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Aug 04, 2023

360°-Abschirmung mit Kabelverschraubungen

Markus Häfliger präsentiert zuverlässige und zeitsparende EMV-Kabelverschraubung für Hochvolt-Elektrofahrzeuganwendungen. Die AGRO AG, Spezialist für Verbindungs- und Installationstechnik, hat ihr Portfolio an geschirmten Kabeln erweitert

Markus Häfliger präsentiert eine zuverlässige, zeitsparende EMV-Kabelverschraubung für Hochvolt-Elektrofahrzeuganwendungen

AGRO AG , ein Spezialist für Verbindungs- und Installationstechnik, hat sein Portfolio an geschirmten EMV-Kabelverschraubungen um eine völlig neue Version für elektrisch angetriebene Industriefahrzeuge und mobile Maschinen erweitert. DerEvolution EMV-Kabelverschraubung für Hochspannungsanwendungen zeichnet sich durch eine hohe Strombelastbarkeit und eine effektive 360°-Schirmung aus. Das gesamte Produktdesign ist auf die spezifischen Anforderungen von Fahrzeug- und Komponentenherstellern sowie Kabelkonfektionären abgestimmt. Evolution EMC vereint die Vorteile „steckbarer“ Verbindungen mit denen von Kabelverschraubungen.

Das neue Kabelverschraubungssystem verkürzt die Montagezeiten in Produktionslinien für Elektrofahrzeuge (EV), da Evolution EMC-Kabelverbindungen genauso einfach zu handhaben sind wie steckbare Verbindungen. Die Montage der Kabel erfolgt in wenigen Schritten: Der Kabelschuh wird durch die Kabelverschraubung geführt, die Kontakthülse befestigt, der Dichteinsatz mit Verdrehschutz eingesetzt und die Überwurfmutter fest angezogen. Dies erspart zeitraubende und fehleranfällige Kabelschirmungsarbeiten in der eigentlichen Fahrzeugmontagelinie. Darüber hinaus können Reparaturen schnell, zuverlässig und effektiv durchgeführt werden, da die Schirmung nicht durch wiederholtes Vertauschen von Kabeln beeinträchtigt wird und der geschlitzte Dichtungseinsatz ohne Trennung des Innenleiters vom Kabelverschraubungssystem ausgetauscht werden kann.

Kabelverschraubungen für Hochspannungsbordnetze in Maschinen und Industriefahrzeugen müssen hohen mechanischen und thermischen Belastungen standhalten. Bei Verwendung herkömmlicher Anschlusstechnik kann es zu unzureichender EMV-Abschirmung und -Dichtung bis hin zu Kurzschlüssen und im schlimmsten Fall zu Fahrzeugbränden kommen. Insbesondere bei fest installierten Elektrogeräten, deren Anschlüsse nicht in die Wartungsroutinen einbezogen werden und daher eine lange Lebensdauer haben müssen, sind hohe Sicherheitsstandards erforderlich. Zu diesen Installationen gehören Wechselstromwandler, Traktionsmotoren, PDUs und DC/DC-Wandler – aber auch Hilfsantriebe, Zusatzgeräte wie Luftkompressoren, Klimakompressoren, Kühler, Lenkpumpen, Brennstoffzellen und jegliche Ladeinfrastruktur an Bord.

Insbesondere die Leitungen zwischen Umrichtern und Fahrmotoren müssen zuverlässig funktionierenEMV-Abschirmung sowie eine hohe, niederohmige Strombelastbarkeit und Verlustleistung bei gleichzeitig minimaler Erwärmung. Die Qualität der EMV-Abschirmung wird durch die Messung der Übertragungsimpedanz nachgewiesen – je kleiner das Delta der Übertragungsimpedanz, desto höher die Wirksamkeit der EMV-Abschirmung; Standardanforderungen sind < 2,5 mΩ/m bei 2 MHz oder < 5 mΩ/m bei 30 MHz. Evolution EMC verfügt über deutlich niedrigere Impedanzwerte als die meisten anderen Lösungen auf dem Markt und gewährleistet Schutz auch bei extremen Betriebstemperaturen von bis zu -40 °C und bis zu +140 °C. Auch die Verbindungen zwischen DC/DC-Wandlern und eventuellen Zusatzgeräten müssen aufgrund der hohen Schaltfrequenzen höchste Ansprüche erfüllen und erfordern eine EMV-Abschirmung, die eine lebenslange Zuverlässigkeit gewährleistet. Insgesamt stellt das gesamte Hochvolt-Bordnetz eines Fahrzeugs aufgrund der häufig auftretenden parasitären Störsignale einen hohen Schutzbedarf dar. Alle Strom- und Signalleitungen sollten vollständig EMV-geschirmt sein.

Dank der neuen Axialcrimptechnik von AGRO wird der Schirm auf kürzestem Weg mit hoher Haltekraft mit dem Kabelmantel verbunden. Dadurch entsteht eine vollständige Versteifung zwischen Schirmauflage und Kabelmantel, die den deutschen Automobilnormen LV 214 und LV 215:2017 entspricht. Die Verschraubungen wurden in 50 Steckzyklen mit gleichzeitiger Prüfung des Schirmübergangswiderstandes validiert. Die gecrimpte 360°-Schirmung sorgt dafür, dass der Schirm nach der Montage nicht beschädigt werden kann und die EMV-Schirmkontaktposition dauerhaft fixiert ist. Hier und durch die bewährt hohe Schirmauszugsfestigkeit übertrifft Evolution EMC die Anforderungen der Automobilhersteller und bietet eine deutlich höhere Zuverlässigkeit und Langlebigkeit als herkömmliche EMV-Kabelverschraubungen mit Federschirmung. Bei letzterer Bauform mit gekoppelter Dichtungs- und Schirmkontaktlösung kann der indirekte mechanische Druck des Dichteinsatzes auf den Schirmkontakt aufgrund unterschiedlicher Umgebungstemperaturen zu einem Verlust der Schirmdämpfung führen und somit die Betriebssicherheit des gesamten Fahrzeugs beeinträchtigen.

DerEvolution EMV-Kabelverschraubung Das von AGRO neu entwickelte Kabel ist für die geschützte Durchführung von Hochspannungskabeln mit geflochtenen Kupferschirmen und Querschnitten von 16 mm² bis 120 mm² sowie mehradrigen Kabeln mit kleineren Querschnitten konzipiert. Die Kabelverschraubungen, die mit kurzem oder langem Anschlussgewinde in den Größen M20 bis M32 erhältlich sind, zeichnen sich je nach Gewindegröße durch Strombelastbarkeiten bis 200 A und minimaler Erwärmung aus. Die Schirmdämpfung beträgt im Frequenzbereich von 100 kHz bis 300 MHz mindestens 86 dB und gewährleistet so einen zuverlässigen Schutz auch vor Störungen durch hohe Schaltfrequenzen von DC/DC-Wandlern und AC-Wandlern. Evolution EMC ist für einen erweiterten Temperaturbereich von -40 °C bis +140 °C zugelassen und verfügt über die Schutzart IP68 bzw. IP6K9K. Die Legierung der Metallkomponenten besteht aus bleifreiem, RoHS-konformem Messing mit mechanischen Eigenschaften, Korrosionsbeständigkeit und elektromagnetischer Verträglichkeit gemäß den aktuellen Anforderungen gemäß IEC EN 62444 und UL 514B. Das Zubehörprogramm umfasst Staubschutzkappen, Verschlussschrauben, EMV-Kontermuttern zur Montage auf dünnen oder lackierten Blechen sowie Knickschutzdüsen.

Markus Häfliger ist der Innovationstreiber beiAGRO AG