jochbogen

2

Kontaktstücke Stammkabel

3

Klemmkörper Abzweigkabel

4

Doppelkontaktelement

5

Leiterbrücke

6

Isolierschalen, Isoliereinlagen, Isolierstege

6.1

Isolierschale

6.2

Isolierstege

7

Verschraubungen zum Verbinden der beiden Jochbögen des Klemmrings bzw. des Klemmengehäuses

1

Claims

1. Abzweigklemme für Niederspannungs-Energiekabel zur Herstellung einer elektrischen Verbindung der Leiter des Stammkabels mit den Leitern des Abzweigkabels mit Umfassung des Stammkabels durch einen zweiteiligen Klemmring bzw. ein zweiteiliges Klemmengehäuse (1) und in den Klemmring bzw. in das Klemmengehäuse eingelagerten Kontaktstücken (2), die im oberen und unteren Jochbogen so positioniert sind, daß ihre mit Zähnen und/oder Zahnschneiden ausgestatteten Frontseiten auf die einzelnen Leiter des Stammkabels weisen sowie den erforderlichen Isoliermitteln im Klemmring bzw. Klemmengehäuse (1) und zur Umhüllung des Klemmengehäuses bzw. des Klemmrings, gekennzeichnet durch folgenden weiteren Aufbau jedes der innerhalb und in der Ebene des Klemmrings bzw. Klemmengehäuses (1) verteilt und im Bereich der Jochbögen (1.1, 1.2) angeordneten Kontaktstücke (2) für den Anschluß an die Leiter des Stammkabels ist in Reihenanordnung mit einem Klemmkörper (3) für den Anschluß an einen Leiter des Abzweigkabels mechanisch und elektrisch verbunden, wobei diese Reihenanordnungen von Kontaktstücken (2) und Klemmkörpern (3) gerade oder abgewinkelt in Richtung des Kabelverlaufs aus den Jochbögen (1.1, 1.2) herausgeführt sind und damit die Klemmkörper (3) zum Anschluß des Abzweigkabels seitlich und/oder oberhalb des Stammkabels angeordnet sind.

2. Abzweigklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Reihenanordnung von Kontaktstück (2) und Klemmkörper (3) kompakte einteilige Doppelkontaktelemente (4) entstehen, die

a) bei der Verankerung an der Innenseite des oberen Jochbogens (1.1) aus der direkten stirnseitigen Verbindung von Kontaktstück (2) und Klemmkörper (3) bestehen, die in linearer Erstreckung vom Jochbogen (1.1) weg parallel zum Stammkabel verlaufen, wobei am Klemmkörper (3) ein Befestigungs element zur Fixierung und Kontaktierung der Abzweigleiter vorgesehen ist,
b) bei der Verankerung an der Innenseite des unteren Jochbogens (1.2) aus der Reihenanordnung von Kontaktstück (2) und Klemmkörper (3) mit dazwischen liegender abgewinkelter, mechanisch stabiler und elektrisch leitfähiger Leiterbrücke (5) bestehen, wobei die Leiterbrücke (5) vom Stammkabel wegführend so ausgelenkt ist, daß der Zugang zum Klemmkörper (3) von der gleichen Seite wie zu den Klemmkörper (3) des oberen Jochbogens (1.1) möglich wird,
c) zumindest im Bereich der Leiterbrücken (5) und Klemmkörper (3) eine elektrische Isolierung aufweisen.

3. Abzweigklemme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Klemmkörper (3) für den Anschluß des Abzweigkabels auf einer Seite des Klemmrings bzw. des Klemmengehäuses (1) angeordnet oder auf beide Seiten des Klemmrings bzw. des Klemmengehäuses verteilt sind.

4. Abzweigklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle Klemmkörper (3) für den leicht zugänglichen Anschluß des Abzweigkabels außerhalb des Klemmrings bzw. des Klemmengehäuses (1) im Bereich des oberen Jochbogens (1.1) positioniert sind.

5. Abzweigklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Jochbögen (1.1, 1.2) des Klemmrings bzw. des Klemmengehäuses (1) außerhalb der Verbindungsstellen keine Durchbrüche aufweisen.

6. Abzweigklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Jochbögen (1.1, 1.2) aus stranggepreßtem Profil, vorzugsweise Aluminium ausgeführt sind und Isoliereinlagen (6) zumindest zwischen den Kontaktstücken (2) und den Jochbögen (1.1, 1.2) sowie zwischen den beiden nebeneinander auf der Innenseite eines jeden Jochbogens aufsitzenden Kontaktstücken (2) vorgesehen sind.

7. Abzweigklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Realisierung eines T-Abgangs der Klemmkörper-Teil (3) des Doppelkontaktelementes (4) um 90° nach oben gedreht angeordnet ist und die jeweils oberen und die jeweils unteren Doppelkontaktelemente (4) identisch gestaltet und wechselseitig aus dem Klemmring bzw. Klemmengehäuse (1) herausgeführt sind.