/ / Schienenverteiler-System aus Aluminium oder Kupfer? Was sagst du?

Schienenverteiler-System aus Aluminium oder Kupfer? Was sagst du?

Material für Schienenverteiler-Systeme

Diese beiden Materialien (Aluminium und Kupfer) sindsowohl physikalisch als auch wirtschaftlich für den Einsatz als Leiter in Stromschienenverteilersystemen (BTS). Einige Hersteller von Schienenverteilersystemen bieten ein Produkt mit Kupfersammelschienen an, andere bieten ein Produkt mit Aluminiumleitern an.

Schienenverteiler-System aus Aluminium oder Kupfer? Was sagst du?

Schienenverteiler-System aus Aluminium oder Kupfer? Was sagst du? (auf dem Foto: Canalis KSA Stromschienen, Schneider Electric)

Fast alle großen Hersteller bieten beide Produkte an und überlassen dem Kunden die Wahl.

In der Vergangenheit wurde die Auswahl des Stromschienenmaterials vom Hersteller getroffen auf die Erwartungen des lokalen Marktes!

Traditionell zum Beispiel in Großbritannien in KupferLeiter wurden sowohl für das Schienenverteiler-System als auch für das Kabel dominiert. In anderen Märkten, beispielsweise in den USA und auf dem europäischen Festland, spielte Aluminium die größte Rolle.

Die Entscheidungen, die zur Auswahl des Materials führten, wären beeinflusst worden durch die Verfügbarkeit des Rohmaterials und dessen Kosteneher durch die physikalischen Eigenschaften der jeweiligen Materialien.

Ein weiterer Faktor wäre der gewesen Verhältnis zwischen der Verwendung von Kabeln und der Verwendung von BTS auf dem Markt. In vielen Ländern kann gezeigt werden, dass BTS dies hatseinen Marktanteil im Kabelsektor erhöht, zum Teil aufgrund des steigenden Energiebedarfs in Gebäuden, insbesondere für automatisierte Industrieeinheiten und gewerbliche Hochhäuser.

Einige der Faktoren, die die Auswahl des Schienenmaterials beeinflussen, können sich ändern, insbesondere die Rohstoffkosten. Die Fakten, die erforderlich sind, um eine fundierte Auswahl zu ermöglichen, sind nachstehend zusammengefasst.

Faktoren, die die Wahl des Stromschienenmaterials beeinflussen:

  1. Performance
  2. Physikalische Eigenschaften
  3. Gewicht
  4. Maße
  5. Spannungsabfall
  6. Leistungsverlust

1. Leistung

Die Leistung eines Schienenverteiler-Systems (BTS), das entweder Aluminium- oder Kupferschienen verwendet, wird sein das gleiche für jede gegebene Spezifikation. Die Leistung wird durch die Einhaltung der aktuellen nationalen Norm BS EN 61439-6 bestimmt, die mit den internationalen Normen identisch ist EN 61439-6 und IEC 61439-6.

Die Leistungsanforderungen bestehen aus:

  • Dielektrische Eigenschaften (Spannungsfrequenz und Stoßspannung)
  • Feuerwiderstand (falls zutreffend)
  • Impedanzcharakteristik (R, X, Z)
  • Ingress-Schutz (IP-Einstufung)
  • Mechanische Festigkeit, Quetschfestigkeit
  • Kurzschlussfestigkeit
  • Temperaturanstieg
  • Thermische Zyklen (Abgangskästen)
  • Spannungsabfallcharakteristik

Gehen Sie zurück zu den Faktoren, die die Auswahl des Schienenmaterials beeinflussen ↑


2. Physikalische Eigenschaften

Aluminium hat eine geringere Dichte als Kupfer und Kupfer hat eine höhere Leitfähigkeit. Die Auswirkungen dieser Unterschiede auf das Design der Sammelschienenverteiler-Einheit (BTU) werden erläutert, wobei BTS mit hoher Leistung und niedriger Impedanz (auch als "kompakt" oder "Sandwich-Typ" bezeichnet) zugrunde gelegt wird.

Schienenverteiler-Systeme (BTS) eignen sich besser für die Energieverteilung als Kabel wenn eine geringe magnetische Induktion erforderlich ist, da der Schienenverteiler-Systemaufbau die optimale Anordnung der Leiter ermöglicht, um magnetische Interferenzen auf ein Minimum zu reduzieren.

In vielen Fällen sind die Leiter eines Schienenverteilersystems vollständig durch das Metallgehäuse mit Potenzialausgleich des Systems abgeschirmt.

Bei Sandwichbauweise sind die Leiter dicht beieinander und die induzierten Magnetfelder heben sich weitgehend auf was zu einem extrem niedrigen äußeren Magnetfeld führt.

Das Material der Leiter in einem BTS (Kupfer oder Aluminium) hat einen vernachlässigbaren Einfluss auf das Magnetfeld.

Gehen Sie zurück zu den Faktoren, die die Auswahl des Schienenmaterials beeinflussen ↑

3. gewicht

Die geringere Dichte des Materials bedeutet AluminiumSammelschienen-BTS ist bei gegebener Stromstärke leichter. Die geringere Dichte ist in gewissem Maße versetzt, da die geringere Leitfähigkeit von Aluminium bedeutet, dass die Größe der Stromschienen bei gegebener Stromstärke größer als Kupfer ist.

Das Sammelschienengewicht beträgt nur a Anteil am Gesamtgewicht einer BTU, die den Fall umfasst, die aus Aluminium oder Stahl sein können, sowie die Isolierungs- und Verbindungsmittel.

Es kann jedoch gezeigt werden, dass im Durchschnitt a Sammelschienenverteiler mit Aluminium-Sammelschienen sind 30% leichter als eine BTU mit der gleichen Stromstärke bei Kupferschienen.

Gehen Sie zurück zu den Faktoren, die die Auswahl des Schienenmaterials beeinflussen ↑


4. Abmessungen

Größe ist manchmal wichtig! Um die größeren Stromschienengrößen aufnehmen zu könnenBei Aluminium sind die Gesamtabmessungen der BTS im Allgemeinen größer als für die Kupfersammelschiene BTS. Typischerweise ist die Gesamtquerschnittsfläche (CSA) einer BTU mit gerader Länge mit Aluminiumsammelschienen 10 bis 20% größer als eine Länge derselben Nennstrom BTU mit Kupferschienen.

AUSNAHME! Die Ausnahme ist, wenn ein Stufenwechsel zwischen einer Einstangenkonstruktion und einer Doppelstegkonstruktion erfolgt, üblicherweise bei etwa 2500 A. In diesem Fall ist der Größenunterschied liegt in der Größenordnung von 70%.

Beachten Sie, dass die Größe der Leiter imSchienenverteiler entsprechen den Leistungsmerkmalen des Standards. Es ist nicht notwendig oder hilfreich, dass Leitergrößen in der Benutzerspezifikation angezeigt werden.

Gehen Sie zurück zu den Faktoren, die die Auswahl des Schienenmaterials beeinflussen ↑


5. Spannungsabfall

Der Spannungsabfall entlang eines Schienenverteilersystems ist abhängig vom fließenden Strom und der Impedanz (Widerstand und Reaktanz) der Stromschienen.

Die vom Hersteller veröffentlichten Daten für den Spannungsabfall basiert auf den ungünstigsten Bedingungen d. h. mit dem Schienenverteiler-System bei einer Temperatur, die sich aus dem Volllaststrom und einer Umgebungstemperatur von 35 ° C ergibt.

Aufgrund der höheren Leitfähigkeit von Kupfer, OffsetDurch die größeren Stromschienen c.s.a in Aluminium wird der Spannungsabfall pro Längeneinheit bei Kupferschienen im Durchschnitt um etwa 25% niedriger sein als bei Aluminium mit dem gleichen Nennstrom.

Schienenverteiler-System aus Kupfer (links) und Aluminium (rechts)

Schienenverteiler-System aus Kupfer (links) und Aluminium (rechts) - Bildnachweis: mardix.com


Gehen Sie zurück zu den Faktoren, die die Auswahl des Schienenmaterials beeinflussen ↑


6. Verlustleistung

Vor ein paar Jahren war dies vielleicht noch nicht einmal eineBetrachtung, aber jetzt kann es in die Gleichung eingehen, da es einen Einfluss auf die Gesamtbetriebseffizienz einer Anlage hat, wenn auch noch so klein. Leistungsverluste können aus den während des BTS-Leistungstests aufgenommenen Daten zur Verfügung gestellt werden.

Da die Verlustleistung weitgehend proportional zum elektrischen Widerstand der Stromschienen ist, ist dies der Fall Bei Kupferschienenverteilersystemen ist es normalerweise um 25% niedriger als bei Aluminiumschienenverteilersystemen der gleichen aktuellen Bewertung.

Dies muss jedoch relativiert werden. Zum Beispiel kann ein 800-A-Dreiphasen-Trunking-Betrieb bis zu 500 kW Lastleistung übertragen, der Leistungsverlust in 50 m des Trunking liegt in der Größenordnung von 8 kW, d.

Gehen Sie zurück zu den Faktoren, die die Auswahl des Schienenmaterials beeinflussen ↑

Referenz // Leitfaden für Niederspannungs-Schienenverteiler-Systeme Nach BS EN 61439-6 von Beama geprüft

Bemerkungen: