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Elektrische Verbindungen

Elektrische Verbindungen

In der Elektrotechnik werden Verbindungen zwischen elektrischen Leiter benötigt, um damit elektrischen Strom und damit letztendlich elektrische Energie und elektrische Signale zu übertragen.
Elektrische Verbindungen können dauerhaft, als auch lösbar sein. Bei den lösbaren Verbindungen gibt es verschiedene Möglichkeiten. Sehr häufig werden lösbare Verbindungen über Schaltkontakte realisiert. So lässt sich durch einfache manuelle Betätigung der Stromfluss ein- oder ausschalten. Schalter für die Elektroinstallation im Haushalt, haben meistens drei Anschlüsse, damit kann sowohl eine einfache Ausschaltung, als auch eine Wechselschaltung aufgebaut werden. Ein Schalter behält jeweils nach einmaliger Betätigung seine Schaltposition bei. Ein Taster hingegen, geht nach dem Loslassen wieder in seine ursprüngliche Position zurückgeht.


Schalter und Taster
Schalter in verschiedenen Ausführungen, rechts ein Taster

Lösbare Verbindungen werden auch über Steckkontakte realisiert. Die bekannteste Form sind wohl die im Haushalt üblichen Steckdosen und Stecker, mit denen schnell eine Verbindung zum 230V Wechselspannungsnetz hergestellt werden kann. Diese nennt man auch SchuKo- (Schutz-Kontakt) Stecker bzw. Steckdosen. Die Verbindungen der Elektroleitungen in der Hausinstallation werden über Lüsterklemmen (Schraubverbindung) oder über die einfacher handhabbaren Steckverbindungen hergestellt, hierbei wird die an der Spitze abisolierte Leitung einfach in die Öffnung gesteckt, das Festschrauben ist nicht notwendig.

Lüsterklemmen
Verschiedene Lüsterklemmen, rechts unten steckbare Verbindungsklemmen

Die Verbindungskontakte, sowohl für Schalter als auch von Stecksystemen werden meist aus Stanzteilen hergestellt. Stanzteile werden aus einem Blech exakt ausgestanzt und lassen sich anschließend in nahezu jede beliebige Form bringen.
Eine Besonderheit ist beim Auftrennen von hohen Gleichströmen zu beachten. Hier kann es zu einem Lichtbogen kommen. Dieser kann durch die Hitzewirkung zu schweren Verletzungen, zu Feuern und zur Zerstörung der Schaltelemente führen. Bei Wechselströmen besteht diese Gefahr kaum, da beim Nulldurchgang des Stromes der Lichtbogen jedes Mal gelöscht wird.

Dauerhafte Verbindungen werden häufig über Lötkontakte realisiert.
Bei der Bestückung von Platinen können die Kontakte der elektronischen Bauteile durch die Platine gesteckt und dann auf der Gegenseite verlötet werden, man spricht hier von Through Hole Technology THT. Häufiger werden spezielle elektronische SMD Bauteile ( SMD Surface mounted Device) verwendet, diese werden direkt auf der Platine verlötet.

Platine in THT Technik
Eine Platine in THT Technik

Neben den genannten Verbindungstechniken können Verbindungen u.a. auch über Schneidklemmtechnik (scharfe Kontakte durchdringen Isolierung und stellen so eine Verbindung her), Einpresstechnik (Verbindung wird durch einen Einpressstift hergestellt, der in das metallisierte Loch (Durchkontaktierung) einer Platine gepresst wird) und Schweißen hergestellt werden.

Elektrische Verbindungen müssen zuverlässig sein. Sie müssen so ausgelegt sein, dass sie die geforderte Stromlast bewältigen und die Verbindung dauerhaft erhalten bleibt. Der Übergangswiderstand an der Verbindungsstelle muss minimal d.h. vernachlässigbar gering sein. Sollte eine Verbindungsstelle einen Übergangswiderstand haben, könnte dies durch eine Funkenstrecke oder Erwärmung im Extremfall sogar zu einem Brand führen. Eine mögliche Ursache für einen zu hohen Übergangswiderstand könnte z.B. eine lose Schraubverbindung (z.B. Lüsterklemme) sein.



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