Reihenklemmen nach Querschnitt und Strom richtig auslegen
Reihenklemmen werden nach Leiterquerschnitt, Bemessungsstrom und zulässiger Erwärmung ausgelegt. Dieser Ratgeber erklärt die Kenngrössen nach IEC 60947-7-1, den Zusammenhang von Querschnitt und Strom sowie typische Auslegungsfehler bei Reihung und Temperatur.
Reihenklemmen ansehenWelche Kenngrössen bestimmen die Auslegung?
Reihenklemmen werden nach IEC 60947‑7‑1 durch drei Bemessungswerte beschrieben: den Bemessungsquerschnitt, den Bemessungsstrom IN und die Bemessungsspannung. Diese Werte gelten unter definierten Prüfbedingungen und bilden die Grundlage jeder normgerechten Auslegung.
Der Bemessungsstrom ist der Strom, den die Klemme mit dem grössten zulässigen Leiterquerschnitt dauerhaft führen kann, ohne dass die zulässige Erwärmung überschritten wird. Er wird beim Prüfstrom-Test ermittelt, bei dem die Temperaturerhöhung an den Anschlusspunkten gemessen wird.
- Bemessungsquerschnitt: grösster fest anschliessbarer Leiter (z. B. 2,5 / 4 / 6 / 10 / 16 / 35 mm²).
- Bemessungsstrom IN: Dauerstrom bei Bemessungsquerschnitt und 45 K Erwärmung.
- Bemessungsspannung und Bemessungsstossspannung: bestimmen Luft- und Kriechstrecken.
- Bemessungs-Anschlussvermögen: kleinster und grösster zulässiger Querschnitt.
Wie hängen Querschnitt und Bemessungsstrom zusammen?
Der Bemessungsstrom einer Reihenklemme wächst mit dem Querschnitt, aber nicht linear. Grösserer Kupferquerschnitt führt mehr Strom bei geringerer Erwärmung, weil sowohl der Leiterwiderstand als auch die wärmeableitende Oberfläche zunehmen.
Wichtig: Der Bemessungsstrom der Klemme darf nicht mit der Strombelastbarkeit des Kabels verwechselt werden. Die Klemme muss immer mindestens den Strom führen, den die vorgeschaltete Sicherung durchlässt, und der angeschlossene Leiterquerschnitt muss zum Klemmenbereich passen.
Wie berücksichtigt man Erwärmung und Reihung?
In der Praxis liegen viele Klemmen dicht gereiht und im geschlossenen Schaltschrank. Beides erhöht die Betriebstemperatur, sodass der Nennwert aus dem Datenblatt reduziert werden muss.
- Umgebungstemperatur: über 20 °C sinkt der zulässige Strom, ab 55 °C oft um 20‑30 %.
- Belegungsfaktor: bei gleichzeitiger Vollbelastung aller Klemmen ist der Reihungsfaktor anzusetzen.
- Anziehdrehmoment: nur das im Datenblatt genannte Moment sichert den niedrigen Übergangswiderstand.
- Leitermaterial: Aluminiumleiter benötigen dafür freigegebene Klemmen und regelmässige Kontrolle.
Für hohe Ströme oder enge Reihung empfiehlt sich eine thermische Reserve: Legen Sie die Klemme eine Baugrösse grösser aus oder halten Sie den Betriebsstrom bei etwa 70‑80 % des Bemessungsstroms. So bleibt die Erwärmung auch bei Sommerbetrieb sicher unter dem Grenzwert.
Häufige Fragen
Nach welcher Norm werden Reihenklemmen ausgelegt?
Massgeblich ist IEC 60947‑7‑1 (in Europa EN 60947‑7‑1). Sie definiert Bemessungsquerschnitt, Bemessungsstrom und die zulässige Erwärmung von 45 K unter Prüfbedingungen.
Muss der Bemessungsstrom der Klemme dem Kabelstrom entsprechen?
Der Bemessungsstrom der Klemme muss mindestens so gross sein wie der Nennstrom der vorgeschalteten Sicherung. Zusätzlich muss der Kabelquerschnitt in das Anschlussvermögen der Klemme passen.
Warum muss ich den Bemessungsstrom bei Wärme reduzieren?
Der Nennwert gilt für 20 °C Umgebung und maximal 45 K Erwärmung. Bei höherer Umgebungstemperatur oder dichter Reihung wird die Grenztemperatur früher erreicht, daher gilt ein Reduktionsfaktor.
Wie wichtig ist das Anziehdrehmoment?
Sehr wichtig. Nur das im Datenblatt angegebene Moment hält den Übergangswiderstand niedrig. Zu wenig Moment erzeugt Wärme und Hotspots, zu viel kann Leiter oder Klemme beschädigen.
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