Designer Leitfaden

Kapazität

Die Kapazität einer Stromschiene kann so konstruiert werden, dass spezifische Eigenschaften erreicht werden. Das Design wird so  ausgelegt, dass die Funktion der Schiene anforderungsgenau in die Anlage integriert werden kann. Die dielektrische Konstante der Isolation, die gewählt werden kann, hat den größten Einfluss auf die Kapazität, ohne dass hierbei die Stromschienenstruktur physikalisch geändert werden müsste. Die Kapazität kann modifiziert werden, ohne dass hierdurch die Induktivität innerhalb der Anlage beeinflusst wird; dies gilt auch unter der Annahme, dass die Anforderung an die dielektrische Durchschlagsspannung, wie in der Formel beschrieben, erfüllt wird:
C = 0,225lbEr/a
C = Kapazität in pF
l = Leiterlänge
b = Leiterbreite
Er = Dielektrische Konstante
a = Dielektrische Dicke

Induktivität

Induktivität ist immer dann präsent, sobald Spannung an einen Leiter angelegt wird. Der große Unterschied liegt darin, wie man diese Induktivität in den Griff bekommt. Eine laminierte schichtweise konstruierte Stromschiene ist in der Lage, die Induktivität, die sich in Anlagen aufbaut, effektiv zu beeinflussen, indem ein gleich bleibender Abstand zwischen den Leitern gewährleistet wird. Damit ist der Entwickler in der Lage, genau zu berechnen, wie hoch die in der Anlage erzeugte Induktivität ist. Im Allgemeinen wird die Länge der Stromschiene durch die Anlage festgelegt und die Konfiguration von der Anordnung der Bauteile. Den größten induktionsreduzierende Effekt mit nur geringer Auswirkung auf die Montagegruppe insgesamt, entsteht, wenn man den Abstand, der die einzelnen Leiter voneinander trennt, verringert.. Die Leiter sollten so breit sein, wie die Anlage es zulässt oder wie es gemäß der nachstehenden Formel praktikabel ist:
L = 31,9la/b
L = nH
l = Leiterlänge
a = Dielektrische Dicke
b = Leiterbreite

Strom

Der Nennstrom (Ampere) basiert auf dem Leiterquerschnitt. Der Querschnitt beeinflusst bei einem gegebenen Strom unmittelbar den Temperaturanstieg der Stromschiene. Als allgemeine Regel zur Bestimmung der Strombelastbarkeit gilt:
I = [(W)(T)]/0,00036
I = Amperezahl
W = Breite des Leiters
T = Dicke des Leiters
0,00036 = 360 quadr. mil pro A
entspricht 0,23mm2 pro Ampere

Der Temperaturanstieg der Stromschiene sollte nach obiger Formel < 30°C gegenüber der Umgebungstemperatur liegen.

Impedanz

Die Impedanz ist eine Funktion der Induktivität und Kapazität der Stromschiene. Wird die Busbar mit Wechselstrom betrieben, bauen sich Spannungen auf, die dem Fluss des Stromes entgegenwirken. Dieses wird als Reaktanz bezeichnet und muss mit dem Blindwiderstand kombiniert werden, um die richtige Impedanz zu finden. Damit eine Stromversorgung mit interner Impedanz maximale Leistung an ein Gerät liefert kann, welches ebenfalls eine Impedanz hat, müssen die beiden Impedanzen aufeinander abgestimmt werden. Eine Impedanzanpassung ist in jedem elektrischen oder elektronischen System wichtig, in dem der Leistungstransfer maximiert werden soll. Die Berechnung für Impedanz ist:
Zo = √L/C (Ω)
Zo = Impedanz
L = Induktivität
C = Kapazität

Spannungsabfall

Wenn Energien über weite Strecken verteilt werden oder Bauteile eine präzise Spannungsanfoderung verlangen, kann ein Spannungsabfall zwischen Eingang und Ausgang  der Stromschiene kritisch werden. Die Formel um den Spannungsabfall zu berechnet lautet:
Vd = [(2p)(L)(I)]/[(W)(T)]
Vd = Spannungsabfall
p = spezifischer elektrischer Leiterwiderstand (Ω in.)
p = 10,43" 10-7 (Ω in.) (unterlastet)
L = Länge des Leiters
W = Breite des Leiters
T = Dicke des Leiters
I = Amperezahl