De juiste rail voor MCB kiezen

Het selecteren van de juiste rail voor uw MCB-systeem (Miniature Circuit Breaker) is een kritieke beslissing die rechtstreeks van invloed is op de veiligheid, betrouwbaarheid en prestaties van uw elektrische installatie. Omdat er verschillende materialen, configuraties en specificaties op de markt zijn, kan het een uitdaging zijn om een weloverwogen keuze te maken. Deze uitgebreide gids leidt u door de essentiële factoren waarmee u rekening moet houden bij het selecteren van busbars voor MCB's, zodat u beslissingen kunt nemen op basis van technische vereisten, veiligheidsnormen en budgetoverwegingen.

Wat is een Busbar en waarom is hij belangrijk?

VIOX RAILS VOOR MCB

Een rail is een metalen geleider die dient als gemeenschappelijk verbindingspunt voor meerdere elektrische circuits in een stroomdistributiesysteem. In MCB-toepassingen verzamelen stroomrails elektriciteit van inkomende voedingslijnen en verdelen deze over uitgaande circuits, waardoor de bedrading wordt vereenvoudigd en een efficiënte stroomverdeling wordt gegarandeerd.

Deze geleidende rails fungeren als centrale distributieknooppunten in elektrische panelen, schakelborden en onderstations en bieden een gemeenschappelijk pad met lage impedantie om elektrische stroom efficiënt te verdelen van een of meer inkomende bronnen naar meerdere uitgaande circuits. In de context van MCB-installaties vereenvoudigen stroomrails het proces van het aansluiten en leveren van stroom aan talrijke stroomonderbrekers aanzienlijk, waardoor complexe kabelbomen worden vervangen en de installatietijd en mogelijke fouten worden beperkt.

De kwaliteit en geschiktheid van je railkeuze heeft een directe invloed:

• Systeembetrouwbaarheid en operationele veiligheid
• Efficiëntie stroomverdeling
• Installatietijd en complexiteit
• Onderhoudsvereisten en toegankelijkheid
• Algemene prestaties elektrisch systeem

Miniatuurschakelaars (MCB's) begrijpen

Miniatuurschakelaars zijn elektromechanische apparaten die fundamenteel zijn voor de moderne elektrische veiligheid. Ze zijn ontworpen om automatisch de stroomtoevoer te onderbreken wanneer deze veilige niveaus overschrijdt als gevolg van overbelasting of kortsluiting, waardoor de bedrading, aangesloten apparaten en het personeel worden beschermd.

MCB's werken op basis van twee primaire mechanismen:

• Thermische werking (overbelastingsbeveiliging): Binnenin de MCB is een bimetalen strip gekalibreerd om op te warmen en te buigen wanneer de stroom die er doorheen stroomt de nominale stroom van de vermogenschakelaar gedurende een langere periode overschrijdt. Deze buigactie activeert uiteindelijk een mechanische vergrendeling, waardoor de contacten openen en het circuit wordt onderbroken.
• Magnetische werking (kortsluitbeveiliging): MCB's bevatten ook een elektromagnetische spoel of solenoïde. Bij kortsluiting stijgt de stroom enorm en zeer snel. Deze plotselinge stroomstoot creëert een sterk magnetisch veld in de spoel, waardoor de mechanische vergrendeling onmiddellijk wordt geactiveerd en het circuit binnen een fractie van een seconde wordt onderbroken.

Typen stroomrails voor MCB's

Er worden verschillende typen stroomrails gebruikt met MCB's, elk ontworpen voor specifieke toepassingen:

• Pin-type rails: Voorzien van pennen die rechtstreeks in compatibele veerbelaste of schroefklemmen op de MCB's kunnen worden gestoken, voor veilige verbindingen met een groter contactoppervlak.

• Vorkvormige rails: Gebruik vorkvormige connectoren die om de klemmen draaien voor betrouwbare verbindingen.

• Kam-type rails: Gerangschikt in een kampatroon voor eenvoudige aansluiting van meerdere MCB's, wat de installatie vereenvoudigt.
• Gesloten railsystemen: Bied extra bescherming met een gedeelde behuizing voor meer veiligheid in veeleisende omgevingen.

Sleutelfactoren voor het selecteren van de juiste rail voor MCB's

1. Materiaalkeuze: Koper vs. aluminium

Het materiaal van je rail heeft een grote invloed op de geleiding, warmteafvoer en prestaties op lange termijn:

Koperen rails:

• Biedt eersteklas geleidbaarheid (97-99% classificatie) met minimale weerstand
• Uitstekende warmteafvoerende eigenschappen
• Beter bestand tegen corrosie dan alternatieven
• Geef doorgaans koper van hoge kwaliteit op voor optimale prestaties

Aluminium rails:

• Leveren ongeveer 61% van de geleidbaarheid van koper tegen lagere kosten
• Wegen minder dan koper, waardoor ze gemakkelijker te hanteren en te installeren zijn
• Vereisen de juiste samenstelling van de legering om galvanische corrosie te voorkomen bij aansluiting op koperen onderdelen

Een belangrijke overweging voor aluminium is de neiging om een isolerende oxidelaag te vormen op het oppervlak. Om te zorgen voor betrouwbare verbindingen met een lage weerstand en om corrosieproblemen op lange termijn te voorkomen, worden aluminium rails meestal geplateerd met materialen zoals tin of zilver. Deze platering ondervangt de potentiële nadelen van blank aluminium, waardoor geplateerd aluminium een haalbaar en vaak kosteneffectief alternatief is voor koper, op voorwaarde dat de grotere afmetingen aanvaardbaar zijn.

2. Huidige classificatie (Ampaciteit)

Dit is waarschijnlijk de meest cruciale elektrische parameter. De nominale stroom van de stroomrail, vaak aangeduid als In of iets dergelijks, geeft de maximale continue stroom aan die de stroomrail kan dragen zonder de maximaal toelaatbare bedrijfstemperatuur te overschrijden.

Bij het evalueren van de huidige capaciteit:

• Bepaal de maximale verwachte stroombelasting voor je circuit, inclusief mogelijke toekomstige uitbreiding
• Selecteer een rail met een nominale waarde van minstens 25% boven de berekende maximale belasting voor de veiligheidsmarge.
• Houd rekening met typische MCB busbar ratings (variërend van 40A tot 125A voor de meeste toepassingen)
• Stem de rail en MCB af op de belasting van het circuit - gebruik bijvoorbeeld een B-curve MCB voor huishoudelijke circuits en een C-curve voor inductieve belastingen.

De fundamentele vereiste is dat de nominale stroom van de geselecteerde stroomrail gelijk is aan of groter is dan de totale maximale stroom die er onder normale bedrijfsomstandigheden doorheen zou kunnen lopen.

Belangrijke overwegingen die van invloed zijn op de huidige rating zijn onder andere:

• Omgevingstemperatuur: Hogere omgevingstemperaturen in de elektrische behuizing verminderen het vermogen van de rail om warmte af te voeren, waardoor de effectieve ampaciteit daalt. Fabrikanten geven vaak deratingcurves of factoren voor werking boven een referentietemperatuur.
• Groepering: Door meerdere stroomrails of warmteproducerende apparaten zoals MCB's dicht bij elkaar te installeren, neemt de plaatselijke temperatuur toe, waardoor verdere derating nodig is.
• Type behuizing en ventilatie: De grootte, het materiaal en de ventilatiekenmerken van de behuizing hebben een grote invloed op de warmteafvoer. Een slecht geventileerde behuizing leidt tot hogere interne temperaturen en vereist een grotere derating.
• Invoerpositie: De plaats waar de voedingsgeleider wordt aangesloten op de rail heeft een grote invloed op de maximale bruikbare stroomcapaciteit. Als de stroom aan één kant wordt toegevoerd (eindtoevoer), stroomt de volledige stroom door het eerste deel van de rail. Als de stroom in het midden wordt toegevoerd (center-feed), kan de stroom worden gesplitst en naar beide uiteinden stromen, waardoor de stroomdichtheid in een enkele sectie wordt verminderd en een hogere totale stroomsterkte mogelijk is voor hetzelfde railprofiel.

3. Kortsluitstroomclassificatie (Weerstandscapaciteit)

Naast continue stroom moet de stroomrail bestand zijn tegen de enorme elektromechanische krachten en thermische belasting die optreden tijdens een kortsluitingsfout zonder defect te raken. Dit vermogen wordt gedefinieerd door de kortsluitwaarde, vaak uitgedrukt als de nominale voorwaardelijke kortsluitstroom (Icc): De maximale verwachte kortsluitstroom die de stroomrail, beschermd door een gespecificeerd stroomopwaarts apparaat (zoals een zekering of stroomonderbreker), gedurende een bepaalde tijd kan weerstaan zonder schade op te lopen die de veiligheid in gevaar brengt.

De kritische vereiste is dat de kortsluitvastheid van de stroomrail groter moet zijn dan de verwachte kortsluitstroom (PSCC) die is berekend of gemeten op het specifieke punt in de installatie waar de stroomrail zich bevindt. Als de PSCC hoger is dan de nominale stroomsterkte van de stroomrail, kan een fout ertoe leiden dat de stroomrail fysiek breekt, smelt of een explosieve vlamboogflits veroorzaakt, waardoor het paneel catastrofaal uitvalt.

Bij storingen moeten stroomrails bestand zijn tegen kortstondige hoge stromen zonder beschadigd te raken. Deze kortsluitvastheid is een kritieke veiligheidsfactor. Geef bij installaties met een hoog risico of systemen met grote stroombronnen de voorkeur aan stroomrails met een superieure kortsluitvastheid, gewoonlijk 25 kA of hoger.

4. Fysieke compatibiliteit met MCB-systemen

Het is van het grootste belang dat de busbar fysiek past en correct wordt aangesloten op de MCBs:

Overeenkomende verbindingstypes: Het type railaansluiting (pin of vork) moet exact overeenkomen met het klemontwerp van de MCB's. Visuele inspectie en controle van het gegevensblad zijn noodzakelijk.

MCB's die bedoeld zijn voor gebruik met stroomrails hebben meestal klemmen die speciaal ontworpen zijn voor een van beide:

• Pin-type rails: Deze MCB's hebben houders die ontworpen zijn om de ronde of rechthoekige pennen van het stroomrailsysteem te accepteren.
• Vorkvormige (of Spade-type) rails: Deze MCB's hebben schroefklemmen die zo zijn ontworpen dat de vorkvormige contacten van de busbar onder de schroefkop of in een speciale klem kunnen glijden.

Aantal polen/fasen: De rail moet overeenkomen met het elektrische systeem (bv. eenfasig, driefasig) en de poolconfiguratie van de apparaten die worden verbonden (1P, 2P, 3P, 4P, 1P+N, 3P+N). Er is een driefasige rail nodig om een rij 3P MCB's aan te sluiten.

Uitlijning pitchdimensie: De steek is de afstand tussen het midden van aangrenzende aansluitpunten (pennen of vorken) op de rail. Deze afmeting moet exact overeenkomen met de afstand tussen de polen van de MCB's die worden aangesloten. Deze afstand wordt bepaald door de standaard modulaire breedte van de MCB's.

Het gebruik van een rail met een verkeerde steek maakt een correcte installatie onmogelijk of onveilig. Het is essentieel dat de breedte van de MCB-module (bv. 18 mm per pool) en de steek van de rail compatibel zijn.

5. Voltage

De railgroep, inclusief de isolatie, moet spanningswaarden hebben die geschikt zijn voor het elektrische systeem. De belangrijkste classificaties zijn:

• Nominale bedrijfsspanning (Ue): De maximale spanning waarbij de stroomrail ontworpen is om continu te werken.
• Nominale isolatiespanning (Ui): De spanningswaarde die wordt gebruikt voor diëlektrische tests en kruipwegvereisten en die het vermogen van de isolatie aangeeft.

Zowel Ue als Ui moeten gelijk zijn aan of groter zijn dan de nominale systeemspanning (bijv. 230V, 400V, 415V, 480V, 600V).

Te evalueren technische specificaties

Eigenschappen voor temperatuurstijging en warmteafvoer

Warmtebeheer is essentieel voor de prestaties en de levensduur van een stroomrail. Volgens IEC 61439-1 is de veilige maximumtemperatuur voor stroomrails 140°C (dit is 105K boven de omgevingstemperatuur van 35°C). Kwaliteitsstroomrails hebben meestal de volgende eigenschappen:

• Minder dan 30°C stijging boven omgevingstemperatuur bij volledige belasting
• Gelijkmatige temperatuurverdeling zonder hotspots
• Effectieve warmteafvoer door juiste materialen en ontwerp
• Stabiele prestaties onder verschillende belastingsomstandigheden

Isolatie en veiligheidsvoorzieningen

Moderne railsystemen bevatten verschillende veiligheidsfuncties om onbedoeld contact te voorkomen en een langdurige betrouwbaarheid te garanderen:

• Zoek naar brandvertragende en temperatuurbestendige isolatiematerialen (meestal brandwerend PVC voor MCB-rails).
• Controleer vingerveilige ontwerpen die onbedoeld contact met spanningvoerende onderdelen voorkomen
• Zorg voor een duidelijke fase-identificatie en de juiste afstand tussen geleiders
• Controleer op UL-lijsten of gelijkwaardige veiligheidscertificeringen

Normen en certificeringen

Gerenommeerde rails voldoen aan gevestigde industrienormen die veiligheid en prestaties garanderen:

• IEC 61439: definieert testvereisten, thermische prestatiespecificaties en vereisten voor de afstand tussen stroomrails.
• ASTM B187: Specifieke norm voor koperen rails
• UL 67: Belangrijk voor paneelverdelers in Noord-Amerikaanse toepassingen
• BS EN 13601: Regelt koper en koperlegeringen voor elektrische toepassingen
• DIN EN 60 439: Geeft specificaties voor railsystemen

Kijk ook naar kwaliteitscontrolecertificeringen zoals ISO 9001 en milieucertificeringen zoals RoHS.

Beste praktijken voor installatie

Een juiste installatie is essentieel voor de prestaties en veiligheid van de rail:

• Gebruik een momentschroevendraaier om de aansluitklemmen vast te draaien volgens de specificaties van de fabrikant.
• Zorg voor de juiste uitlijning tussen de rail en de MCB-klemmen voordat u de MCB vastzet.
• Vermijd het forceren van verbindingen of het aanpassen van rails voor incompatibele systemen
• Test de aansluitingen op veiligheid voordat het systeem onder spanning wordt gezet

Misschien wel de meest kritieke stap is het aandraaien van de MCB-klemschroeven met het juiste koppel zoals aangegeven door de fabrikant. Te strak aandraaien resulteert in een verbinding met een hoge weerstand, wat leidt tot oververhitting, potentiële smelting en spanningsverlies. Te vast aandraaien kan de klemschroef, de klem of de rail zelf beschadigen, wat ook kan leiden tot een defecte verbinding.

De kwaliteit van de terminalverbindingen heeft een grote invloed op de betrouwbaarheid van het systeem:

• Premium rails hebben zilveren of vertinde contactpunten voor betere geleiding
• Contactoppervlakken moeten vlak, schoon en vrij van oxidatie zijn.
• Verbindingen moeten hun integriteit behouden na meerdere verbindings-/ontkoppelingscycli
• Breng diëlektrisch vet aan op verbindingen in vochtige omgevingen om corrosie te voorkomen

Een goede planning garandeert een efficiënt gebruik van de paneelruimte en voldoende vrije ruimte:

• Overweeg de positie van de balken (horizontaal of verticaal) op basis van uw paneelconfiguratie
• Zorg voor voldoende afstand tussen de rails van verschillende fasen
• Zorg voor goede ventilatie om warmte effectief af te voeren
• Houd rekening met toekomstige uitbreidingsvereisten bij het plannen van de lay-out

Veelvoorkomende fouten bij het kiezen van MCB-verzamelrails

Problemen met ondersizing en oververhitting

Een van de meest voorkomende fouten is het kiezen van rails met onvoldoende stroomvoercapaciteit:

• Ondermaatse stroomrails werken bij hogere temperaturen, waardoor de isolatie sneller wordt aangetast
• Onvoldoende dwarsdoorsnede leidt tot overmatige spanningsval en energieverspilling
• Toekomstige belastingstoename kan de grensstroomrails buiten veilige bedrijfsparameters duwen
• Stem de rail af op zowel de huidige belastingen als de kortsluitcapaciteit van het circuit.

Incompatibiliteitsproblemen met MCB-systemen

Compatibiliteitsproblemen tussen stroomrails en MCB's kunnen gevaarlijke situaties veroorzaken:

• Verkeerde uitlijning tussen railaansluitingen en MCB-klemmen veroorzaakt losse aansluitingen
• Onjuiste railtypen voor specifieke MCB-modellen beveiligen mogelijk niet goed
• Het geforceerd monteren van incompatibele componenten brengt de integriteit van de verbinding in gevaar
• Het mengen van onderdelen van verschillende fabrikanten zonder de compatibiliteit te controleren kan tot problemen leiden

Sommige MCB's kunnen kooiklemmen of dubbele klemmen hebben die primair zijn ontworpen voor draadverbindingen, die al dan niet geschikt zijn voor bepaalde busbarstijlen. Het is absoluut essentieel dat het ontwerp van de aansluitklemmen van de MCB overeenkomt met het type aansluiting van de stroomrail. Een MCB die elektrisch correct is geclassificeerd, maar niet-compatibele aansluitingen heeft, kan niet veilig of effectief worden aangesloten op een rail.

Omgevingsfactoren over het hoofd zien

Milieuomstandigheden hebben een grote invloed op de prestaties en de levensduur van een rail:

• Omgevingstemperatuur beïnvloedt stroomvoerend vermogen (derate in hete omgevingen)
• Vochtigheid kan corrosie in onbeschermd koper of aluminium versnellen
• Stof of verontreinigingen kunnen de isolatie aantasten en sporen achterlaten
• Blootstelling aan UV kan bepaalde isolatiematerialen na verloop van tijd aantasten

Kosten vs. kwaliteit: De juiste investering maken

Houd bij het evalueren van opties voor stroomrails rekening met de totale eigendomskosten en niet alleen met de initiële aankoopprijs:

• Rails van hogere kwaliteit hebben doorgaans minder onderhoud nodig
• Hoogwaardige materialen verminderen energieverlies door lagere weerstand
• Kwaliteitsonderdelen zorgen voor een langere levensduur met consistente prestaties
• Systeemstoringen als gevolg van substandaard stroomrails kunnen leiden tot kostbare uitvaltijd en reparaties

Investeren in busbars van hogere kwaliteit is vooral gerechtvaardigd in scenario's waar betrouwbaarheid van het grootste belang is, in toepassingen met hoge stromen waar efficiëntieverliezen aanzienlijk worden, in ruwe omgevingen waar opties van lagere kwaliteit snel zouden degraderen en in systemen waar toegang voor onderhoud moeilijk of duur is.

De kwaliteit van stroomgeleiders beoordelen vóór aankoop

Technieken voor visuele inspectie

Zelfs voor de installatie kan visueel onderzoek veel onthullen over de kwaliteit van de geleider:

• Controleer op uniforme kleur en afwerking zonder verkleuring of oxidatie
• Controleer op fysieke defecten zoals krommingen, inkepingen of onregelmatigheden
• Controleer consistente afmetingen en dikte over de hele lengte
• Controleer isolatiemateriaal op integriteit en uniforme toepassing

Verificatie van documentatie en specificaties

Gerenommeerde fabrikanten leveren uitgebreide documentatie:

• Technische specificaties beoordelen op naleving van uw vereisten
• Controleer op testrapporten en prestatiegegevens
• Controleer de specificaties voor nominale stroom, spanning en temperatuur
• De samenstelling van het materiaal en de details van het fabricageproces bevestigen

Reputatie en ondersteuning van de fabrikant

De reputatie van de fabrikant geeft vaak de kwaliteit van het product aan:

• Onderzoek de geschiedenis en ervaring van de fabrikant op het gebied van elektrische componenten
• Zoek naar klantbeoordelingen en getuigenissen
• Controleer de garantievoorwaarden en beschikbaarheid van technische ondersteuning
• Controleer of ze gespecialiseerd zijn in schonere energie en efficiënte energieontwikkeling

Conclusie: De juiste railkeuze maken voor MCB-toepassingen

Het selecteren van de juiste rail voor uw MCB-installatie vereist een systematische aanpak die meerdere factoren in overweging neemt, waaronder materiaaleigenschappen, stroomwaarden, fysieke afmetingen en compatibiliteit met uw specifieke MCB-systeem. Door deze elementen zorgvuldig te evalueren en te begrijpen hoe ze de prestaties en veiligheid beïnvloeden, kunt u een weloverwogen beslissing nemen die kostenoverwegingen in evenwicht brengt met betrouwbaarheidseisen.

Onthoud deze belangrijke punten:

• Zorg ervoor dat de stroomsterkte van de stroomrail hoger is dan de verwachte maximale belasting van je systeem, rekening houdend met deratingfactoren.
• Controleer of de kortsluitvastheid hoger is dan de berekende PSCC op het installatiepunt.
• Bevestig fysieke compatibiliteit, met name type aansluiting en steekafmetingen
• Kies de juiste materialen op basis van uw toepassingsbehoeften en omgevingsomstandigheden
• Volg de juiste installatietechnieken, vooral de koppelspecificaties voor aansluitklemmen
• Overweeg de totale eigendomskosten, niet alleen de initiële aankoopprijs

Kwaliteit mag nooit in het gedrang komen als het gaat om elektrische distributiecomponenten. De juiste rail verbetert de systeemefficiëntie, vereenvoudigt de installatie en zorgt voor jarenlang probleemloos gebruik. Omgekeerd kan het gebruik van ongeschikte of ondermaatse stroomrails leiden tot gevaarlijke situaties, systeemstoringen en dure reparaties.

Neem de tijd om uw specifieke vereisten te evalueren, de documentatie van de fabrikant te raadplegen en, indien nodig, professioneel advies in te winnen om ervoor te zorgen dat uw railkeuze de prestaties, betrouwbaarheid en veiligheid biedt die uw elektrische systeem vereist.

Gerelateerd 

Aangepaste Circuit Breaker Busbar Fabrikant