In Hochstromanwendungen wie der erneuerbaren Energietechnik, der Energietechnik und der industriellen Steuerungstechnik ist das Crimpen von Aderendhülsen ein zentraler Prozess für sichere elektrische Verbindungen. Statistiken zeigen, dass 35 % aller Brände durch lose oder mangelhafte Aderendhülsen verursacht werden. Das Kompressionsverhältnis, ein Schlüsselparameter des Crimpvorgangs, bestimmt direkt die mechanische Festigkeit und die elektrische Leitfähigkeit der Verbindungen. Dieser Artikel erläutert den optimalen Bereich des Kompressionsverhältnisses, die Berechnungsformel, Einflussfaktoren und wichtige praktische Hinweise zum Crimpen von Hochstrom-Aderendhülsen, die sofort in die Praxis umgesetzt werden können.
I. Was ist das Verdichtungsverhältnis? Verstehen Sie zunächst die grundlegende Definition.
Das Kompressionsverhältnis (auch Kompressionsrate oder Verdichtungsrate genannt) misst die Änderung der Leiterquerschnittsfläche vor und nach dem Verpressen und gibt somit Aufschluss über die Passgenauigkeit zwischen Leitern und Klemmen. In der Branche sind zwei Berechnungsmethoden weit verbreitet.
USCAR-21 (Häufig verwendet in der Automobil- und Energiebranche, Kompressionsrate)
Kompressionsverhältnis (%) = 100×(1 - Leiterquerschnittsfläche nach dem Verpressen / Nennquerschnittsfläche des Leiters vor dem Verpressen)
Beispiel: Ein 50 mm² großer Leiter vor dem Verpressen hat nach dem Verpressen eine um 20 % reduzierte Querschnittsfläche, was einem Kompressionsverhältnis von 20 % entspricht.
VW 60330 (Weit verbreitet in deutschen Normen und Industriebereichen, Verdichtungsverhältnis)
Kompressionsverhältnis (%) = Leiterquerschnittsfläche nach dem Verpressen / Nennquerschnittsfläche des Leiters vor dem Verpressen × 100 %
Beispiel: Wenn die Fläche des Leiters nach dem Verpressen 80 % der ursprünglichen Fläche beträgt, beträgt das Kompressionsverhältnis 80 %.
II. Optimaler Kompressionsverhältnisbereich für das Crimpen von Hochstromanschlüssen
Kernanforderungen für Hochstromanwendungen (Kupferleiter, 6–400 mm²): geringer Kontaktwiderstand, hohe Auszugsfestigkeit, ausgezeichnete Temperatur- und Vibrationsbeständigkeit. Die Anwendungsbereiche variieren je nach Material und Einsatzszenario.
1. Kupferleiter (werden am häufigsten in den Bereichen neue Energien, Stromversorgung und industrielle Steuerungstechnik eingesetzt)
Allgemeiner optimaler Bereich: 15 %–25 % (Kompressionsrate) / 75 %–85 % (Verdichtungsverhältnis)
Unterteilte Szenarien:
Normaler Hochstrom (6–95 mm²): Kompressionsrate 18–22 %, Ausgleich von Widerstand und Festigkeit.
Extrem hoher Strom (120–400 mm²): Kompressionsverhältnis 22–25 %. Höherer Druck ist erforderlich, um Oxidschichten aufzubrechen.
Hochfrequente Vibrationen (Neue-Energie-Fahrzeuge / Lokomotiven): Kompressionsverhältnis 15%–20%, um Drahtlitzenbrüche durch Überkompression zu verhindern.
2. Aluminiumleiter (Stromkabel / Stromschiene)
Aluminium neigt zur Oxidation und weist eine geringe Duktilität auf. Um die Oxidschicht zu durchbrechen, ist ein höheres Kompressionsverhältnis erforderlich: 30–50 % Kompressionsverhältnis, 50–70 % Verdichtungsverhältnis.
3. Branchenstandards
Nationaler Standard GB/T 14315-2008: Kompressionsverhältnis beim Crimpen von Stromkabeln 20%-30%
IEC 60352-2: Lötloses Crimpen Kompressionsverhältnis 15%–25%
USCAR-21 (Automobilstandard): Verdichtungsverhältnis 15–20 %, Hohlraumanteil＜10%
III. Folgen eines zu hohen oder zu niedrigen Verdichtungsverhältnisses
✅ Niedriges Kompressionsverhältnis (<15%)
Undichte Verbindung zwischen Leiter und Anschlussklemme, starker Anstieg des Kontaktwiderstands. Starke Wärmeentwicklung bei hohem Strom mit einem Temperaturanstieg von über 50 °C.
Unzureichende Auszugsfestigkeit, weniger als 80 % des Standardwerts, neigt zum Lösen und Abfallen unter Vibrationen.
Große Spalten ermöglichen das Eindringen von Feuchtigkeit und Staub, was Oxidation und Korrosion beschleunigt.
✅ Übermäßig hohes Verdichtungsverhältnis (>30%)
Übermäßige Verformung oder gar Drahtbruch von Kupferdrähten, verringerte Stromtragfähigkeit.
Rissbildung und Verformung der Endwand, die zu einem Verlust der mechanischen Festigkeit führen.
Lokale Spannungskonzentrationen verursachen Risse bei langfristiger thermischer Ausdehnung und Kontraktion.
IV. Drei Schlüsselfaktoren zur Bestimmung des geeigneten Verdichtungsverhältnisses
1. Leitermaterial
Kupfer: Gute Duktilität, Kompressionsverhältnis 15–25 %
Aluminium: Harte Oxidschicht, Kompressionsverhältnis 30%-50%
Kupferplattiertes Aluminium: Mittlerer Bereich, Kompressionsverhältnis 20%-30%
2. Anschlusstyp
Rohranschluss (OT/UT): Kompressionsverhältnis 18–22 %, Sechskantmatrize bevorzugt
Offenes Terminal (SC): 20–25 % Kompressionsverhältnis, kompakte offene Kante erforderlich
Neue Hochspannungs-Niederspannungsklemme (LV): Kompressionsverhältnis 15–20 %, strangbruchsicher
3. Crimpwerkzeuge und -matrizen
Hydraulische Crimpzange (16–24 t): Geeignet für 6–400 mm², stabiles Kompressionsverhältnis 20–25 %
Sechseckige Matrize: Gleichmäßige Spannung, Kompressionsfehler＜±2 %, bevorzugte Wahl
Rundstempel: Nur für einfache Anwendungen, große Abweichung ±5 %, nicht für besonders hohe Ströme empfohlen.
V. Praktische Anwendung: Kompressionsverhältniskontrolle und Qualitätsprüfung
1. Präzisionskontrollverfahren
Spezifikationsabgleich: Anschlüsse, Chips und Kabelquerschnitt eins zu eins abstimmen
Abisolierbehandlung: Die Abisolierlänge entspricht der Aderendhülsentiefe plus 1-2 mm, die Litzen müssen intakt bleiben, ohne Oxidation oder Grate.
Anwendung von Leitfett: Kupferleiter mit einem speziellen Fett und Aluminiumleiter mit einem speziellen Fett behandeln, um die Oxidschicht zu entfernen.
Crimpvorgang: Leiter vollständig einführen, auf Nenndruck bringen, Druck 3-5 Sekunden halten, 2-3 Positionen vercrimpen
Kompressionsprüfung: Außendurchmesser nach dem Verpressen messen, Abweichung des Kompressionsverhältnisses innerhalb von ±2 % kontrollieren.
2. Obligatorische Qualitätsprüfungskriterien
Aussehen: Keine Risse, Ausbeulungen oder freiliegende Leiter, gleichmäßige Eindellung
Abmessung: Abweichung des Außendurchmessers ≤±5 %, Kompressionsverhältnis innerhalb des vorgegebenen Bereichs
Elektrische Eigenschaften: Kontaktwiderstand ≤ 1,1-facher Widerstand eines gleich langen Leiters, Temperaturanstieg ≤ 30 °C nach einstündiger Hochstromprüfung
Mechanisch: Zugkraft entspricht Norm (litzenförmiger Leiter ≥80N), keine losen oder gebrochenen Litzen.
VI. Zusammenfassung: Kennzahlen für das Crimpen mit hohen Strömen
Kupferleiter (6–400 mm²): Optimales Kompressionsverhältnis 18–22 %, Verdichtungsgrad 78–82 %
Aluminiumleiter: Kompressionsverhältnis 30%–50%
Grundprinzip: Unzureichendes oder übermäßiges Verpressen vermeiden. Passende Pressbacken, präzise Steuerung und strenge Qualitätskontrolle zur Vermeidung von Wackelkontakten.
Der AMASS-Hochstromstecker verwendet einen Anschluss, der Ihnen dabei hilft, stabile Verbindungen in Anwendungsszenarien wie starken Vibrationen, wiederholten starken und starken Temperaturschwankungen, geringem Volumen und hohem Strom aufrechtzuerhalten.
Veröffentlichungsdatum: 25. Mai 2026