شینه های مسی: توابع اصلی، اصول انتخاب، و کاربردهای چند بخش-

از نظر خواص مواد، شین‌های مسی الکترولیتی در شرایط عملیاتی شدید مانند اتصال کوتاه، ایمنی بالاتری را ارائه می‌دهند. پس از اکسیداسیون طبیعی، سطح مس یک لایه محافظ نازک و متراکم را تشکیل می دهد که رسانایی الکتریکی عالی را حفظ می کند و در عین حال از خوردگی داخلی بیشتر جلوگیری می کند. شینه‌های ساخته شده از مس با خلوص بالا، به دلیل مقاومت بسیار کم و مقاومت استثنایی در برابر آسیب، پایداری عملیاتی طولانی‌مدت تجهیزات انتقال نیرو و تبدیل را تضمین می‌کنند. علاوه بر این، عمر طولانی و قابلیت بازیافت بالا منجر به پذیرش گسترده آنها در صنعت برق شده است.

با توجه به شکل‌های مقطعی-و طراحی اتلاف گرما، بیشتر شینه‌های تولیدی تجاری مستطیل یا مستطیل شکل با گوشه‌های پخ یا گرد هستند. اگرچه مقاطع دایره‌ای-تأثیر پوستی را به حداقل می‌رسانند، سطح محدود آن‌ها برای اتلاف گرما، شینه‌های مستطیلی را به انتخاب رایج‌تری تبدیل می‌کند. در حالی که شینه‌های مستطیلی یک سطح اتلاف حرارت بزرگ را ارائه می‌دهند، چیدن چندین میله به صورت موازی می‌تواند اتلاف گرما را مختل کند. در نتیجه، پیکربندی دو تا سه میله به طور کلی بهینه در نظر گرفته می شود. برای برنامه‌هایی که نیاز به انتقال جریان‌های بسیار بالا دارند، شینه‌های کانال{5}شکل یک انتخاب برتر هستند، زیرا به طور قابل‌توجهی اثر پوستی را کاهش می‌دهند و توزیع یکنواخت‌تر جریان را ترویج می‌کنند. در طول فرآیند ساخت شینه، مهندسان بر اساس نیازهای بار خاص و نیازهای اتلاف حرارت، مناسب‌ترین ابعاد و ساختار مقطع-را دقیقاً محاسبه و انتخاب می‌کنند.

شینه های اتصال به زمین نقش مهمی در ایمنی و حفاظت از سیستم های الکتریکی دارند. چه به عنوان شینه های زمین مسی و چه به عنوان شینه های زمینی الکتریکی، یک مسیر امپدانس کم- برای اتلاف جریان های خطا فراهم می کنند و در نتیجه از تجهیزات و پرسنل محافظت می کنند. برای تجهیزات دقیق بسیار حساس به تداخل الکترومغناطیسی، شینه های زمین جدا شده به طور خاص برای حذف موثر تداخل حلقه زمین استفاده می شوند. علاوه بر این، در ایستگاه های پایه مخابراتی و مراکز داده، باسبارهای زمینی مخابرات به عنوان اجزای ضروری برای اطمینان از انتقال سیگنال پایدار و عملکرد تجهیزات قابل اعتماد عمل می کنند.

با گسترش سریع صنعت انرژی های جدید، استفاده از شینه های مسی در سیستم های باتری با چالش های فنی جدیدی مواجه است. در خودروهای الکتریکی و سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی، کانکتورهای باسبار باتری به‌طور گسترده برای برقراری اتصالات سری و موازی بین سلول‌های باتری استفاده می‌شوند. به طور خاص، شینه های مسی طراحی شده برای سلول های منشوری باید رسانایی الکتریکی بالا را با مقاومت ارتعاشی متعادل کنند. برای افزایش بیشتر قابلیت اطمینان اتصال، این کانکتورها اغلب از فرآیندهای حک یا آبکاری در طراحی خود استفاده می‌کنند و از مقاومت تماسی پایین در طول چرخه‌های تخلیه طولانی مدت-شارژ- اطمینان حاصل می‌کنند.

در تأسیسات صنعتی در مقیاس بزرگ و شبکه‌های توزیع{1} ولتاژ بالا، انتخاب شین‌ها مستقیماً بر راندمان عملیاتی کلی سیستم تأثیر می‌گذارد. امکاناتی مانند کارخانه‌های بزرگ، مراکز داده و بیمارستان‌ها معمولاً برای اجرای ایمن سیستم‌های توزیع برق سه فازی-به -شیشه‌های مقیاس بزرگ متکی هستند. در این-محیط‌های بار بالا، شینه‌های ولتاژ بالا باید دارای پایداری حرارتی و استحکام مکانیکی برای مقاومت در برابر ضربه جریان‌های مدار کوتاه-گذرا باشند. بعلاوه، برای قرار دادن فضاهای نصب پیچیده و طرح‌بندی‌های الکتریکی خاص، شینه‌های سفارشی به یک انتخاب استاندارد برای بسیاری از پروژه‌های مهندسی تبدیل شده‌اند، زیرا کاملاً الزامات اتصال پیکربندی‌های مختلف تجهیزات غیر استاندارد را برآورده می‌کنند.