Announcement: there is an English version of this forum on Hallo zusammen, ich würde mich gerne ein wenig in die Thematik Stromschienen einarbeiten und habe eine Frage hinsichtlich der Dimensionierung selbiger. Ich habe schon ein wenig über die Materialien gelesen und bin häufig auf E-Cu58 oder wie es wohl neuerdings heißt Cu-ETP gestoßen. Habe mir das angehängte Datenblatt zu diesem Material mal angesehen, werde jedoch nicht so wirklich schlau daraus, wie man nun eine Stromschiene in der Praxis auslegen würde. Bei Leitungen helfen einem ja die Datenblätter mittels der Strombelastbarkeit meist gut weiter. Im einfachsten Fall hätte man z.B. eine rechteckige Stromschiene bestimmter Länge, Breite und Dicke über die ein gewisser Strom fließen soll. Hier setzt meine erste Frage an: - Wenn ich eine Stromschiene beliebiger Geometrie habe, muss ich doch zunächst die Stelle der geringsten Fläche oder des geringsten Volumens betrachten, da hier die größte Stromdichte auftreten wird? - Nun haben aber Stromschienen ja auch noch eine Dicke, die bestimmt auch noch betrachtet werden muss. Kann man dann bei Stromschienen ebenfalls eine maximale "Strombelastbarkeit" angeben bzw. mittels des angehängten Datenblatts berechnen? - Kennt ihr zum Thema Auslegung von Stromschienen vielleicht nützliche Quellen (sehr gerne auch aus dem Netz und sehr gerne auch Beispiele)? Viele Grüße, Matthias
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Hi Bisher sind mir nur rechteckige und quadratische Stromschienen unter gekommen, Deren Querschnitt sich auf ganzer Länge nicht verändert. Querschnitt lässt sich berechnen, damit der Widerstand. Da die Schienen die Eigenwärme direkt an die Luft abgeben können, werden Diese um so besser gekühlt, je tiefer Sie verbaut sind. Lässt sich, irgendwie, berechnen, wie warm es in einem Schaltschrank auf welcher Höhe wird. Vll hilft Dir folgender Link weiter: https://www.kupferinstitut.de/de/werkstoffe/anwendung/e-energie/stromnetze/stromschienen.html Ein Google-Treffer sah zwar echt gut aus, wollte aber eine Registrierung. Für die DIN 43671 wird auch Geld verlangt: http://www.beuth.de/de/norm/din-43671/591996 MfG
Bei großen Querschnitten für den kA Bereich erhöht selbst bei 50Hz der Skin Effekt den Widerstand.
Christian K. schrieb: > Bei großen Querschnitten für den kA Bereich erhöht selbst bei 50Hz > der > Skin Effekt den Widerstand. Und da man das weiss, macht man die Querschnitte einfach nicht so groß. Man kann ja die Blechhöhe stattdessen erhöhen.
Hallo, schau mal bei Wöhner vorbei. Die bieten auch Stromschienen an. In den Datenblättern findest Du dann mehr Infos und auch Diagramme. Jogibär
Herzlichen Dank für eure Antworten. Also kurz zu der Form der Stromschienen: Vielleicht sollte ich besser von Stromblechen sprechen, welche an einen Thyristor in Scheibenzellenform angeschlossen sind. Entsprechend haben sie an den Kontakten der Scheibenzellen eine runde Form und in Richtung des Anschlusses werden sie dann dünner und rechteckig. Leider weiß ich aber immer noch nicht, wie man solche Bleche dimensioniert. Gibt es von den verschiedenen Werkstoffen bestimmte maximale Stromdichten? Wichtig wäre es wahrscheinlich noch zu wissen, wie die Anwendung aussieht: Also der Thyristor leitet einen Strom von etwa 5kA in Form einer Sinushalbwelle. Die Halbwelle hat eine Dauer von 3ms. Die nächste Schalthandlung dieser Art erfolgt dann erst 40 Sekunden später. Auch aufgrund dieser Impulsbelastung finde ich keine verlässlichen Werte und weiß nicht, wie man ein Stromblech dann auslegen würde.
Du hast zwei Grenzen. 1. Metall Migration durch zu hohe Stromdichten, die dein Material wandern lassen bis es irgendwann zu dünn ist und dort durchbrennt. Eher unwahrscheinlich das Du mit halbwegs solidem Kupfer dorthin kommst. Die Zweite Grenze ist Erwärmung. Die hängt von der Wärmekapazität, Wärmeleitung und Verlustleistung ab. So wie sich deine Anwendung anhört hast Du Kurzzeitbelastung, dein Kupfer muß auch zur Kühlung (Entwärmung) des Leistungschalters beitragen. Da das ganze in überschaubaren Zeiträumen passiert, ist das doch recht einfach mit einer Thermokamera (Video) zu testen. Mach etwas Lack (durchsichtig reicht) auf das Kupfer, da es sonst kaum Emission im IR für die Kamera hat. Rechnen kannst Du das auch mit Wäremkapazität, Wärmeleitfähigkeit und Verlustleistung im Kupfer und im Halbleiter. Simulieren geht auch, ist halt Sie Frage wie wissenschaftlich du das angehen willst, oder ob Du nur ein Problem lösen mußt.
MatthiasO schrieb: > weiß nicht, wie man ein Stromblech dann auslegen würde. Im Prinzip immer nach maximaler Erwärmung und Verhalten im Kurzschlussfall bis die Sicherung trennt. Kurze dünne Stücken dürfen zu dünn sein wenn ihre Wärme ohne Überhitzung von den dickeren Stücken daneben abgeleotet wird. Und wenn man nicht rechnen kann, kann man immer noch Experimentalaufbauten messen. Wärme vom Impuls, in Wärmeträgheit des Materials, über Wärmeabgabe über Obergläche in Folgezeit bis zum nächsten Impuls und mechanischer Stress u.a. wegen Magnetkraft durch hohen Strom kurz bevor Sicherung auslöst.
> von Stromblechen sprechen, welche an einen Thyristor in > Scheibenzellenform angeschlossen sind. Entsprechend haben sie an den > Kontakten der Scheibenzellen eine runde Form und in Richtung des > Anschlusses werden sie dann dünner und rechteckig. Aus meinem Bauch heraus würde ich mit der Übergangskontaktfläche beginnen: wieviele mm^2 sind da im runden Bereich vom Thyristor zum Blechstreifen? Den Rest des Leiters würde ich diese Fläche im Querschnitt gleich dimensionieren, egal welche Form der Blechquerschnitt dann annimmt (Runddraht, Quadratisch, Blechflachrechteckig, ...) Weil: - mit mehr Querschnittfläche im Leiter, wird die Übergangsfläche zum "Engpass"/therm.Hotspot; - mit weniger Querschnittfläche im Leiter, wird seine dünnste Stelle zum Hotspot (könnte ja auch gewollt sein...) - auf die Übergangakontaktfläche habe ich keinen weiteren Einfluss...
Bei 3ms Pulsen spielt der Skin Effekt schon eine große Rolle, ich würde eher breit und dünner als in Richtung qaudratischer Querschnitt gehen. Je größer die Oberfläche, umso besser.
Patrick J. schrieb: > > Ein Google-Treffer sah zwar echt gut aus, wollte aber eine > Registrierung. > > Für die DIN 43671 wird auch Geld verlangt: > http://www.beuth.de/de/norm/din-43671/591996 > > MfG Hi War Neugierig. Die mir eben zugängliche Norm datiert aus dem Jahr 1975 und enthält lediglich Kenngrößen für 60 sowie 16 2/3 Hz. Gibt's da nichts Neueres? Mag da jetzt nicht alles abklappern. Armin
Was schlägt denn der Thyristor-Hersteller als Kontaktieung vor?
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