Проектування та застосування мідних збірних шин: структурні типи, технологія обробки та застосування в промисловості

Мідна шина, також відома як мідна шина, – це довгий провід-у формі стрічки, виготовлений переважно з міді. Зазвичай він має прямокутний або округлий-переріз і використовується для передачі струму, електричних з’єднань і розподілу електроенергії. Завдяки чудовій провідності, механічній міцності та стабільності шини широко використовуються в системах розподілу електроенергії, нових джерелах енергії, енергетичному обладнанні, залізничному транспорті та промисловій автоматизації, і є одним із основних компонентів провідника в сучасних системах електричних шин.

 

У конструкції електричної системи збірних шин конструкції із закругленими кутами, як правило, перевершують конструкції з гострими кутами, ефективно знижуючи ризик точкового розряду та покращуючи загальну безпеку ізоляції. Таким чином, основний дизайн поточних промислових збірних шин використовує обробку із заокругленими кутами, щоб відповідати вимогам стабільної роботи в системах із високою-напругою та високим{2}}струмом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основні типи мідних збірних шин
Виходячи з різних структурних форм і вимог до застосування, мідні шини загалом можна розділити на три основні категорії: жорсткі мідні шини, гнучкі мідні шини та мідні шини з плоским дротом. Різні типи збірних шин відповідають різним місцям установки, вимогам до провідності та механічним властивостям.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Жорстка мідна шина
Жорстка мідна шина – це тип провідника, який зазвичай виготовлений із цілісного шматка міді та широко використовується в електричних системах із обмеженим простором. Його методи ізоляції передусім включають термоусадочні трубки, покриття зануренням і лиття під тиском у-формі. Завдяки своїй стабільній структурі та високій -пропускній здатності по струму жорсткі шини зазвичай використовуються в-обладнанні розподілу електроенергії високої потужності та стаціонарних установках.

Загальні методи обробки включають:

Штампування

Лазерне різання

Гідроабразивне різання

CNC гнуття

Жорсткі мідні шини пропонують добру стабільність розмірів і високу -пропускну здатність за струмом у практичних застосуваннях, але їхня можливість регулювання згину є відносно обмеженою, що робить їх більш придатними для-систем електричних шин зі стаціонарною структурою.

 

2. Гнучка мідна шина
У гнучких шинах зазвичай використовується багатошарова -структура з мідної фольги, кінці якої жорстко з’єднані за допомогою зварювання. Його найбільшою перевагою є його висока гнучкість, що дозволяє згинати, згортати та скручувати під кількома -кутами, завдяки чому він широко використовується в нових транспортних засобах, що працюють на енергії, акумуляторних системах і системах зберігання енергії.

До основних переваг гнучких шин можна віднести:

Зниження вібрації та ударів

Зменшення теплового розширення та стиснення

Адаптація до складних місць установки

Покращена гнучкість складання

Під час обробки гнучких мідних шин зазвичай потрібно:

Пошарове зварювання

Штампування

Обробка монтажних отворів

Поверхневе гальванічне покриття

Завдяки своїй гнучкості гнучкі мідні шини зазвичай використовуються в системах інверторних шин, щоб відповідати вимогам стабільної провідності в середовищах із високою-частотою та високою-вібрацією.

 

3. Мідні шини FlatWire
Мідні шини FlatWire в основному використовуються для з’єднання окремих батарейних елементів у транспортних засобах на новій енергії (EV), гібридних електромобілях (HEV) і системах зберігання енергії (ESS). Порівняно з традиційними дротами, вони пропонують більше використання простору та меншу втрату опору.

Цей тип електронної структури шини зазвичай використовується в:

Силові акумуляторні модулі

Системи електроприводу

Системи зарядки

З’єднання акумуляторної батареї

Зі швидким розвитком нової енергетичної індустрії FlatWire поступово став одним із важливих напрямків для нових рішень шин.

 

Аналіз процесу виробництва мідних шин

Різні типи шин демонструють значні відмінності у своїх виробничих процесах. Добре-продуманий процес безпосередньо впливає на провідність продукту, механічну міцність і термін служби.

 

Характеристики виробництва гнучких мідних шин

М’які мідні шини в основному використовують процес ламінування багато{0}}шарової мідної фольги, причому обидва кінці сформовані зварюванням під високим{1}}тиском для створення фіксованої зони з’єднання. Основні моменти обробки:

Якість зварювання між шарами мідної фольги

Контроль провідної площі поперечного-перерізу

Гладкість зварюваної ділянки

Стійкість до втоми гнучкої ділянки

Крім того, у деяких -додатках високого рівня використовується обробка лудженої мідної шини, тобто лудіння поверхні міді для покращення стійкості до окислення та корозії.

 

Характеристики виробництва твердих мідних шин

Тверді мідні шини підкреслюють точність розмірів і міцність конструкції. Процес їх виробництва зазвичай включає:

Різання мідного матеріалу

ЧПУ штампування

Згинання та формування

Обробка поверхні

Ізоляційне покриття

У деяких великих проектах збірних шин на підстанціях моделювання підвищення температури та оптимізація -пропускної здатності струму на основі номінального струму також потрібні для забезпечення тривалої -стабільної роботи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Звичайні інструменти для встановлення мідної шини

Загальні інструменти, які використовуються для монтажу електричних шин, включають наступне:
Динамометричний ключ: Використовується для контролю моменту затягування болта, запобігаючи пошкодженню різьби через надмірне затягування або підвищеному контактному опору через недостатнє затягування. Цей інструмент особливо важливий у системах шин високої-напруги.
Гарячий пістолет: в основному використовується для нагрівання та усадки термозбіжних трубок, гарантуючи рівномірне покриття шару ізоляції на поверхні провідника, покращуючи захист ізоляції.
Штангенциркуль: використовується для вимірювання положення отворів мідної шини, місць вигину та точності розмірів; загальний інструмент перевірки під час обробки та складання.
Рожевий ключ і викрутка: використовуються для закріплення болтів і встановлення електричних компонентів, забезпечуючи стабільність механічного з’єднання всієї системи шин.

 

Компоненти та функції мідної шини

Повна система збірних шин включає не тільки сам провідник, але й різні допоміжні компоненти.
Ізолятори: в основному використовуються для кріплення мідної шини та забезпечення ізоляції, запобігаючи коротким замиканням між різними провідниками.
Болтові з’єднувачі: використовуються для механічного кріплення та електричного з’єднання між провідниками; ключовий компонент, що забезпечує стабільність Power in Contacts.

 

Термозбіжна трубка використовується для захисту поверхні ізоляції провідників, ефективно подовжуючи термін служби та підвищуючи рівень безпеки.

 

Покриття поверхні: для покращення електропровідності та адаптації до навколишнього середовища в деяких -вимогах застосування використовується лудіння, сріблення тощо. Схеми покращення покриття зазвичай використовуються у високо-системах провідників, таких як Tmgb.

 

Обладнання для обробки мідних шин: сучасні компанії BusBar зазвичай використовують спеціалізоване обладнання для обробки мідних шин для автоматизованого виробництва.

 

Типові функції обладнання включають:

Автоматичне різання

ЧПУ штампування

Автоматичне згинання

Формування

Масове виробництво

 

Автоматизоване обладнання не лише покращує точність обробки, але й покращує стабільність виробництва, що робить його особливо придатним для -промислових проектів високого стандарту, таких як Copper BusBar для Siemens і BusBar для Bussmann.

 

Основні області застосування мідних шин: з розвитком нових енергетичних і інтелектуальних систем живлення шини стали ключовим основним компонентом сучасних електричних систем.

 

Поточні основні сфери застосування включають:

Розподільні шафи та розподільні пристрої

Системи регулювання частоти

Системи передачі та розподілу електроенергії

Нові енергетичні транспортні засоби

Системи накопичення енергії

Залізничний транзит

Фотоелектричні інверторні системи

Системи виробництва вітрової енергії

Обладнання для завантаження паль

Обладнання промислової автоматизації

 

Серед них рішення типу BusBar for-Siemens зазвичай використовуються в промисловій автоматизації та інтелектуальних виробничих системах, тоді як BusBar for Bussmann-структури частіше використовуються в системах захисту та запобіжників.

 

У новій енергетичній промисловості конструкція інверторної шини є особливо важливою, оскільки вона безпосередньо впливає на ефективність провідності, ефективність керування температурою та загальну стабільність роботи інверторної системи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тенденції розвитку індустрії мідних шин

Оскільки електричне обладнання розвивається в напрямку більшої потужності, мініатюризації та високої інтеграції, індустрія збірних шин також постійно вдосконалюється. Майбутні напрямки розвитку в основному включають:

 

Високочастотна-швидкісна провідна конструкція

Легка структура

Висока теплопровідність

Інтегровані рішення ізоляції

Автоматизоване прецизійне виробництво

Нові енергетичні-спеціальні системи провідників

 

Тим часом швидкий розвиток нової енергетики, зберігання енергії та інтелектуальних мереж також сприяв постійному зростаннюЕлектрична шинаринковий попит. Висока надійність, низькі втрати та модульна конструкція стануть важливими тенденціями розвитку галузі електроніки для автобусів у майбутньому.