Was ist eine Stromschiene und andere häufig gestellte Fragen

Stromschienen sind eine unglaublich fortschrittliche Technologie, mit der sich komplizierte Stromverteilungen wesentlich einfacher, kostengünstiger und flexibler gestalten lassen. In diesem Artikel wird erläutert, wie Stromschienen funktionieren. Außerdem werden die häufigsten Fragen beantworten, die Personen bei der Auswahl einer Stromversorgungslösung stellen.

• Was ist eine Stromschiene?
• In welchen Bereichen werden Stromschienen verwendet?
• Warum werden Stromschienen aus Kupfer verwendet?
• Warum werden U-förmige Stromschienen verwendet?
• Wie hoch sind die Gesamtbetriebskosten?
• Tragen Stromschienen zu einer höheren Energieeffizienz bei?
• Ist eine Leistungsüberwachung möglich?

Was ist eine Stromschiene?

Stromschienen verteilen Strom deutlich einfacher und flexibler als andere, eher dauerhafte Installationen und Stromverteilungslösungen. Hierbei handelt es sich häufig um metallische Bänder aus Kupfer, Messing oder Aluminium, die den Strom sowohl erden als auch leiten.

Unterschiedliche Beschichtungsmaterialien bieten unterschiedliche Grenzwerte bei der Leitfähigkeit und eine unterschiedlich lange Lebensdauer eines Produkts. Stromschienen werden in zahlreichen verschiedenen Formen und Größen angeboten, die sich auf die Strombelastbarkeit des Produkts auswirken. Der Begriff „Strombelastbarkeit“ bezieht sich auf die maximale Menge an elektrischem Strom, die ein Leiter führen kann, bevor ein kritisches Maß an Verschlechterung erreicht wird.

Andere Gründe, warum Stromschienen so häufig verwendet werden:

Geringere Anlagenkosten, da weniger Baukosten anfallen, d. h. die Installation ist insgesamt kostengünstiger; außerdem werden kostspielige Änderungen und Arbeitskosten für externe Elektrofachkräfte vermieden.

Schnellere Installation, da Bauprojekte können schneller in Betrieb genommen werden können; außerdem kann Leistung einfach, schnell und ohne Ausfallzeiten hinzugefügt, entfernt und verlagert werden.

Flexibilität auch in der Zukunft, da einige Plug-in-Einheiten entfernt und hinzugefügt werden können, ohne das Stromverteilungssystem abschalten zu müssen; es ist keine routinemäßige Instandhaltung erforderlich und Erweiterungen oder Umbauten können schneller durchgeführt werden und sind weniger kostspielig.

Umweltfreundlich, da Stromschienen häufiger weniger Installationsmaterialien benötigen; Plug-In-Steckdosen können zudem wiederverwendet und verschoben werden.

Die jüngsten Fortschritte bei der strukturellen Integrität von Stromschienensystemen haben gezeigt, dass Änderungen an der Form von Stromschienen aus Kupfer den Wirkungsgrad erheblich verbessern, da ein größerer Teil der Kupferfläche freiliegt und einen ausgeglichener elektrischer Fluss bei gleichzeitiger Verringerung der Strombelastbarkeit möglich ist.

In welchen Bereichen werden Stromschienen verwendet?

Stromschienensysteme werden zur sicheren Implementierung von dreiphasigen Stromverteilungssystemen verwendet, häufig in großen Umgebungen. Stromschienen werden in folgenden Bereichen eingesetzt:

• Anlagen
• Rechenzentren
• Einzelhandel
• Labore
• Krankenhäuser
• Universitäten
• Technologieumgebungen

In dieser Abbildung ist eine Stromschiene in einer Fertigungsumgebung dargestellt, in der eine flexible Stromverteilung besonders wichtig ist. Arbeitsstationen und Maschinen werden verschoben, d. h. die Stromversorgung muss so flexibel gestaltet sein, dass sie überall verfügbar ist.

Stromschienen werden in vielen unterschiedlichen Größen angeboten, und die Größe ist vom Verwendungszweck abhängig. Die gängigen Größen für im Handel erhältliche und industrielle Stromschienen sind folgende:

• 40 Ampere
• 50 Ampere
• 60 Ampere
• 100 Ampere
• 225 Ampere
• 250 Ampere
• 400 Ampere
• 800 Ampere
• 1200 Ampere

Sie können auch als Gehäuse für eine erweiterbare Schienenbeleuchtung verwendet werden, die über eine einzige Stromversorgung betrieben wird.

Was ist eine Stromschiene aus Kupfer?

Kupfer ist ein gängiges leitfähiges Metall, das in Stromschienen und vielen Stromversorgungsunternehmen weltweit verwendet wird. Kupfer wird gerne aufgrund seiner Widerstandsfähigkeit gegen höhere Temperaturen verwendet und bietet zusätzliche Sicherheit bei Kurzschlüssen.

Weitere Vorteile durch die Verwendung von Kupfer:

• Hohe Leitfähigkeit
• Widerstandsfähigkeit gegen Beschädigungen
• Höhere Leistung bei Klemmverbindungen
• Geringerer Koeffizient bei linearen Erweiterungen
• Lange Lebensdauer
• Hoher Rückgewinnungswert
• Höherer Elastizitätsmodul
• Die Oberfläche von Kupfer oxidiert auf natürliche Weise und bildet eine dünne, harte Schicht auf der Oberfläche, die leitfähig bleibt. Freiliegende Aluminiumoberflächen bilden ebenfalls einen oxidierten Film. Diese Film ist jedoch nicht leitfähig und führt bei Verbindungen langfristig zu Problemen mit der Zuverlässigkeit.

Warum werden so häufig U-förmige Stromschienen verwendet?

U-förmige Stromschienensysteme sorgen für eine kontinuierliche und zuverlässige Verbindung zur Stromversorgung bei gleichzeitiger Maximierung der potenziellen Stromanschlussstellen. Die U-Form sorgt für eine gleichmäßige Gewichtsverteilung und verhindert Verzerrungen durch zu hohe Kräfte.

Dieses System ermöglicht einfache Erweiterungen, Umbauten oder Verlagerungen. Die Form übt auf jede Verbindung einen kontinuierlichen Druck aus, sodass eine feste Verbindung entsteht und keine routinemäßige Instandhaltung notwendig ist.

In dem obigen Diagramm ist der Nullleiter durch (N) und die Erdung durch (G) gekennzeichnet. L1, L2 und L3 geben Phase A, Phase B bzw. Phase C an.

Wie hoch sind die Gesamtbetriebskosten?

Die Betriebskosten nach der Installation sind oft gering, da bei Überkopfsystemen keine Bau- und Elektroarbeiten erforderlich sind. Wenn ein neuer Stromanschluss benötigt wird, kann an einer beliebigen Stelle entlang der vorhandenen Zugangsöffnung eine zusätzliche Plug-in-Einheit eingefügt werden. In diesem Diagramm ist dargestellt, wie der Starline Busway unter Berücksichtigung möglicher Erweiterungen installiert wird.

Plug-in-Einheiten können an Ihre Anforderungen angepasst werden und ermöglichen spezielle Erweiterungen und einfache Verlagerungen. Eine Verlagerung des Schienensystems kann problemlos von internen Mitarbeitern durchgeführt werden, ohne externe Elektrofachkräfte hinzuziehen zu müssen. Die Instandhaltung standardmäßiger Stromversorgungssysteme in Unternehmen ist häufig teurer als die anfängliche Implementierung.

Tragen Stromschienen zu einer höheren Energieeffizienz bei?

Mit Stromschienen kann jede Form von elektrischem Strom aus beliebigen Stromversorgungsnetzen geleitet werden.

Nach einer Studie von McKinsey & Co. aus dem Jahr 2009 geben Haushalte und Unternehmen zusammen 130 Mrd. US-Dollar pro Jahr für die Stromversorgung von Geräten im Standby-Betrieb aus. Die Einbindung erneuerbarer Energien kann bei Verwendung unterirdischer Stromversorgungsleitungen schwierig sein. Überkopfsysteme oder überirdische Stromversorgungssysteme können wesentlich einfacher umgestaltet und rekonfiguriert werden, um eine optimale Effizienz zu erreichen.

Ist eine Leistungsüberwachung möglich?

Analysten bewerten die Energieeffizienz nach wie vor als ein wichtiges Anliegen von Industrieunternehmen und Unternehmensteams. Die Wahrheit ist jedoch, dass nichts verbessert werden kann, insbesondere die Energieeffizienz, ohne es zu messen.

Nach Angaben von Energy Star gleichen sich die Kosten für Energieeffizienzprojekte häufig durch Energieeinsparungen aus. Wenn Sie aber nicht wissen, wie viel Energie Ihr Unternehmen verbraucht und welche Kosten damit verbunden sind, ist es sehr schwierig, die Anschaffung neuer Technologien und die Umsetzung bewährter Verfahren zu rechtfertigen oder die Einsparungen durch diese neuen Methoden zu bewerten. Ohne eine Baseline und weitere Messungen ist es unmöglich zu bestimmen, in welchen Bereichen optimiert werden soll, die Ergebnisse der Optimierungen zu bewerten oder die Verbesserungen gegenüber dem Management, den Behörden oder den Kunden darzustellen.

Außerdem müssen Sie in der Lage sein, Spitzen- und Tiefstwerte beim Energieverbrauch zu identifizieren und zu bestimmen, inwieweit sie sich auf Abläufe oder wichtige interne und externe Ereignisse, z. B. Marketingkampagnen, Abrechnungszyklen oder veränderte Wetterbedingungen beziehen, damit Sie diese Ereignisse angemessen planen können.

Durch die Messung des Stromverbrauchs können Sie:

• Die aktuellen Stromkosten ermitteln und eine Baseline festlegen
• Potenzielle Kosteneinsparungen ermitteln und Ziele festlegen
• Projekte zur Verbesserung der Energieeffizienz auf den Weg bringen
• Kontinuierliche Messungen durchführen, um Fortschritte zu bestimmen

Einige Stromschienen ermöglichen eine Leistungsüberwachung. Der Starline Critical Power Monitor (CPM) ist eine Lösung, die das bietet. Diese Überwachungslösung kann als eigenständiges System an elektrischen Schalttafeln montiert oder auch in Endeinspeisungen und Zweigleitungen von Schienenverteilungssystemen eingefügt werden, um die Leistungsaufnahme zu messen.

• Modulare Anschlussmöglichkeit an Stromversorgungsleitungen unterschiedlicher Größe und Spezifikation (Spannung und Stromstärke).
• Modulare Anschlussmöglichkeit an Zweigleitungen.
• Konfigurationen mit 60-1200 Ampere Kapazität.
• Möglichkeit zur Überwachung von einer Phase, zwei Phasen, drei Phasen und drei Phasen mit Nullleiter.
• Möglichkeit zur Messung von Leistung, Leistungsfaktor, Frequenz, Volt Ampere, Wattstunden, Volt (jede Phase), Strom (jede Phase), Strom (Nulleiter), Blindleistung und Temperatur. Berechnet die Mindest- und Maximalwerte für Leistung, Volt und Strom.
• Möglichkeit zur Festlegung von Mindest- und Maximal-Leveln zur Auslösung von Warnbenachrichtigungen für den Strom in Ampere für jede Phase.
• Möglichkeit zur Einbindung in Gebäudemanagementsysteme sowie zur Übertragung von Daten über eine RS-485-Verbindung, eine kabelgebundene Ethernet 10/100-Verbindung oder ein kabelloses Mesh-Netzwerk.
• Werkseitig in Starline Stromeinspeisungen und Plug-in-Einheiten integriert; sie ermöglichen eine saubere und nahtlose Integration von Überwachungsfunktionen in Stromverteilungssysteme.
• Optionales Display mit Touchscreen-Oberfläche.
• <1 % Genauigkeit

In Stromschienensystemen eingesetzte Überwachungslösungen liefern lückenlose Daten, von einer kurzen Übersicht bis zur einzelnen Steckdose. Auf die Daten zum Stromverbrauch kann lokal oder remote zugegriffen werden, sodass Sie zielgerichtete Entscheidungen zur Energieeffizienz treffen können.

Durch die Leistungsüberwachung können Sie Unausgewogenheiten bei der Stromversorgung erkennen, bevor diese sich auf die Leistung Ihrer Anlage auswirken. Durch eine kontinuierliche Überwachung lassen sich Änderungen aufgrund neuer Anlagen erfassen und mögliche Probleme lösen, bevor Ausfallzeiten in Kauf genommen werden müssen. Durch die Kenntnis des Stromverbrauchs kann Ihr Unternehmen präzise Anpassungen vornehmen.

Über diesen Link können Sie White Paper, Produktleitfäden und technische Übersichten mit weiteren Informationen über Stromschienen aufrufen.