Produktionsindustrien står over for den udfordring at tilpasse sine systemer til stigende krav til ydeevne - uden at kræve mere plads. Se her, hvordan vi hos HARTING forbedrer effektiviteten og ydeevnen af elektriske forbindelser gennem målrettede designoptimeringer og avancerede, banebrydende teknologier.
Det elektriske samfund har brug for elektrisk energi, som leveres via strømkernen både mellem og inden for sektorerne. I mange tilfælde vil overgangen til elektrificerede systemer medføre højere ydelsesniveauer, eller der skal skabes nye systemer med mere effekt.
Gevinsten ved indbygget strøm i biler er et illustrativt eksempel fra hverdagen. Denne foranstaltning forenkler implementeringen af såkaldte "break by wire"- og "steer by wire"-applikationer. Førstnævnte henviser til et elektrisk bremsesystem, hvor bremsekræfterne overføres elektronisk og ikke mekanisk, med andre ord ved hjælp af bremseledninger. Det andet refererer til et elektronisk styresystem, hvor forbindelsen mellem rattet og hjulene heller ikke er mekanisk, som med styrestænger, men udføres via elektriske signaler. Disse præstationsforbedringer optimerer også opladningsprocessen for elbiler. Her skal store mængder energi overføres til køretøjet via et stik på kort tid, så elbilen er lige så stærk som en forbrændingsmotor, når den "tankes op". Lignende eksempler findes også i andre sektorer.
På trods af det højere energibehov forbliver den tilgængelige plads uændret. Samtidig kræver effektiv installation, vedligeholdelse eller drift brug af stik, som derfor skal kunne tilbyde højere strømførende kapacitet, samtidig med at de bevarer den samme størrelse.
Der er tre vigtige udgangspunkter for at forbedre strømføringsevnen: kabelforbindelsen, kontaktmaterialet og selve kontaktpunktet.
Stephan Middelkamp
General Manager für Qualität und Technologien
Nøglen til at øge effektiviteten
Det er her, den aktuelle bæreevne kommer ind i billedet. Det angiver den maksimale strøm, som et stik kan overføre for en bestemt kabeldiameter. Denne kapacitet er resultatet af balancen mellem den varme, der genereres på grund af den elektriske modstand, og den varme, der afgives. Sidstnævnte forsvinder både ved stråling og via kablet. Selv om det er lettere at opnå højere strømkapacitet med større stik og kabler, er det ikke en mulighed i mange applikationer. I nogle tilfælde kan aktiv køling af konnektorerne eller brug af alternative plastmaterialer, der tillader højere temperaturer, være en løsning.
At reducere den elektriske modstand er et andet alternativ, som forhindrer varmen i at udvikle sig. Det forbedrer også energieffektiviteten. I sidste ende er der tre vigtige udgangspunkter for at forbedre strømføringsevnen: kabelforbindelsen, kontaktmaterialet og selve kontaktpunktet.
Der er forskellige løsninger til kabelforbindelsen. Såkaldt "crimping", dvs. at lave en mekanisk forbindelse, der både giver elektrisk kontakt og mekanisk styrke, er en almindelig teknik i energisektoren.
En veludført krympning reducerer kontaktmodstanden betydeligt på grund af den plastiske deformation af kablet og kontaktområdet. Det rigtige presseværktøj og de rigtige parametre er afgørende faktorer her. Med hensyn til kontaktmaterialet er den valgte legering også af særlig interesse, da den kan øge ledningsevnen betydeligt. Kobberlegering bruges generelt som basismateriale.
Modstanden i parringsområdet påvirkes af forskellige faktorer. Antallet og størrelsen af kontaktpunkterne kan optimeres ved hjælp af det specifikke design: Jo større kontaktflade, jo lavere modstand. Normalkraften - med andre ord den kraft, hvormed de modstående dele presses sammen - spiller også en stor rolle i denne sammenhæng. En højere normalkraft øger den effektive kontaktflade, hvilket betyder, at der kan flyde mere strøm pr. kontaktpunkt, hvorved valget af overflade understøtter denne effekt. En højere normalkraft medfører dog også en større indføringskraft, hvilket igen kan øge sliddet.
I sidste ende er det tydeligt, at det optimerede design af mange parametre forbedrer den samlede strømføringsevne. Moderne simuleringsværktøjer gør det muligt for os at optimere den aktuelle bæreevne allerede i designfasen, hvilket betyder, at forskellige designs og materialer kan vælges og tilpasses i overensstemmelse hermed.
