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88markus88

Salzbuckel

  • »88markus88« ist der Autor dieses Themas

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1

Dienstag, 3. Dezember 2019, 08:02

Frage zu Batterieanschlüssen / Batteriemonitor

Der Hersteller meines Bootes hat die Pole der Verbraucherbatterie mit Schlosschrauben angeschlossen, und dann eine Durchführung durch die Wand des Batteriekastens ebenfalls mit Schlosschrauben realisiert. Weiss jemand, was für ein Material man für solche Schrauben verwendet?

Ich möchte einen Batteriemonitor anschliessen, dazu muss ich für den Shunt die Minus-Schine auftrennen, die derzeit im Batteriekasten direkt von der Verbraucherbatterie zur Starterbatterie durchgeht. Am liebsten außerhalb des Batteriekastens, dazu muss ich aber eine weitere Durchführung durch die GFK-Wand des Batteriekastens machen. Die verwendete Schraube sieht nach verzinktem Eisen oder Edelstahl aus, das hat aber beides eine deutlich geringere Leitfähigkeit als Kupfer. Alu oder Messing wären sicher möglich.

Alternativ könnte ich den Shunt im Batteriekasten platzieren - spricht da etwas dagegen?

Lg, Markus
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2

Dienstag, 3. Dezember 2019, 08:14

spricht nichts dagegen wenn die Batterien rutschfest montiert sind

3

Dienstag, 3. Dezember 2019, 11:35

Das Matterial der Schraube ist eher untergeordnet,
Der Strom fließt doch direkt durch die übereinander liegenden Augterminals.

Die Anschlußbolzen an den Philippi-Shunts sind alle aus Edelstahl unbekannter Güte.

index.php?page=Attachment&attachmentID=237038

index.php?page=Attachment&attachmentID=237039
Grußß Svenning

txg

Salzbuckel

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4

Dienstag, 3. Dezember 2019, 11:39

Das Matterial der Schraube ist eher untergeordnet,
Der Strom fließt doch direkt durch die übereinander liegenden Augterminals.


Wenn es um eine Durchführung durch eine GFK-Wand geht eben nicht.

Da fließt alles durch die Schraube und dementsprechend ist es grundlegend herstellerseitig ziemlicher Pfusch das so zu montieren. Man könnte allerdings auch argumentieren dass es eben "nur" eine Sailart 24 ist, also ohne Einbaumotor, und einen 1000W-Wechselrichter wird da auch keiner verbauen. Wenn also eh nur Ströme <10A fließen tut es auch eine stinknormale Stahlschraube.

Lille Oe

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5

Dienstag, 3. Dezember 2019, 11:55

moin

wenn Markus schon mal dabei ist, kann ja die Edelstahlschraube gleich gegen eine Kupfer Schraube getauscht werden. Dann braucht man noch ein Kabelstück von gleicher Länge und der Shunt wird dazwischen montiert. Das ist doch ein Weg . In wie weit eine Stahlschraube das Messergebnis verfälscht - keine Ahnung.
Das Bild mit den 4 Shunts sieht aber auch aus wie eine Edelstahlbrücke - oder liege ich falsch .

handstrom

Frank

txg

Salzbuckel

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6

Dienstag, 3. Dezember 2019, 11:56


Das Bild mit den 4 Shunts sieht aber auch aus wie eine Edelstahlbrücke - oder liege ich falsch .



Das ist -im Normalfall zumindest- verzinntes Kupfer.

Lille Oe

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7

Dienstag, 3. Dezember 2019, 11:58

hab noch was dazu gefunden mit dem Fazit das Edelstahl die schlechteste Lösung ist

Jedes Material besitzt eine gewisse Leitfähigkeit. Auch sogenannte Nichtleiter, elektrische Isolierstoffe und Isolatoren leiten Strom, wenn auch in vernachlässigbaren Mengen. Anders sieht es bei Metallen aus. Die meisten Metalle sind gute Leiter. Ihre Leitfähigkeit hängt von der Verfügbarkeit und Dichte beweglicher Ladungsträger ab. Ganz einfach formuliert: Je mehr frei bewegliche Ladungsträger in einem Metall vorhanden sind, desto besser leitet es den elektrischen Strom.

Anwendung leitfähiger Metalle

Wir kennen zwei unterschiedliche Anwendungen für elektrischen Strom: die Übertragung von Energie und von Informationen. Beide Fälle haben eines gemein: Sie benötigen elektrische Leiter mit spezifischer Formgebung und individuellen Eigenschaften. In der Regel kommen dafür Kontaktfedern zum Einsatz, die es in einer schier unendlichen Vielzahl an Varianten und Ausführungen gibt. Sie überbrücken und schließen Kontaktstellen, um den Stromfluss zu ermöglichen, etwa bei einem Batteriekontakt.

Gutekunst Formfedern GmbH ist auf die Herstellung solcher individuellen Kontaktfedern spezialisiert und fertigt diese in jeder gewünschten Sonderform und Eigenschaft. Dabei kommt es nicht darauf an, ob es sich um einen einfachen Flachkontakt oder eine aufwändig geformte Kontaktfeder handelt – wichtig ist, dass das Element optimal an die Anforderungen angepasst ist und stabil an den Kontaktstellen anliegt.

Elektrische Leitfähigkeit verschiedener Metalle

Die physikalische Größenangabe „elektrische Leitfähigkeit von Metallen“ trägt das Formelzeichen sigma (σ) und wird in Siemens pro Meter (S/m) gemessen. Ihr Kehrwert, der spezifische Widerstand Ω (omega) wird in Mikroohm pro Meter (m) angegeben.

Die Formel für elektrische Leitfähigkeit ist definiert als Proportionalitätskonstante zwischen der Stromdichte _{J}^{\rightharpoonup}\textrm{} und der elektrischen Feldstärke _{E}^{\rightharpoonup}\textrm{}:

Leitfaehigkeit Metalle Formel | J ⃑= σ E ⃑

Elektrische Leitfähigkeit und spezifischer Widerstand ausgewählter Metalle bei 20 bis 25 °C

Achtung: Der Reinheitsgrad der Metalle kann Einfluss auf die elektrische Leitfähig haben.
Material Leitfähigkeit σ in S/m Widerstand Ω in m
Silber 61 · 106 0,0160 · 10-6
Kupfer 58 · 106 0,0175 · 10-6
Gold 45 · 106 0,0220 · 10-6
Aluminium 37 · 106 0,0270 · 10-6
Wolfram 19 · 106 0,0550 · 10-6
Eisen 10 · 106 0,1000 · 10-6
Edelstahl 1,4 · 106 1,0000 · 10-6
Das Siegertreppchen teilen sich Silber, Kupfer und Gold. Aluminium erreicht etwa 65 Prozent der Leitfähigkeit von Kupfer, ist also ein guter elektrischer Leiter, landet damit aber nur auf Rang vier. Tabellenschlusslicht mit dem geringsten Leitwert ist der Edelstahl.

mona

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Dienstag, 3. Dezember 2019, 12:17

Bitte auch immer die Länge mit einbeziehen. Bei einer Schraube M8 oder 10 und einer Länge von 40mm und zusätzlich noch Muttern und Scheiben darauf, gibt es doch keinen Grund an der Leitfähigkeit zu zweifeln.
Gruß SY mona Willi

Squirrel

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9

Dienstag, 3. Dezember 2019, 12:43


Das Bild mit den 4 Shunts sieht aber auch aus wie eine Edelstahlbrücke - oder liege ich falsch .



Das ist -im Normalfall zumindest- verzinntes Kupfer.


oder vernickeltes Kupfer.

Was die Stahlschrauben angeht: Kupfer leitet etwa 7 mal so gut wie Stahl, Alu noch 4 mal so gut. Bei der kurzen Länge kann man das vernachlässigen. Nehmen wir mal an, die Schraube führt den Strom durch eine GFK-Wand von 7mm Stärke - hättet Ihr Euch Gedanken gemacht, wenn die Kupferleitung bei der Konfektion 7x7mm = ca. 5cm länger ausgefallen wäre? Vermutlich nicht. Wichtiger dürften Übergangswiderstände sein.

Wer es dennoch ganz genau nehmen möchte, nimmt Schrauben aus Kuprodur, das ist eine feste Kupferlegierung, die auch im Schaltschrankbau Verwendung findet. Aber vorsicht: Die meisten kupferfarbenen Schrauben sind nicht aus Kupfer, sondern nur aus Stahl verkupfert. Dort dient die Kupferschicht dem Korrosionsschutz bei Wärme, z.B. um Auspuffrohre zu verschrauben.
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txg

Salzbuckel

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Dienstag, 3. Dezember 2019, 12:49

@Squirrel:

Die Länge der Schraube ist aber hier aber nur die halbe Wahrheit, der Spannungsabfall an sich ist erstmal kein Drama.
Und wie gesagt, bei geringen Strömen ist das alles zu vernachlässigen.

Aber wenn z.B. mit einem Wechselrichter für längere Zeit (ein paar Minuten reichen da schon) ordentlich Strom fließt (bei uns wären das z.B. gute 130A) dann kann so eine Konstruktion das ganze Boot abfackeln. Denn die durch die geringere Leitfähigkeit entstehenden Verluste verschwinden ja nicht im nirgendwo, sondern werden in Wärme umgesetzt. Und dank P = I² * R bedeutet doppelter Strom die vierfache Verlustleistung. Dazu kommt noch dass die Wärme bei einer in GFK steckenden Schraube recht schlecht abgeleitet werden kann und eben die Übergangswiderstände auf beiden Seiten auch noch dazu kommen.

88markus88

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Dienstag, 3. Dezember 2019, 15:25

Nur zur Klarstellung: es geht nicht um die Sailart, sondern unser neues Boot - Vorstellung erfolgt demnächst, sobald ich die Innenbilder zusammen habe :D

Ich habe mich mittlerweile auch all schlau gemacht, was die Leitfähigkeit von Metallen angeht, und habe da gefunden:
Edelstahl (1.4301): 1,4 / Eisen 10,0 / Messing 15,5 bzw 36,0 / Alu 37,7 / Kupfer 58,0 (MS/m)

Edelstahl geht also gar nicht, Eisen wäre vermutlich gar nicht so schlecht. Ein 10er Bolzen mit 78 qmm entspricht Ca. 13 qmm Kupfer. Messing wäre auch ok, wenn es nicht korrodiert.

@Squirrel: Kuprodur klingt gut - auf die Schnelle finde ich aber keine Bezugsquelle. Kupferschrauben aus solidem Kupfer sind auch nicht einfach, Alu ebenso. Weisst du, wo ich die bekommen kann?

Lille Oe

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Dienstag, 3. Dezember 2019, 16:06


Squirrel

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Dienstag, 3. Dezember 2019, 16:12

Für derartiges Verbrauchsmaterial in kleinen Mengen geht auch Ebay immer ganz gut. Hab da im vergangenen Jahr z.B. viele Kabelschuhe gekauft. Kleine Mengen verschicken die Versender oft im Luftpolsterumschlag, das hat den Vorteil, dass das Paket nicht vom Paketboten wieder mitgenommen wird ("leider nicht angetroffen").
Allerdings hatte ich Dir wegen Ebay auch den Hinweis auf die verkupferten Schrauben mitgegeben, die spült die Suchfunktion nämlich in Mengen mit hoch.
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mona

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Dienstag, 3. Dezember 2019, 16:29

Bei Bedarf habe ich auch mal Rund-Stangen- Kupfer genommen und Gewinde geschnitten. War bei fehlender Bezugsquelle auch eine Lösung.
Gruß SY mona Willi

88markus88

Salzbuckel

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Dienstag, 3. Dezember 2019, 17:23

OK, passende Schrauben sollte ich also finden- Messing oder Kupfer sollten machbar sein.

Nochmal zu meiner zweiten Alternative, die mir eigentlich sympathischer ist, da ich da mehr Platzhabe (und die Batterien sind bombenfest gesichert: den Shunt an einer freien Stelle im Batteriekasten zu montieren.
Mir scheint das eigentlich eine ganz ordentliche Lösung zu sein: deutlich aufgeräumter, soweit nicht irgendwelche Vorschriften dagegen sprechen die bessere Lösung (und mir fallen lediglich Explosionsgefahr oder Korrosion durch Saure Dämpfe als Gegenargumente ein - beides ziemlich weit hergeholt).

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