Elektrische Eigenschaften

Kurzschlusstest 1995

Durchgeführt im Labor „Oslo Energi Konsult AS“ in Oslo.

50 mm2 Erdungskabel 70 mm2 Erdungskabel
IRMS 11,5 kA während 1s 16,1 kA während 1s

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Kurzschlusstests 2006 & 2010

2006 und 2010 wurden im Hochstromlabor CEF in Prévérenges sowohl mit der KAGO-Kontaktklemme wie auch mit der KAGO-Mastklemme diverse Kurzschlusstests durchgeführt. Der grösstmögliche Kurzschluss-Strom auf dem SBB-Netz beträgt 40 kA. Sämtliche Stromstösse dieser Stärke haben alle Prüflinge (CEA10KV, TEA20KV, 34.B) unbeschadet überstanden. Sie befanden sich nach den Kurzschlüssen immer noch unverändert an der Schiene resp. am Mast. Um die Grenzen der weltberühmten KAGO-Klemme noch weiter auszuloten, wurde daraufhin dreimal hintereinander mit 50 kA geschossen (IRMS) sowie einmal mit 80 kA (höchstmöglicher vom Labor zu produzierender Stoss). Auch bei diesen Belastungen erfüllte die Klemme ihre Funktion während und auch nach den Kurzschlüssen ohne Einschränkungen. Das optimierte Design der KAGO-Klemme hat bewiesen, dass das Produkt nun noch zuverlässiger und höher belastbar geworden ist.

120 mm2 Erdungskabel
IRMS 23,0 kA während 123,3 ms
IRMS 32,4 kA während 123,6 ms
IRMS 42,8 kA während 122,0 ms
IRMS 42,4 kA während 124,1 ms am selben Ort
IRMS 42,4 kA während 124,0 ms am selben Ort
IRMS 51,9/46,0/50,9 kA kurz hintereinander
IRMS 63,5 kA während 123,8 ms
IRMS 79,4 kA während 125,1 ms

Video Kurzschlusstest

Typischer Übergangswiderstand

Übergangswiderstand C—D < 70 Mikroohm

Hohe Dauerströme

Um das Verhalten der KAGO-Klemmen auch bei hohen Dauerströmen zu untersuchen, wurden 2013 im ABB-Labor in Turgi CH verschiedene Versuche durchgeführt, und zwar mit Gleichstrom [DC] sowie Wechselstrom [AC] bis 3’400 Ampère. Zudem wurden Schweizer Bahnunternehmen zur Daten-Ermittlung miteinbezogen, um realistische Szenarien für die Versuche zu erstellen. In Zusammenarbeit mit der Forchbahn Zürich wurden Messungen am Gleichrichter sowie am Erdseil im laufenden Betrieb durchgeführt, um Rückströme zu erfassen und die Laborwerte zu bestätigen.

Getesteter Dauerbetrieb: 20 [Min]
Kabelquerschnitt: 240 [mm2]
Zulässiger Strom pro Klemmverbindung: AC ca. 1000 [A] / DC ca. 1500 [A]
Erreichte Temperaturen: AC 118 °C / DC 60 °C

Die elektrischen Widerstände der Klemmen blieben über die ganze Dauer fast unverändert. Bei Wechselstrom wurden, wegen des sogenannten Skin-Effektes, die doppelten Temperaturwerte wie bei Gleichstrom erreicht. Dieser Skin-Effekt hat die Untersuchenden zunächst überrascht, ist aber ein bekanntes elektrisches Phänomen.

Fazit: Die Ergebnisse der Versuche und Berechnungen haben gezeigt, dass KAGO-Klemmen auch unter Dauerstrombetrieb bestens funktionieren, sowohl bei Gleich- wie bei Wechselstrom. Eine einzelne Klemme kann problemlos Dauerströme von mindestens 1’000 Ampere bei Wechselstrom und von mindestens 1’500 Ampere bei Gleichstrom übertragen. Sollten diese Dauerströme überschritten werden, können zwei oder mehrere KAGO-Klemmen parallel verwendet werden. Als Schwachpunkte können sich Kabelschuhe und Kabel erweisen, wenn sie ungenügend dimensioniert sind.

Gerne stellen wir Ihnen auf Anfrage mehr Informationen zu.

Widerstandsverhalten der KAGO-Klemmen bei Erwärmung

Die Messungen wurden mit 500 Ampère Gleichstrom ausgeführt. Sobald das angeschlossene 95mm2-Cu-Verbindungskabel eine Temperatur von 80°C erreicht hatte, wurde der Strom abgeschaltet. Der Strom wurde erst wieder eingeschaltet, als sich das Kabel auf ca. 5°C oberhalb der Umgebungstemperatur abgekühlt hatte.

Der Graph zeigt, dass sich die Übergangswiderstände trotz wiederholter Erwärmung im Laufe der Zeit nur unwesentlich verändern. Der Graph repräsentiert den Durchschnitt aus mehreren Klemmen-Messungen.

Langzeitverhalten der KAGO-Klemmen

Verschiedene unter Betriebsbedingungen und über Jahre durchgeführte Langzeitmessungen haben ergeben, dass sich der Übergangswiderstand der KAGO-Klemmen ungeachtet der Witterungseinflüsse kaum verändert. Auch heftige Vibrationen und Schwingungen können die Funktionsweise der Klemme in keiner Weise beeinträchtigen. Diese günstigen Eigenschaften werden einerseits durch die gleichbleibende Federkraft, andererseits durch die kleinen Nocken unterhalb des Klemmenkopfes erreicht. Sie reinigen während des Anschlagens den Schienenfuss vom Rost und anderen Verschmutzungen.