Was sind Leistungsschalter und Sammelschienen?

Stromschienen spielen eine entscheidende Rolle in elektrischen Energieverteilungssystemen, indem sie Leistungsschalter verbinden und für eine effiziente Energieverteilung sorgen und gleichzeitig einen zuverlässigen Schutz vor Überlastungen in Motorstromkreisen gewährleisten. Diese unverzichtbaren Komponenten bieten eine Reihe von Nennströmen von 63A bis 160A und verfügen über verschiedene Schutzmechanismen zum Schutz elektrischer Systeme und Geräte.

VIOX MCB-SAMMELSCHIENE

Leistungsschalter-Sammelschienen-Spezifikationen

Leistungsschalter-Sammelschienen sind für verschiedene elektrische Parameter und Konfigurationen ausgelegt:

• Die Stromkapazitäten reichen von 63A für 10mm²-Sammelschienen bis zu 160A für 35mm²-Versionen, die für schwere Lasten und hohe Umgebungstemperaturen geeignet sind.
• Bemessungsbetriebsspannung von 400 V AC mit einer Stoßspannung von 4 kV und einer Prüfimpulsspannung von 6,2 kV.
• Erhältlich in einphasiger, zweiphasiger, dreiphasiger und vierphasiger Ausführung.
• Bedingter Nennkurzschlussstrom von 25 kA.
• Flexible Installationsmöglichkeiten mit festen Längen oder Ablängsystemen und verschiedenen Stufenabständen (45 mm, 54 mm und 63 mm).

Diese Spezifikationen gewährleisten eine effiziente Energieverteilung und einen effizienten Schutz im Schaltschrankbau und bei Motorstromkreisanwendungen.

Materialzusammensetzung der Stromschienen

Leistungsschalter-Sammelschienen werden in der Regel aus hochwertigen leitfähigen Materialien hergestellt, wobei Kupfer aufgrund seiner hervorragenden elektrischen Eigenschaften die häufigste Wahl ist. Kupferschienen bieten eine hervorragende Leitfähigkeit, die nur von Silber übertroffen wird, und besitzen eine außergewöhnliche Festigkeit und Wärmeausdehnung. Darüber hinaus weisen sie eine hohe Korrosionsbeständigkeit auf, was sie ideal für den langfristigen Einsatz in elektrischen Anlagen macht.

Aluminium ist ein weiteres Material, das für Stromschienen verwendet wird und eine leichtere Alternative zu Kupfer darstellt. Aluminium hat zwar etwa 62% der Leitfähigkeit von Kupfer, bietet aber Kosteneinsparungen bei Transport und Installation. Bei einigen Sammelschienensystemen wird eine Kombination von Materialien verwendet, z. B. Kupferleiter mit ABS-Kunststoffisolierung. Die Isolierung, die häufig aus hitzebeständigen Materialien wie Cycoloy 3600 besteht, erhöht die Sicherheit, da sie flammhemmende und selbstverlöschende Eigenschaften aufweist. Diese Kombination aus leitenden Metallen und isolierenden Kunststoffen sorgt für eine effiziente Stromverteilung bei gleichzeitiger Einhaltung hoher Sicherheitsstandards in Leistungsschalteranwendungen.

Anwendungen und Herstellerkompatibilität

Stromschienen werden häufig für den Anschluss von Motorschutzschaltern, den Bau von Schalttafeln und die Energieverteilung in Schalttafeln verwendet und bieten vielseitige Anwendungsmöglichkeiten in elektrischen Systemen. Sie sind kompatibel mit Geräten der großen Hersteller wie ABB, Allen Bradley, Eaton, Siemens und Schneider Electric. Die schnelle und zeitsparende Verdrahtung sowie die Erweiterbarkeit des Systems bieten Flexibilität für verschiedene industrielle und gewerbliche Bereiche. Im Anlagenbau eignen sich Stromschienen hervorragend für die Verbindung von Leistungsschützen und erhöhen die Effizienz und Zuverlässigkeit des Gesamtsystems.

Überlastungsschutzmechanismen

Der Wärmeschutz ist ein wesentliches Merkmal von Sammelschienensystemen, bei denen Bimetallstreifen verwendet werden, die sich bei übermäßiger Wärmeentwicklung durch hohe Ströme verbiegen. Dieser Mechanismus überwacht kontinuierlich den Stromfluss und löst eine Auslösung aus, wenn die voreingestellten Grenzwerte überschritten werden, um Motorschäden zu verhindern. Um die Sicherheit und Effizienz zu erhöhen, sind die Schutzvorrichtungen strategisch in der Nähe des Motors positioniert und ermöglichen so einen dezentralen Schutz. In den Verteilerkästen sind thermisch-magnetische Schutzschalter und Motorschalter untergebracht, die ein effizientes Systemmanagement und die Koordination zwischen den Schutzkomponenten ermöglichen. Dieser integrierte Ansatz gewährleistet einen umfassenden Überlastschutz und minimiert gleichzeitig unnötige Ausfallzeiten in Motorstromkreisen.

MCB-Sammelschienen-Integration

Miniaturschutzschalter (MCBs) lassen sich durch innovative Schnappbefestigungssysteme und spezielle Sammelschienenkonstruktionen nahtlos in Sammelschienen integrieren. Diese Integration bietet mehrere Vorteile:

• Schnelle und einfache Installation: MCBs können mit Hilfe der Schnapptechnik schnell auf Sammelschienen montiert werden, was im Vergleich zu herkömmlichen Verdrahtungsmethoden bis zu 50% an Montagezeit spart.
• Platzsparendes Design: Die kompakte Bauweise der Stromschienensysteme ermöglicht eine effiziente Nutzung des Platzes in der Schalttafel, wobei einige Designs bis zu 57 Pole von MCBs in einer einzigen Baugruppe unterbringen können.
• Erhöhte Sicherheit: Integrierte Berührungsschutzfunktionen, wie z. B. fingerfeste Klemmenabdeckungen, gewährleisten die Sicherheit des Bedieners bei der Installation und Wartung.
• Flexibel: Sammelschienensysteme können leicht erweitert oder modifiziert werden, was einfache Konfigurationsänderungen und den Austausch von Geräten ohne Werkzeug ermöglicht.

Der Integrationsprozess umfasst in der Regel das Ausrichten des MCB mit den stiftförmigen Anschlüssen der Sammelschiene und das Einrasten in die richtige Position. Diese Methode gewährleistet eine ordnungsgemäße Phasenausrichtung und konsistente Verbindungen in der gesamten Baugruppe, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Verdrahtungsfehlern verringert und die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems verbessert wird.

Sammelschienen-Verbindungsmethoden

Leistungsschalter-Sammelschienenverbindungen sind für eine effiziente und sichere Stromverteilung in elektrischen Anlagen konzipiert. Diese Verbindungen verwenden in der Regel eine stift- oder kammartige Struktur, die eine schnelle und einfache Installation von Leistungsschaltern auf der Sammelschiene ermöglicht. Das Sammelschienensystem verfügt über speziell entwickelte Finger oder Stifte, die sich von der leitenden Schiene nach außen erstrecken und so angeordnet sind, dass sie dem Mittenabstand von Leistungsschaltern entsprechen..Zu den wichtigsten Merkmalen von Leistungsschalter-Sammelschienenverbindungen gehören:

• Quick-Release-Technologie für den einfachen Ein- und Ausbau von Leistungsschaltern
• No-Miss-Sammelschienentechnologie zur Sicherstellung der korrekten Ausrichtung und Verbindung
• Kompatibilität mit verschiedenen Arten von Leistungsschaltern, einschließlich MCBs, RCBOs und RCCBs
• Erhältlich in mehrpoligen Konfigurationen (1P, 2P, 3P, 4P), um unterschiedlichen Stromkreisanforderungen gerecht zu werden
• Stromstärken von 63 A bis 400 A, je nach dem spezifischen Sammelschienensystem
• Isolierung und Schutzabdeckungen zur Gewährleistung der Sicherheit bei Installation und Betrieb

Diese Anschlusssysteme verkürzen die Installationszeit im Vergleich zu herkömmlichen Verdrahtungsmethoden erheblich und verbessern gleichzeitig die Zuverlässigkeit und Sicherheit des gesamten Systems..

Sicherheitspraktiken für Sammelschienen

Stromschienen verfügen über mehrere Sicherheitsmerkmale, um die Arbeiter bei der Installation und Wartung zu schützen:

• Berührungsschutzabdeckungen verhindern den versehentlichen Kontakt mit stromführenden Leitern. Diese Abdeckungen können verlängert oder angepasst werden, um verschiedene Sammelschienenkonfigurationen zu ermöglichen.
• Die korrekte Kennzeichnung von Spannung, Phase und Polarität hilft, Verwechslungen und Fehler bei der Installation oder Wartung zu vermeiden.
• Isolationswiderstandsprüfungen und Sichtkontrollen werden durchgeführt, um potenzielle Gefahren wie Risse in der Isolation oder fehlerhafte Verbindungen vor Beginn der Arbeiten zu erkennen.
• Beim Umgang mit Stromschienen ist eine persönliche Schutzausrüstung, einschließlich langärmeliger Jacken, Handschuhe und Schutzbrille, erforderlich.
• Lockout/Tagout-Verfahren stellen sicher, dass die Stromzufuhr vor der Wartung vollständig unterbrochen wird und die Hauptstromzufuhr erst nach Abschluss der Arbeiten und Schließen der Zugangstüren wiederhergestellt wird.
• Eine regelmäßige Wartung, einschließlich des Nachziehens von Verbindungen, der Reinigung von Korrosion und des Auftragens von Korrosionsschutzmitteln, erhöht die langfristige Sicherheit und Zuverlässigkeit von Sammelschienensystemen.

MCB-Sammelschienen-Installationsprozess

Die Installation einer MCB-Sammelschiene erfordert viel Liebe zum Detail und die Einhaltung von Sicherheitsprotokollen. Hier sind die wichtigsten Schritte:

• Besorgen Sie sich das notwendige Werkzeug, einschließlich Bohrmaschine, Maßband und Sicherheitsausrüstung wie Handschuhe und Schutzbrille.
• Messen Sie die Stromschiene ab und schneiden Sie sie auf die gewünschte Länge zu, wobei Sie darauf achten müssen, dass sie dem Abstand zwischen den Anschlusspunkten entspricht.
• Reinigen Sie die Montagefläche gründlich, um Schmutz und Fett zu entfernen.
• Richten Sie die Stromschiene an der Montagefläche aus und befestigen Sie sie mit geeigneten Bolzen oder Schrauben.
• Lösen Sie alle Schrauben an den Luftschaltern, bevor Sie die Sammelschienenzähne einsetzen.
• Führen Sie die Stromschiene vorsichtig in den MCB ein und achten Sie dabei auf die korrekte Ausrichtung mit den Anschlussklemmen.
• Ziehen Sie alle Schrauben mit dem vom Hersteller empfohlenen Drehmoment an.
• Vergewissern Sie sich, dass alle Fugenabdeckungen fest sitzen und die Abzweigdosen korrekt installiert sind.

Konsultieren Sie immer die Anweisungen des Herstellers und die örtlichen elektrischen Vorschriften für spezifische Anforderungen. Wenn Sie unsicher sind, wenden Sie sich an einen qualifizierten Elektriker, um eine sichere und ordnungsgemäße Installation zu gewährleisten.

MCB-Sammelschienen-Verdrahtung Verfahren

Um eine MCB-Sammelschiene korrekt zu verdrahten, gehen Sie folgendermaßen vor:

• Vergewissern Sie sich, dass der Strom abgeschaltet ist, und verwenden Sie geeignete Schutzvorrichtungen.
• Identifizieren Sie die Leitungsklemmen (Eingang) und die Lastklemmen (Ausgang) am MCB. Die Leitungsklemme ist in der Regel mit "LINE" gekennzeichnet oder hat einen Pfeil, der auf sie zeigt.
• Schließen Sie die Eingangsstromversorgung an die Leitungsklemme des MCB an.
• Befestigen Sie die Stromschiene an der Lastklemme des MCB. Die meisten modernen MCBs haben ein "No-Miss"-Sammelschienenverbindungssystem für eine einfache Installation.
• Bei mehreren MCBs richten Sie diese auf der DIN-Schiene aus und schieben Sie die Stromschiene ein, wobei Sie sicherstellen, dass sie an die Lastklemme jedes MCBs angeschlossen wird.
• Sichern Sie die Stromschiene, indem Sie die Schrauben mit dem vom Hersteller empfohlenen Drehmoment (in der Regel etwa 3 Newtonmeter) anziehen.
• Schließen Sie die Abgangsdrähte an die entsprechenden Klemmen der Stromschiene an.
• Überprüfen Sie alle Anschlüsse, bevor Sie die Stromversorgung wiederherstellen.

Denken Sie daran, dass eine unsachgemäße Verdrahtung dazu führen kann, dass der MCB nicht richtig funktioniert oder im Bedarfsfall nicht auslöst. Wenden Sie sich im Zweifelsfall an einen qualifizierten Elektriker, um eine sichere und korrekte Installation zu gewährleisten.

Herausforderungen bei der Installation von MCB-Sammelschienen

Bei der Installation von MCB-Sammelschienen stoßen Elektriker häufig auf verschiedene Probleme:

• Falsche Ausrichtung der Sammelschienenstifte: Die gekröpften oder versetzten Stifte am Ende der flexiblen Stromschienen können dazu führen, dass die MCBs beim Anziehen aus der Ausrichtung mit den RCDs oder der DIN-Schiene gedrückt werden. Diese Fehlausrichtung kann zu unsachgemäßen Verbindungen und potenziellen Sicherheitsgefahren führen.
• Inkompatible MCB-Modelle: Verschiedene Hersteller können unterschiedliche MCB-Designs haben, was zu Ausrichtungsproblemen mit bestehenden Sammelschienensystemen führt. Diese Inkompatibilität kann dazu führen, dass mehrere Komponenten ausgetauscht oder alternative Verdrahtungslösungen gefunden werden müssen.
• Unsachgemäßer Sitz der Sammelschienen: Falsch sitzende Sammelschienen in MCBs können Wärme erzeugen, was die thermischen Auslösecharakteristiken beschleunigt und zu häufigen Auslösungen des Leistungsschalters führt. Dieses Problem kann visuell schwer zu erkennen sein und erfordert eine sorgfältige Installation und Prüfung.
• Verwendung von Kabeln anstelle von Stromschienen: Einige Installateure versuchen, Kabelstücke als Ersatz für richtige Stromschienen zu verwenden, was zu flackernden Lichtern und möglichen Lichtbögen aufgrund unsachgemäßer Verbindungen führen kann. Diese Praxis ist unsicher und entspricht nicht den elektrischen Normen.

Um diese Probleme zu entschärfen, ist es wichtig, kompatible Komponenten zu verwenden, bei der Installation auf die richtige Ausrichtung zu achten und Behelfslösungen zu vermeiden, die die Sicherheit und Zuverlässigkeit beeinträchtigen.

Vermeidung von Lichtbogenbildung auf Sammelschienen

Lichtbögen in Sammelschienen von Leistungsschaltern können ein erhebliches Sicherheitsrisiko darstellen und elektrische Geräte beschädigen. Dieses Phänomen tritt auf, wenn Elektrizität über eine Lücke zwischen Leitern springt und eine gefährliche elektrische Entladung erzeugt. Häufige Ursachen für Lichtbögen in Sammelschienen sind:

• Lose Verbindungen oder beschädigte Kontakte zwischen dem Leistungsschalter und der Sammelschiene
• Überlastete Stromkreise, die mehr Strom ziehen, als das System verarbeiten kann
• Verschlechterung der Isolierung aufgrund von Alter, Feuchtigkeit oder physischen Schäden
• Ungeeignete Unterbrechertypen oder falsch ausgerichtete Anschlüsse, die einen schlechten Kontakt verursachen

Um das Risiko von Störlichtbögen zu mindern, werden in elektrischen Anlagen häufig Lösungen zum Schutz vor Störlichtbögen eingesetzt. Diese können spezielle Störlichtbogenschutzrelais oder optische Erkennungssysteme umfassen, die die Lichtbogenzeit erheblich reduzieren. Regelmäßige Wartung, korrekte Installationstechniken und die Verwendung kompatibler Komponenten sind entscheidend für die Vermeidung von Störlichtbögen und die Gewährleistung der Langlebigkeit und Sicherheit von Sammelschienensystemen..

Techniken zur Wärmeableitung bei Stromschienen

Eine wirksame Wärmeableitung ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Leistung und Langlebigkeit von Sammelschienensystemen. Zur Bewältigung der Wärmelasten werden verschiedene Techniken eingesetzt:

• Natürliche Konvektion: Für Stromschienen mit geringer Verlustleistung (10-100 W) kann eine natürliche Luftkühlung ausreichen. Durch die vertikale Anordnung der Stromschienen kann der Wärmeübergangskoeffizient im Vergleich zur horizontalen Anordnung um 20% erhöht werden, was die Kühleffizienz verbessert.
• Erzwungene Luftkühlung: Durch den Einsatz von Lüftern kann die Wärmeabfuhr im Vergleich zur natürlichen Konvektion um das 5-10-fache gesteigert werden, wobei 2-3 mal höhere Ströme möglich sind. Diese Methode ist für Wärmeströme um 50 W/dm² wirksam.
• Wasserkühlung: Bei Hochleistungsanwendungen wie IGBT/SiC-Modulen kann die forcierte Wasserkühlung Wärmeströme bis zu 5 kW/dm² bewältigen.
• Auswahl der Materialien: Stromschienen enthalten wärmeleitende Materialien, um die Wärmeableitung zu verbessern. Kupfer-Sammelschienen bieten zum Beispiel eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit.
• Oberflächenbehandlungen: Beschichtungen wie Kohlenstoff-Nanoröhren (CNT) oder Bornitrid (BN) können die Wärmeableitung verbessern.

Ein angemessenes Wärmemanagement gewährleistet eine optimale Leistung der Stromschienen, verhindert Überhitzung und verlängert die Lebensdauer der elektrischen Systeme. Die Wahl der Kühlmethode hängt von der jeweiligen Anwendung, den Leistungsanforderungen und dem zulässigen Temperaturanstieg ab.

Ähnlicher Artikel

Stift-Sammelschiene VS-Gabel-Sammelschiene

Das Verständnis von Sammelschienen: Das Rückgrat der kommerziellen Elektroverteilung

Zugehöriges Produkt

BUSBAR