Leiter
Die Auswahl des Leitermaterials ist kritisch, um die Anforderungen zur elektrischen Leistung und zur mechanischen Festigkeit zu erfüllen. Häufig verwendete Werkstoffe sind Kupfer, Aluminium und eine Reihe von Kupferlegierungen. Der gewählte Werkstoff, die mechanischen Einschränkungen und die elektrische Leistung in der jeweiligen Anwendung bestimmen die mechanischen Mindestabmessungen des Leiters (siehe Leiterquerschnitt im Abschnitt Elektrische Auslegung).
Thermische Erwägungen können dazu führen, dass Wärme von der Sammelschiene mit der Belüftung des Systems abgeführt werden muss. In diesem Fall kann die Sammelschiene mit einem niedrigen Profil ausgeführt werden, um die Orientierung der Busstruktur und den Luftstrom zu verändern. Sammelschienen können auch dazu beitragen, Wärme von Komponenten abzuleiten, indem sie wie ein Kühlkörper wirken.
Die Auswahl von Steckschuhen oder Anschlüssen kann die Dicke des Leiters beeinflussen, wenn er Bolzen, Muttern, Flachstecker oder Gewindeeinsätze aufnehmen muss. Die mechanischen Mindestanforderungen für die gewählte Anschlussart müssen berücksichtigt werden, um den gewünschten Gesamtwirkungsgrad und die Kosteneffizienz zu erreichen.
Masseleitungen
Der Masseleiter sollte die gleiche Größe und den gleichen Querschnitt haben, wie die Leiter für die verschiedenen Spannungen. Separate Masseleitungen haben einige Vorteile:
- doppelte effektive Kapazität;
- größere Fläche zur Kühlung, um den Spannungsabfall durch den Temperatur anstieg zu minimieren;
- wesentlich geringere Kopplungseffekte und
- die Möglichkeit einer wirksamen Schirmung zwischen den Ebenen, indem Masselagen eingefügt werden.
Montage
Um eine Sammelschiene an einer Baugruppe zu montieren, können bei der Fertigung in die Leiter Befestigungselemente (Bolzen, Öffnungen usw.) eingearbeitet werden. Als Stütze für die Sammelschienenbaugruppe und als Plattform für die Befestigungshardware kann eine alternative Masselage hinzugefügt werden.
Oberflächen
Mersen bietet eine Beschichtung der Leiter im eigenen Haus mit Zinn, Zinn/Blei, Nickel, Silber oder Gold. Die Beschichtung ist bei der Entwicklung einer Sammelschiene eine wichtige Erwägung, da sie den Kontakt zu allen elektrischen Anschlüssen der Sammelschiene herstellt. Die Beschichtung kann vorteilhafte elektrische Eigenschaften herbeiführen, indem sie den Spannungsabfall verringert. Eine Vergoldung erfolgt im Allgemeinen nur auf den Anschlussflächen, um die Kosten niedrig zu halten.
Isolierung
Sammelschienen arbeiten mit verschiedenen Typen von Isoliermaterialien mit einer Klebebeschichtung, um die einzelnen Lagen miteinander laminieren zu können. Aus elektrischer Sicht gibt es weitere Vorteile. Die Isolierung schafft eine innere und äußere Barriere zur Installationsumgebung. Die Isolierung kann die Kapazität erhöhen sowie die Induktivität und die Impedanz verringern. Häufig verwendete Isolierungswerkstoffe sind: Nomex®, Tedlar®, Mylar®, Kapton®, Ultem®, Mylar/Tedlar, Tedlar/Mylar/Tedlar, Valox®, Epoxidglas, Schrumpfschlauch und Epoxid-Pulverbeschichtungen. Diese Isolierstoffe sind in vielen verschiedenen Dicken verfügbar. Wenden Sie sich für weitere Informationen an einen unserer Ingenieure. Spezialisolierungen sind auf Anfrage lieferbar.
Kostenerwägungen
Preise der Sammelschienenbaugruppen hängen von der Bestellmenge ab. Außerdem beeinflussen individuelle Abmessungen, Werkstoffe, Fertigungstechniken, Verbindungsarten, Oberflächenbeschichtungen, Isolierungen und Anforderungen an die Befestigung die Gesamtkosten.
Die Ingenieure von Mersen helfen Ihnen gerne bei der Entwicklung der effizientesten und kostengünstigsten Lösung für Ihr Problem bei der Energieübertragung. Je eher Sie uns in Ihren Entwicklungsprozess einbeziehen, desto kostengünstiger wird wahrscheinlich Ihre Lösung. Eine frühe Beteiligung erlaubt es uns, die Fertigung und die Ausführungszeit zu optimieren. Wir empfehlen Ihnen, sich an einen unserer Ingenieure für Neuentwicklungen zu wenden, bevor Sie mit der Entwicklung Ihres Energieübertragungssystems mit laminierter Sammelschiene beginnen.
Elektrische Konzeption
Die wichtigsten Daten einer laminierten Sammelschiene sind der Widerstand, die Serieninduktivität und die Kapazität. In dem Maß, wie die Ansprüche an die Leistung elektronischer Geräte und Komponenten steigen, werden auch diese Eigenschaften immer wichtiger. Bei der Bestimmung der Impedanz eines Systems zu Energieübertragung sind diese beiden Merkmale besonders wichtig bei der Lösung der Hauptprobleme der Entwickler - Widerstand und Rauschen. Es ist daher wichtig, die elektrischen Eigenschaften der laminierten Sammelschiene zu verstehen.
Abbildung 1 zeigt eine einfache laminierte Sammelschiene mit zwei Leitern und Abbildung 2 zeigt ihr Ersatzschaltbild. Die Sammelschiene besteht aus zwei parallelen leitenden Blechen mit einer dielektrischen Zwischenlage. Die Ersatzschaltung zeigt die zugehörige Induktivität (L), die Kapazität (C) und den Widerstand (R), die in den meisten Fällen gleichmäßig entlang der Sammelschiene verteilt sind. Wir besprechen in der folgenden Analyse die Grundbeziehungen zwischen den physikalischen Abmessungen und den elektrischen Parametern.
Abbildung 1.
Physikalische Darstellung
Abbildung 2.
Elektrische Ersatzschaltung