Da es sich um ein Schlüsselgerät für die Stromübertragung mit hoher -Leistung handelt, hängt die Gesamtleistung von Sammelschienenverteilern weitgehend von den hauptsächlich verwendeten Materialien ab. Die Wahl der Materialien für Leiter, Hüllen und Isolierung beeinflusst nicht nur die Leitfähigkeit, mechanische Festigkeit und Schutzfähigkeit, sondern bestimmt auch direkt die Anwendbarkeit und Lebensdauer des Stromschienenverteilers unter verschiedenen Umgebungsbedingungen.
Das Leitermaterial ist der entscheidende Faktor, der die Strombelastbarkeit und den Leitfähigkeitsverlust des Schienenverteilers bestimmt. Derzeit ist hochreines Elektrolytkupfer aufgrund seiner hohen Leitfähigkeit, guten Duktilität und starken Oxidationsbeständigkeit das am häufigsten verwendete Material. Es kann große Ströme bei geringem Widerstand übertragen, wodurch Energieverluste und Wärmeentwicklung während des Betriebs reduziert werden. Für Anwendungen, bei denen Gewicht und Kosten wichtiger sind, können Leiter aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung verwendet werden. Ihre Dichte beträgt etwa ein -Drittel der von Kupfer, was zu relativ geringeren Kosten führt, aber ihre Leitfähigkeit ist geringer als die von Kupfer. Daher ist bei gleicher Strombelastbarkeit ein größerer Querschnitt erforderlich bzw. muss ausreichend Spielraum in die Auslegung eingeplant werden. Bei einigen Spezialanwendungen werden möglicherweise auch kupfer-kaschiertes Aluminium oder aluminium-kaschierte Kupferverbundmaterialien verwendet, um Leitfähigkeit und Leichtbauanforderungen in Einklang zu bringen.
Das Schalenmaterial bietet mechanischen Schutz, elektromagnetische Abschirmung und zusätzliche Wärmeableitung. Stahlgehäuse bieten hohe Festigkeit und niedrige Kosten. Durch Feuerverzinkung oder elektrostatische Pulverbeschichtung wird die Korrosionsbeständigkeit erheblich verbessert, sodass sie für allgemeine industrielle und zivile Gebäudeumgebungen geeignet sind. Edelstahlgehäuse zeichnen sich durch eine hervorragende Säure- und Alkalibeständigkeit sowie Salzsprühbeständigkeit aus und werden häufig in Chemieanlagen, Offshore-Plattformen und korrosiven Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit verwendet. Ihre Kosten und ihr Gewicht sind jedoch relativ hoch. Aluminium- oder Edelstahl-Verbundgehäuse vereinen geringes Gewicht und Korrosionsbeständigkeit und eignen sich daher für Hochhäuser oder Installationen mit großen Spannweiten. Für Anwendungen, die eine starke elektromagnetische Abschirmung oder eine besondere Ästhetik erfordern, können Gehäuse aus Aluminiumlegierung mit eloxierten Oberflächen verwendet werden, um die Haltbarkeit und das Erscheinungsbild zu verbessern.
Die Isolierung ist für den sicheren Betrieb von Stromschienenverteilern von entscheidender Bedeutung. Luft-isolierte Sammelschienenverteiler basieren in erster Linie auf der natürlichen Wärmeableitung durch Luftspalte zwischen den Leitern, ergänzt durch isolierende Trennwände oder Durchführungen für die Phasen-zu-Phasen- und Phase-zu-Erdungsisolierung. Bei kompakten Sammelschienenverteilern werden hochleistungsfähige Isoliermaterialien auf Harz- oder Verbundfolienbasis verwendet, um die Leiter dicht zu umhüllen und Lücken zu füllen. Dadurch wird die Raumausnutzung und Isolationsstärke erheblich verbessert und gleichzeitig die Wärmeableitungswege verbessert. Für den Einsatz bei hohen{10}Temperaturen oder besonderen Umgebungen können höher-temperaturbeständige-Isoliermaterialien wie Glimmerband, Keramikfasern oder Silikonkautschuk ausgewählt werden, um thermischer Alterung und chemischer Korrosion zu widerstehen.
Zusätzlich zu den oben genannten Hauptmaterialien erfordern auch Hilfskomponenten wie Schrauben, Anschlüsse und Dichtungen spezifische Materialien. Schrauben bestehen meist aus verzinktem Kohlenstoffstahl oder Edelstahl, um Verbindungsstärke und Korrosionsbeständigkeit zu gewährleisten; Dichtungen verwenden üblicherweise EPDM-Gummi oder Silikon, um gute wasser- und staubdichte sowie wetterbeständige Eigenschaften zu bieten.
Insgesamt umfassen die Hauptmaterialien von Sammelschienenverteilern Kupfer- oder Aluminiumleiter mit hoher Leitfähigkeit, Stahl-, Edelstahl- oder Aluminiumgehäuse zum Schutz und zur Abschirmung sowie organische oder anorganische Isoliermaterialien, die die Anforderungen an Isolierung und Temperaturbeständigkeit erfüllen. Die Kombination verschiedener Materialien muss umfassend auf der Grundlage aktueller-Trageanforderungen, Umgebungsbedingungen, mechanischer Festigkeit und wirtschaftlicher Faktoren bestimmt werden, um die beste Balance zwischen Leistung, Zuverlässigkeit und Anwendbarkeit zu erreichen.
