Arten von Klemmen in der Elektrotechnik

In der faszinierenden Welt der Elektrotechnik sind Klemmen unverzichtbare Helfer. Sie sorgen dafür, dass elektrische Verbindungen sicher, zuverlässig und bei Bedarf wieder lösbar sind. Ohne die richtige Klemme wäre eine ordnungsgemäße Installation kaum möglich. Von der einfachen Verbindung zweier Drähte bis hin zur komplexen Verdrahtung in einem Schaltschrank – Klemmen spielen eine zentrale Rolle. Doch welche Arten von Klemmen gibt es eigentlich und worin unterscheiden sie sich?

Wenn es darum geht, elektrische Leitungen oder Drähte miteinander zu verbinden, kommen Klemmen zum Einsatz. Sie stellen im angeklemmten Zustand eine feste Verbindung her, die jedoch bei Bedarf wieder gelöst werden kann. Dies ist entscheidend für Wartung, Reparatur oder Erweiterung elektrischer Systeme. Umgangssprachlich verwenden wir „Anklemmen“ oder „Abklemmen“ oft synonym für das Anschließen oder Trennen von Geräten vom Stromnetz.

Schraub- und Steckklemmen: Die grundlegenden Prinzipien

Der Hauptzweck einer Klemme ist die Herstellung eines guten und sicheren Kontakts zwischen elektrischen Leitern. Die Methode zur Fixierung der Leiter in der Klemme ist dabei von zentraler Bedeutung. Während früher vorwiegend die Schraubtechnik zum Einsatz kam, erfreut sich die Stecktechnik heutzutage zunehmender Beliebtheit.

Grundsätzlich unterscheidet man Klemmen nach ihrer Fixierungsmethode in:

• Schraubklemmen
• Steckklemmen

Was ist eine Schraubklemme?

Schraubklemmen, oft auch als Lüsterklemmen bekannt, bestehen aus einem rohrförmigen Profil aus einem stromleitenden Material, das von einem isolierenden Gehäuse umgeben ist. Häufig wird vernickeltes Messing als leitendes Material verwendet, während das Gehäuse aus Kunststoff oder Keramik gefertigt ist. Das Profil verfügt über Gewindebohrungen, in die Klemmschrauben eingedreht werden, um den Draht zu fixieren.

Der elektrische Leiter wird abisoliert, in das Hohlprofil eingeführt und anschließend durch Festziehen der Klemmschraube fixiert. Diese Methode eignet sich sowohl für starre Drähte als auch für Litzendrähte. Bei Litzendrähten, die aus vielen dünnen Einzeldrähten bestehen und sehr biegsam sind, müssen für eine sichere Verbindung in der Regel Aderendhülsen verwendet werden. Es ist wichtig, dass nach dem Anklemmen keine blanken Kupferstellen sichtbar sind, um die Berührungssicherheit zu gewährleisten.

Was ist eine Steckklemme?

Bei Steckklemmen wird der Draht durch einen Federmechanismus im Halterprofil fixiert. Daher werden sie auch häufig als Federkraftklemmen bezeichnet. Die Verbindung ist elektrisch sicher und basiert auf dem Prinzip der Selbsthemmung. Der Winkel, in dem die Feder auf den Draht drückt, ist so berechnet, dass die entstehende Reibung den Leiter sicher in Position hält und ein Verrutschen oder Verdrehen verhindert.

Das Lösen eines starren Drahtes aus einer Steckklemme ist ebenfalls unkompliziert: Man muss den Draht lediglich gleichzeitig rotieren und aus der Klemme ziehen. Bei flexiblen Leitern ist oft ein Betätigungselement (Hebel oder Drücker) vorhanden, um die Feder zu öffnen.

Vorteile von Federkraftklemmen gegenüber Schraubklemmen

Der offensichtlichste Vorteil von Federkraftklemmen ist die schnelle und einfache Herstellung des Kontakts durch einfaches Stecken des Drahtes. Auch das Lösen des Leiters ist meist einfacher, was bei Installation und Wartung Zeit spart. Hersteller sprechen von einem Einsparungspotenzial von bis zu 50 Prozent im Vergleich zu Schraubklemmen.

Ein weiterer wichtiger Vorteil ist die geringere Gefahr der Beschädigung des Leiters. Bei Schraubklemmen kann zu starkes Anziehen der Schraube das weiche Kupfer beschädigen oder sogar zum Bruch führen. Bei Federkraftklemmen bestimmt die Feder den Anpressdruck, wodurch das Risiko einer Fehlbedienung deutlich reduziert wird. Oft kann der Draht sogar werkzeuglos eingeklemmt werden.

Darüber hinaus sind Federkraftklemmen aufgrund ihres Aufbaus weniger anfällig für Probleme, die bei Schraubverbindungen auftreten können, wie Wärmeentwicklung, Materialfließen unter Druck oder Vibrationen.

Weitere Klemmenarten nach Anwendung und Aufbau

Neben der Fixierungsmethode gibt es viele weitere Klemmenarten, die sich nach ihrem Anwendungszweck und der Anzahl der angeordneten Klemmen unterscheiden. Da es eine Vielzahl verschiedener Leiterarten mit unterschiedlichen Drahtarten und Querschnitten gibt, muss für jede Anwendung die passende Klemme gewählt werden, um einen sicheren und dauerhaften Kontakt zu gewährleisten.

Zu den bekanntesten Klemmenarten gehören:

• Dosenklemmen
• Erdungsklemmen
• Fahrstuhlklemmen
• Klemmleisten
• Reihenklemmen (inkl. Hutschienenklemmen, Trennklemmen, Busklemmen)
• Brückenklemmen
• Mehrstockklemmen

Dosenklemmen, früher oft aus Keramik gefertigt und daher auch als „Klemmsteine“ bekannt, enthalten mehrere Klemmstellen auf einem Isolierkörper. Sie werden in Installations- oder Abzweigdosen verwendet, um mehrere elektrische Leitungen sicher zusammenzuführen.

Erdungsklemmen, auch PE-Klemmen genannt, dienen dem Anschluss von Schutzleitern. Sie stellen neben dem Leiteranschluss oft auch eine sichere Verbindung zur Montageschiene her.

Fahrstuhlklemmen verdanken ihren Namen einem beweglichen Bügel, der sich durch eine Schraube bewegen lässt. Dieser Mechanismus erlaubt das direkte Einklemmen flexibler Litzenleitungen ohne Aderendhülsen, wobei die Einzeldrähte nicht von der Schraube beschädigt werden.

Klemmleisten sind typischerweise in Schaltschränken zu finden. Sie dienen als Schnittstelle, um Kabel und Leitungen von außen an die Geräte im Schrank anzuschließen. Es gibt sie in einpoliger und mehrpoliger Ausführung.

Was ist eine Reihenklemme?

Reihenklemmen zeichnen sich dadurch aus, dass sie auf einer Tragschiene, wie zum Beispiel einer Hutschiene (einer U-förmigen Schiene), beliebig aneinander gereiht werden können. Auf einer Hutschiene montierte Reihenklemmen werden speziell als Hutschienenklemmen bezeichnet.

Weiterentwickelte Varianten von Reihenklemmen sind unter anderem Trennklemmen, die das manuelle Trennen von Stromkreisen ermöglichen (beispielsweise zur Fehlersuche), und Busklemmen. Busklemmen enthalten intelligente Elektronik zur Verarbeitung verschiedener analoger und digitaler Signale, was sie ideal macht, um viele Signale einer Maschine zu bündeln und weiterzuleiten.

Was ist eine Brückenklemme?

Reihenklemmen können wie Bausteine erweitert und verbunden werden. Über sogenannte „Brücken“ können Anschlüsse untereinander elektrisch verbunden werden. Bei mehreren so verbundenen Klemmen spricht man häufig von Brückenklemmen. Klemmen mit mehreren „Etagen“ werden als Mehrstockklemmen bezeichnet, wobei 3-stöckige Ausführungen üblich sind. Sie ermöglichen die interne Weiterleitung mehrerer Leitungen auf einer Klemme. Wenn nur eine eingehende und eine ausgehende Ader verbunden sind, spricht man von Einstockklemmen. Lose, isolierte Klemmen werden auch als Einzelklemmen bezeichnet.

Die berühmte WAGO-Klemme

Umgangssprachlich wird die WAGO Steckklemme sehr häufig als WAGO-Klemme bezeichnet. WAGO ist ein deutsches Unternehmen, das für seine elektrische Verbindungstechnik bekannt ist, insbesondere für die schraubenlose Klemmtechnik basierend auf dem Federkraftprinzip. WAGO wurde 1951 mit der Idee einer schraubenlosen Klemme gegründet.

Ein bekannter „Star“ im WAGO-Sortiment war lange die Verbindungdosenklemme der Serie 273, die einfach als WAGO-Klemme bezeichnet wurde. Diese wurde inzwischen durch die modernere und um 50 Prozent kleinere Serie 2273 abgelöst. Mit der Serie 2773 bietet WAGO zudem eine Variante als Durchgangsverbinder an, ideal zur Reparatur von Kabelbrüchen oder zur Verlängerung von Leitungen. Diese Klemmen ermöglichen schnelle, platzsparende Verbindungen. Dank der Push-in-Technik lassen sich Drähte werkzeuglos anschließen, und transparente Gehäuse erlauben eine einfache Sichtkontrolle.

WAGO-Klemmen sind aus der modernen Elektroinstallation nicht mehr wegzudenken und bieten passende Lösungen für vielfältige Anwendungen wie Serviceklemmen, Verteilerklemmen, Verbindungsklemmen, Durchgangsklemmen, Steckklemmen, Lampenklemmen oder Installationsklemmen.

Wichtige Eigenschaften von Klemmen

Bei der Auswahl der passenden Klemme sind verschiedene Eigenschaften zu berücksichtigen:

• Gesamtgröße der Klemme
• Abmessungen von Eingang und Ausgang
• Fixierungstechnik (Schraub- oder Federkraft)
• Material und Gehäuse (z.B. Kunststoff, Keramik)
• Sicherheit der Verbindung
• Möglichkeit zur Verbindung über Brücken
• Beschriftungsmöglichkeit

Die Größe ist oft wichtig, da die Klemme wenig Platz einnehmen sollte. Auch die Abmessungen für den Leiterquerschnitt sind entscheidend. Die Fixierungstechnik beeinflusst die Installations- und Wartungsgeschwindigkeit sowie die Sicherheit. Das Material und Gehäuse bestimmen Isolation und Robustheit. Die Möglichkeit, Klemmen untereinander zu brücken, ist bei komplexeren Systemen hilfreich. Viele Hersteller bieten Beschriftungsaufnahmen, um die Übersicht zu erleichtern.

Sicherheit hat in der Elektrotechnik höchste Priorität. Klemmen müssen daher den Anforderungen des Einsatzgebietes entsprechen und verfügen oft über Prüfzeichen wie das des VDEs. Achten Sie bei der Auswahl darauf, ob der Leitungsquerschnitt (in mm²) oder der Durchmesser (in mm) angegeben ist, da dies je nach Kabeltyp variiert.

Kabel verbinden ohne Löten

Das Löten von Kabelenden ist in der Elektroinstallation oft nicht die beste Methode und gemäß VDE 0100-520 sogar zu vermeiden. Glücklicherweise gibt es mehrere Alternativen, um Kabel sicher und ohne Löten zu verbinden:

Für temporäre Verbindungen, etwa zu Testzwecken, können Kabelenden einfach verdrillt und mit Isolierband isoliert werden. Dies ist jedoch keine dauerhaft sichere Lösung.

Eine praktische Methode ist der Einsatz von Aderendhülsen. Diese werden über die abisolierten Kabelenden geschoben und mit einer Crimpzange befestigt. Die so vorbereiteten Enden können dann in geeignete Klemmen eingeführt werden. Dies ist besonders nützlich, wenn Kabel häufiger getrennt werden müssen.

Auch Schrumpfverbinder ermöglichen lötfreie Verbindungen. Die Kabelenden werden in den Verbinder eingeführt, der dann erhitzt wird. Durch die Hitze schrumpft der Verbinder und umschließt die Kabelenden fest. Die Verbindung ist durch den Kunststoffmantel geschützt und flexibel.

Eine weitere gängige Methode ohne Löten ist die Verwendung von Lüsterklemmen.

Stromkabel mit einer Lüsterklemme verbinden

Die gute alte Lüsterklemme kann helfen, ein zu kurzes Kabel zu verlängern oder ein versehentlich durchtrenntes Kabel zu reparieren. Das Verklemmen erfordert etwas Sorgfalt und Geschick.

Sie benötigen:

• Schraubenzieher
• Abisolierzange (oder scharfes Messer)
• Kneifzange
• Lüsterklemme

Entfernen Sie zunächst vorsichtig etwa 1 bis 3 cm des äußeren Kabelmantels an den Enden der zu verbindenden Kabel, ohne die inneren Adern zu beschädigen. Isolieren Sie anschließend etwa 3 mm der Isolierung von jeder einzelnen Ader ab.

Lockern Sie nun die Schrauben der Lüsterklemme, bis das Gewinde nicht mehr in die Hülse ragt. Führen Sie die abisolierten Enden der inneren Adern nacheinander in die entsprechenden Schächte der Lüsterklemme ein.

Sobald das blanke Metall der Ader vollständig in der Hülse steckt und am Isolationsende abschließt, ziehen Sie die Klemmschraube fest. Achten Sie darauf, dass nach dem Festziehen kein blankes Metall mehr zu sehen ist. Sie können jede Ader einzeln einführen und festschrauben.

Wiederholen Sie den Vorgang auf der anderen Seite der Lüsterklemme mit den Enden des anderen Kabels. Es ist unbedingt darauf zu achten, dass die korrespondierenden Adern miteinander verbunden werden: Außenleiter mit Außenleiter, Neutralleiter mit Neutralleiter und der Schutzleiter (falls vorhanden) mit dem Schutzleiter. Die Farbcodierung der Adern hilft Ihnen dabei.

Beachten Sie: Lüsterklemmen verfügen über keine integrierte Sicherung gegen Lösen. Stellen Sie sicher, dass die Schrauben fest angezogen sind und die Verbindung nicht durch äußere Einflüsse gelockert werden kann.

Häufig gestellte Fragen zu Klemmen

Welche Arten von Klemmen werden in der Elektroinstallation verwendet?

In der Elektroinstallation kommen verschiedene Klemmenarten zum Einsatz, darunter klassische Schraubklemmen (wie Lüsterklemmen) und moderne Federzugklemmen (wie Steckklemmen oder WAGO-Klemmen). Weitere Typen sind Hutschienenklemmen, Dosenklemmen, Erdungsklemmen und Reihenklemmen. Die Auswahl hängt vom spezifischen Anwendungsfall, dem Leitertyp und den Sicherheitsanforderungen ab.

Für welche Anwendungen werden Klemmen verwendet?

In der Elektroinstallation werden Klemmen hauptsächlich verwendet, um elektrische Leitungen und Drähte sicher und dauerhaft miteinander zu verbinden oder zu verzweigen. Sie kommen in Abzweigdosen, Schaltschränken, bei der Lampeninstallation oder zur Verlängerung von Kabeln zum Einsatz. Klemmen ermöglichen eine lösbare Verbindung für Wartungs- oder Änderungsarbeiten.

Fazit

Die Welt der elektrischen Klemmen ist vielfältig und bietet für jede Anforderung die passende Lösung. Ob die bewährte Schraubklemme oder die innovative Federkraftklemme – die richtige Wahl ist entscheidend für die Sicherheit und Zuverlässigkeit einer Elektroinstallation. Moderne Klemmen wie die von WAGO erleichtern die Arbeit durch schnelle, werkzeuglose Anschlusstechniken und kompakte Bauformen. Indem Sie die verschiedenen Klemmenarten und ihre Eigenschaften kennen, können Sie sicherstellen, dass Ihre elektrischen Verbindungen stets „richtig klemmen“.

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