Welche Probleme treten auf, wenn starre Leiter in Klemmen verwendet werden, die ausschließlich für flexible Leiter zugelassen sind?

Melden

Wenn starre Leiter (eindrähtig) in Klemmen verwendet werden, die explizit nur für flexible Leiter (feindrähtig, oft mit Aderendhülsen) zugelassen sind, entstehen verschiedene technische und sicherheitsrelevante Probleme.

Hier sind die wichtigsten Punkte:

1. Zu geringe Kontaktfläche (Erhöhter Übergangswiderstand)

Klemmen für flexible Leiter sind oft so konstruiert, dass sie das Drahtvorsatzbündel umschließen oder flach drücken, um eine große Kontaktfläche zu erzeugen. Ein starrer Leiter ist jedoch unflexibel.

  • Problem: Es entsteht oft nur ein punkt- oder linienförmiger Kontakt zwischen der Klemme und dem starren Draht.
  • Folge: Ein hoher Übergangswiderstand an der Kontaktstelle.

2. Unzulässige Erwärmung und Brandgefahr

Durch den erhöhten Übergangswiderstand (siehe Punkt 1) entsteht nach dem Ohmschen Gesetz ($P = I^2 \cdot R$) Wärme an der Klemmstelle, sobald Strom fließt.

  • Problem: Die Klemme kann sich über die zulässige Betriebstemperatur hinaus erhitzen.
  • Folge: Die Isolierung der Drähte schmilzt, das Gehäuse der Klemme kann verkohlen und im schlimmsten Fall entsteht ein Schwelbrand.

3. Beschädigung des Klemmmechanismus

Klemmen, die nur für flexible Leiter ausgelegt sind (z. B. bestimmte Federzugklemmen oder sehr feine Schraubklemmen ohne Drahtschutzbügel), sind mechanisch nicht für die Hebelkräfte und die Härte eines starren Leiters ausgelegt.

  • Problem: Beim Einführen oder durch mechanische Belastung des starren Drahtes kann die interne Feder überdehnt oder das Material der Klemme plastisch verformt werden.
  • Folge: Die Klemme verliert ihre Spannkraft dauerhaft, was die Verbindung unzuverlässig macht.

4. Mangelnde Rüttelfestigkeit und Lockern der Verbindung

Flexible Leiter können Vibrationen und thermische Ausdehnungen bis zu einem gewissen Grad kompensieren. Ein starrer Leiter überträgt jede Bewegung direkt auf die Klemmstelle.

  • Problem: Da die Klemme den starren Leiter nicht optimal "greift", kann sich die Verbindung durch Vibrationen oder temperaturbedingte Ausdehnungszyklen (Heizen/Abkühlen bei Lastwechsel) lockern.
  • Folge: Ein Wackelkontakt entsteht, der zu Lichtbögen führen kann.

5. Bruchgefahr des Leiters

Einige Klemmentypen für flexible Leiter nutzen scharfkantige Klemmelemente, die sich in das weiche Kupfergeflecht "verbeißen" sollen.

  • Problem: Bei einem starren Leiter können diese Kanten tiefe Kerben in das Material ritzen (Kerbwirkung).
  • Folge: Der starre Leiter kann bei geringer mechanischer Belastung (z. B. beim Wegdrücken der Steckdose in die Dose) an dieser Kerbstelle einfach abbrechen.

6. Verlust der Zulassung und Haftungsprobleme

Elektrische Bauteile haben eine Zulassung (z. B. VDE, CE, UL) basierend auf ihrer spezifizierten Verwendung.

  • Problem: Die Verwendung von starren Leitern in einer Klemme "nur für flexible Leiter" widerspricht den Herstellerangaben.
  • Folge: Im Schadensfall erlischt der Versicherungsschutz, und der Errichter der Anlage haftet persönlich für die unsachgemäße Installation.

Fazit

Man sollte niemals starre Leiter in Klemmen verwenden, die nicht explizit dafür (oft durch Symbole wie ein "s" für starr oder "sol" für solid) gekennzeichnet sind. Moderne Universalklemmen (z. B. WAGO 221 Serie) sind für beide Leiterarten zugelassen – bei älteren oder spezialisierten Industrieterminals ist jedoch strikt auf die Kennzeichnung zu achten.