アルミニウム電気バスバーの技術的特徴と性能上の利点の包括的な分析

送電および配電の分野では、導体材料の選択はシステムのエネルギー効率、コスト、信頼性に直接影響します. 6101ハイテク、省エネ導体材料としてのアルミニウム バスバーは、銅の優れた導電性とアルミニウムの低密度を兼ね備えており、銅とアルミニウムに次ぐ第 3 世代の導体材料です-。-アルミニウム バスバーは、銅-クラッド アルミニウム バスバーとも呼ばれます。銅-クラッドアルミニウムバスバー、または銅-クラッドアルミニウムバスバー。この材料の応用は 1960 年代に遡ります。当時、ヨーロッパとアメリカの一部の国は銅被覆アルミニウム材料の研究と応用を開始し、その応用のための導体規格を確立しました。{10}現在、広く実用化される段階に入っています。この記事では、6101 アルミニウム バス バーの 6 つの主要な利点と電気工学におけるその応用価値を体系的に紹介します。

アルミニウムバスバーの最初の大きな利点は、優れた導電性です。銅-対-アルミニウムの体積比が 15% または 20% の場合、アルミニウム バスバーは純銅の AC 電流輸送容量の 85% を達成できます。-この導電性により、純銅の消費量を大幅に削減しながら、ほとんどの配電および電気接続アプリケーションのニーズを満たすことができます。交流送電システムでは、表皮効果により、電流は主に導体表面を流れます。アルミニウムバスバーはこの物理的特性を利用し、材料の外層に導電性の高い銅層を配置し、電流が主に銅層を流れるようにし、アルミニウムコアが機械的サポートと二次的な導電機能を提供します。この構造設計により、高い導電性を維持しながら材料コストの大幅な削減を実現します。

同じ電流容量要件を満たした場合、アルミニウムの平型バスバーは純銅のバスバーよりもわずかに大きな断面積を必要としますが、軽量であるため、全体のコストは依然として大幅に有利です。-メーカーにとって、アルミニウム平型バスバーは、導電率と材料コストのバランスが取れた製品オプションを提供するため、特に長距離、大電流送電、大規模配電システムに適しています。-- 6061 アルミニウム バス バーも優れた導電性を備えていますが、より高い導電性と耐食性が必要な特定の用途では、アルミニウム フラット バス バーにも代えがたい利点があります。

開閉装置用アルミニウム平形バスバーの 2 番目の大きな利点は、重量が大幅に軽減されることです。密度は純銅バスバーのわずか 37% ～ 40% であり、同じ重量に対する長さ (体積) は純銅バスバーの 2 ～ 2.5 倍です。この特性は、モバイル機器、航空宇宙、電気自動車など、構造重量の軽減が必要なアプリケーションにとって特に重要です。単位重量あたりの長さが長いということは、同じ重量でより長い導体長を実現できることを意味し、輸送コストと設置の困難さが軽減されます。

第三に、セル接続用のアルミニウムバスバーは、引張強度、柔軟性、伸びなどの優れた機械的特性を備えています。スイッチギヤ用のアルミニウム平形バスバーは、特殊な熱処理プロセスによりある程度の可塑性を示し、加工中にひび割れや剥離が発生することなく、打ち抜き、せん断、曲げ加工が容易になります。電気アルミニウムバスバーのフレキシブルジョイントは、熱膨張変位や振動を吸収するために電力機器に使用されます。セル接続用のアルミニウムバスバーは柔軟性があるため、柔軟な接続を製造するのに理想的な材料となります。電池モジュールの接続においては、セル接続用アルミニウムバスバーの軽量で成形が容易な性質により、電池端子間の信頼性の高い電気接続が可能になります。

4 番目に、アルミニウム配電バーは銅とアルミニウムの間の強力な結合を実現します。異なる周囲温度では、2 つの異なる金属間で原子結合が発生し、物理的欠陥 (細孔、層間剥離、剥離など) のない均一な銅層分布が得られます。この冶金学的結合は、特殊な複合材料の圧延または押出プロセスによって実現され、2 つの金属間の界面に連続した拡散層が確保されます。これにより、熱サイクル中の熱膨張係数の違いによる銅層とアルミニウムコア間の剥離や滑りが防止されます。

第 5 に、アルミニウム配電バーは優れた延性と信頼性を示します。耐食性を高めるために、銅の表面に錫または亜鉛メッキを施すことができます。錫めっきは銅表面の酸化や硫化を効果的に防止し、接触抵抗の長期安定性を確保するため、特に高い接触信頼性が要求される接続部品に適しています。{2}}配電盤や開閉装置におけるアルミニウム配電バーの用途には、優れた耐食性と長期安定性を備えた導体表面が必要です。-。錫-メッキ後、アルミニウム電気バスバーの表面品質と耐用年数は大幅に向上します。