مبانی باسبار و تجزیه و تحلیل فرآیند تولید

اتوبوس ها اجزای اصلی رسانا در سیستم های انتقال و توزیع نیرو هستند که در درجه اول مسئول جمع آوری، توزیع و انتقال انرژی الکتریکی هستند. آنها به طور گسترده در تابلوهای برق، ترانسفورماتورها، سیستم های ذخیره انرژی جدید، وسایل نقلیه الکتریکی، تجهیزات برق و اتوماسیون صنعتی استفاده می شوند. با توسعه انرژی های جدید، الکترونیک قدرت، و صنایع تولیدی هوشمند، تقاضا برای شینه های مسی، شینه های باتری و شینه های ولتاژ بالا همچنان در حال رشد است و ثبات عملکرد و دقت ساخت آنها به کانون های اصلی صنعت تبدیل شده است.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

از منظر طبقه بندی مواد، مواد شینه متداول شامل مس، آلومینیوم، آلیاژهای آلومینیوم و فولاد است. در میان آنها، شینه‌های مسی به دلیل رسانایی بالا، ظرفیت حمل جریان قوی-و مقاومت در برابر خوردگی عالی، به طور گسترده در سیستم‌های منبع تغذیه با قابلیت اطمینان بالا استفاده می‌شوند. شینه های آلومینیومی سبک وزن و کم هزینه هستند و به طور گسترده در سیستم های انتقال و توزیع برق عمومی استفاده می شوند. شینه های آلیاژ آلومینیوم تعادلی از مقاومت مکانیکی و مقاومت در برابر آب و هوا را ارائه می دهند و آنها را برای برخی از محیط های خاص مناسب می کند. شینه های فولادی، به دلیل مقاومت بالا، معمولاً فقط در مدارهای با ظرفیت کوچک- خاص استفاده می شوند.

 

شینه های مسی بیشترین کاربرد را در سیستم های برق صنعتی دارند. مقاومت کم و تولید گرمای کم آنها به طور موثر مصرف انرژی خط را کاهش می دهد. به خصوص در سیستم های انرژی جدید، باس باتری های مسی به اجزای اتصال حیاتی برای ماژول های باتری، بسته های باتری و سیستم های ذخیره انرژی تبدیل شده اند. در مقایسه با هادی‌های معمولی، میله‌های باس باتری مزایایی مانند ساختار فشرده، اتلاف حرارت پایدار و راندمان نصب بالا، برآورده کردن نیازهای جریان بالا، فرکانس بالا و عملکرد ایمنی بالا را ارائه می‌دهند.

 

شینه ها بر اساس شکل ساختاری خود به طور کلی به سه دسته اصلی تقسیم می شوند: شینه های صلب، شینه های انعطاف پذیر و شینه های محصور. شینه‌های صلب شامل شینه‌های مستطیلی، شینه‌های کانال، و شینه‌های لوله‌ای هستند که با نصب پایدار و ظرفیت حمل جریان بالا مشخص می‌شوند. شینه‌های انعطاف‌پذیر عمدتاً از سازه‌های سیم رشته‌ای استفاده می‌کنند و برای سیستم‌های سقفی در فضای باز مناسب هستند. شینه‌های محصور معمولاً برای اتصال بین تجهیزات{4} با قدرت بالا استفاده می‌شوند که به طور موثر سطح ایمنی و حفاظت عملیاتی را بهبود می‌بخشد. با ارتقاء مستمر فناوری طراحی باس بار، تجهیزات بیشتر و بیشتری در حال استفاده از ساختارهای مدولار و سفارشی برای برآورده کردن الزامات طرح بندی الکتریکی پیچیده هستند.

 

در زمینه های انرژی های جدید و اتوماسیون صنعتی، اتوبوس های سفارشی به تدریج در حال تبدیل شدن به روند اصلی هستند. دستگاه های مختلف نیازهای متفاوتی برای هدایت، ساختار عایق، اتلاف گرما و چیدمان فضا دارند. بنابراین، طراحی شینه های مسی سفارشی نیاز به در نظر گرفتن جامع عواملی مانند ظرفیت فعلی، کنترل افزایش دما، فاصله عایق و استحکام مکانیکی دارد. برخی از سیستم‌های پیشرفته همچنین از شینه‌های مسی با روکش نقره استفاده می‌کنند که رسانایی، مقاومت در برابر اکسیداسیون و پایداری تماس را از طریق یک لایه نقره افزایش می‌دهند و آنها را برای کاربردهای با فرکانس بالا، دمای بالا و قابلیت اطمینان بالا مناسب می‌سازد.

 

تولید شینه معمولاً شامل مراحل متعددی از جمله اندازه گیری، خالی کردن، صاف کردن، خط زدن، پانچ کردن، برجسته کردن، خمش، عملیات سطح، اتصال و نصب است. کیفیت ساخت شینه به طور مستقیم بر رسانایی و پایداری طولانی مدت- تأثیر می گذارد. بنابراین، الزامات بالایی برای دقت ابعاد، کیفیت سطح و استحکام مکانیکی وجود دارد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

در مرحله خالی کردن، اندازه گیری های دقیق بر اساس فضای داخلی تجهیزات مورد نیاز است تا از ابعاد دقیق نصب و موقعیت های اتصال اطمینان حاصل شود. برای شینه های مسی بزرگ، صاف کردن معمولاً قبل از پردازش لازم است تا از تمرکز استرس یا تماس ضعیف پس از نصب جلوگیری شود. روش های صاف کردن را می توان به صاف کردن دستی و صاف کردن مکانیکی تقسیم کرد که صاف کردن مکانیکی برای باسبارهای بزرگ{2}}مناسب تر است.

 

مشت زدن و خم شدن تکنیک های پردازش حیاتی هستند. موقعیت سوراخ شینه نه تنها بر راندمان نصب بلکه بر رسانایی کلی تأثیر می گذارد. محل نصب کانکتورهای باس بار معمولاً به سوراخ‌های عمودی با لبه‌های صاف و برداشتن سوراخ‌ها و گوشه‌های تیز برای کاهش خطر تخلیه جزئی و گرمای بیش از حد نیاز دارد. در طول خمش، شعاع خمش و دمای گرمایش باید به شدت کنترل شود تا از ترک خوردن، پوسته شدن یا تخریب خواص مکانیکی مواد جلوگیری شود.

 

عملیات سطحی نیز یک عامل حیاتی است که بر طول عمر شینه تأثیر می گذارد. برخی از میله‌های ولتاژ بالا{1} از روکش قلع، آبکاری نقره یا فرآیندهای پوشش عایق برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی و عملکرد عایق استفاده می‌کنند. برای میله‌های مسی نقره‌ای-روکش شده، لایه نقره مقاومت تماس را کاهش می‌دهد و پایداری عملیاتی طولانی‌مدت را بهبود می‌بخشد، و آنها را به‌ویژه برای کلیدهای-ولتاژ بالا، سیستم‌های باتری و تجهیزات الکترونیکی با فرکانس بالا- مناسب می‌کند.

 

با توجه به فرآیندهای اتصال، شینه ها معمولاً با استفاده از پیچ و مهره، جوشکاری یا چین خوردگی متصل می شوند. هنگام اتصال مواد مختلف، خوردگی الکتروشیمیایی باید در نظر گرفته شود. برای مثال، اتصالات مسی{2}}آلومینیوم معمولاً به یک رابط انتقال اضافی برای جلوگیری از خرابی تماس در طول کار- طولانی مدت نیاز دارند. در حین نصب، میلگردهای گذرگاه زمینی، میلگردهای گذرگاه مثبت و میلگردهای گذرگاه منفی باید قطبیت و توالی فاز خود را کاملاً متمایز کنند تا ایمنی سیستم تضمین شود.

 

با توسعه سریع صنعت انرژی های جدید، فناوری ولتاژ بالا BusBar به تدریج به سمت ظرفیت حمل جریان بالاتر، عایق بالاتر و یکپارچگی بالاتر تکامل می یابد. به خصوص در سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی، وسایل نقلیه الکتریکی و سیستم‌های اینورتر فتوولتائیک، سازه‌های الکتریکی BusBar نه تنها نیاز به انتقال جریان بالا دارند، بلکه باید طراحی سبک وزن، راندمان اتلاف گرما و عملکرد سازگاری الکترومغناطیسی را نیز در نظر بگیرند. بنابراین، بیشتر و بیشتر تولید کنندگان BusBar از روش های مهر زنی دقیق، برش لیزری، خمش CNC و فرآیندهای جوشکاری خودکار برای بهبود قوام محصول و قابلیت های تولید انبوه استفاده می کنند.

 

در حال حاضر، تامین کنندگان و تولیدکنندگان BusBar تاکید بیشتری بر قابلیت های سفارشی سازی در توسعه محصول دارند. سناریوهای کاربردی مختلف دارای الزامات متفاوتی برای ضخامت هادی، عرض، ساختار عایق و روش‌های نصب هستند. بنابراین، باس بارهای سفارشی به یک جزء مهم از سیستم های الکتریکی صنعتی تبدیل شده اند. به‌ویژه در زمینه‌های سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی و وسایل نقلیه انرژی جدید، محصولات شینه‌های مسی به تدریج از قطعات استاندارد سنتی به طراحی‌های-دقت بالا، مدولار و سیستماتیک ارتقا یافته‌اند.

 

در سیستم‌های قدرت{0}با قابلیت اطمینان بالا، Ground BusBar در درجه اول به عنوان یک عملکرد حفاظت از زمین عمل می‌کند. پایداری هدایت و مقاومت در برابر خوردگی آن به طور مستقیم بر ایمنی سیستم تأثیر می گذارد. در همین حال، طراحی چیدمان گذرگاه‌های مثبت و منفی در سیستم‌های باتری قدرت نیز بر توزیع کلی جریان و کنترل افزایش دما تأثیر می‌گذارد. بنابراین، طراحی‌های شینه‌های مدرن نه تنها نیاز به برآورده کردن الزامات رسانایی اولیه دارند، بلکه باید بهینه‌سازی ساختاری و قابلیت‌های مدیریت حرارتی را نیز در نظر بگیرند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

با ارتقای ساختار انرژی جهانی، استفاده ازاتوبوس های مسیدر زمینه ذخیره سازی انرژی، وسایل نقلیه الکتریکی، توزیع برق با ولتاژ بالا و پایین و تجهیزات اتوماسیون صنعتی به گسترش خود ادامه خواهند داد. در آینده، سیستم‌های شینه‌ای با دقت-، سبک وزن، بسیار رسانا و بسیار ایمن به یک جهت توسعه مهم برای فناوری اتصال برق تبدیل خواهند شد.