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Sammelschienen für Niederspannungsschaltgeräte

Bei der höchstzulässigen Stromdichte in Kupferschienen sind grundsätzlich zwei Werte zu beachten: jenen für den regulären Betrieb, begrenzt durch die zulässige Erwärmung und denjenigen für den nie auszuschliessenden Kurzschlussfall, bestimmt in erster Linie durch die auftretenden magnetischen Kräfte.

Zur korrekten thermischen Auslegung müssen viele Parameter bekannt sein:

• die maximale Umgebungstemperatur
• die zulässige Erwärmung
• der Abstand der Schienen zueinander
• die Art der Kühlung (Eigenkonvektion / Zwangslüftung)
• die Art des Profils (Grösse der Oberfläche)
• die Beschaffenheit dieser Oberfläche (blank / Farbe)
• die Lage des Profils im Raum (senkrecht / waagrecht)
• für die Kurzschlussfestigkeit muss der Stosskurzschluss-Strom (Scheitelwert) des vorgelagerten Netzes bekannt sein

Wirtschaftlichkeit: Das über die Lebensdauer einer Anlage gerechnete wirtschaftliche Optimum erreicht man in der Regel bei einer wesentlich niedrigeren Stromdichte, d.h. einem erheblich grösseren Kupferquerschnitt als thermisch erforderlich.

Verlustwärme, die gar nicht erst entsteht, muss auch nicht abgeführt werden. Eine erforderliche Zwangsbelüftung des Schaltschranks kann entsprechend kleiner dimensioniert werden oder eventuell ganz entfallen. Unter Umständen kann der ganze Schaltschrank kleiner konstruiert werden, wenn der Leiterquerschnitt der Stromschienen grösser gewählt wird.

Bei der Beherrschung der Kurzschlusskräfte können sich ein grösserer Kupferquerschnitt und die relativ hohe Festigkeit von Kupfer als Vorteile gegenüber anderen Leiterwerkstoffen auswirken.