Strombelastbarkeit von Kupfer- und Aluminium-Sammelschienen

Einführung

Der Eintrag betrifft ausgewählte Probleme im Zusammenhang mit elektrischen Schaltanlagen, die auf der Grundlage der Norm IEC 61439 definiert sind, wie z Satz bestehend aus Niederspannungs-Schaltgeräten, ausgestattet mit einem Steuer-, Mess-, Signal- und Schutzsystem sowie elektrischen und mechanischen Verbindungen und Konstruktionselementen. In diesem Artikel konzentrieren wir uns auf die Auswahl aktueller Sammelschienen.
Die folgenden Fotos zeigen Niederspannungsschaltanlagen der Energieverteilung vom Typ Modulor EPE, hergestellt von Radiolex. Der Sammelschienensatz wurde aus elektrotechnischem Kupfer mit drei 80 mm x 10 mm großen Flachstäben pro Einzelphase hergestellt – was eine Stromstärke von 2800 A gewährleistete.

Aktuelle Tragfähigkeit

Die Strombelastbarkeit ist der maximale Stromwert, der, wenn er über einen unbegrenzten Zeitraum unter bestimmten Bedingungen durch den Draht fließt, den Draht auf den zulässigen Temperaturwert erhitzt, ohne ihn zu beschädigen. Die Tragfähigkeit hängt von vielen Faktoren ab:

• das Material, aus dem die Adern bestehen
• Querschnitt der Adern,
• Anordnungsmethode und Anzahl der Adern
• Art der Isolierung.

Auch äußere Bedingungen sollten unterschieden werden, wie zum Beispiel:

• Umgebungstemperatur
• Art der Kabelverlegung.

Strombelastbarkeit von Kupferschienen

Tabelle 1 listet die Strombelastbarkeit von Kupfer für blanke und gebleichte Stromschienen für die angegebenen Querschnitte auf. Dabei handelt es sich jedoch um Daten für eine bestimmte Temperatur der Schienen und der sie umgebenden Luft. Zur Ermittlung des Korrekturfaktors für Kupferschienen ist in der Norm DIN 43671 eine grafische Darstellung dieser Temperaturen vorgesehen. Dadurch können wir den Querschnitt eines Kupferbusses für Umgebungstemperaturen von 0 °C bis 60 °C und Busbetriebstemperaturen bis 125 °C bestimmen – Abbildung 1.

Tabelle 1. Dauerströme für rechteckige Kupferschienen in Innengeräten bei einer Lufttemperatur von 35 °C und einer Bustemperatur von 65 °C nach DIN 43670.

Abb. 1. Koeffizient zur Bestimmung des Querschnitts einer Kupferschiene in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur ϑ_u und der Schienentemperatur ϑ_s.

Aktuelle Tragfähigkeit von Aluminiumschienen

Tabelle 2 listet die Strombelastbarkeit für Aluminium-Stromschienen blank und weiß für die angegebenen Querschnitte auf.

Tab 2. Dauerströme für rechteckige Aluminiumschienen in Innengeräten bei einer Lufttemperatur von 35°C und einer Schienentemperatur von 65°C nach DIN 43670.