フレキシブル接続の基礎: フレキシブル編組ブスバーの技術進化と産業用途

配電用の銅編組バスバーの基本構造は、主に 2 つの主要コンポーネントで構成されています。中央のフレキシブル導体セクションと両端にあるリジッド接続端子です。中央セクションは通常、原材料として高純度の無酸素銅 (T2 銅) を使用しており、精密な編組または撚り加工プロセスを通じて製造されます。-この多芯構造設計は、表皮効果を利用して AC 抵抗を最小限に抑えるだけでなく、コネクタに優れた柔軟性を与え、限られたスペース内で自由に曲げることができ、複雑な配線要件に適応することができます。

さまざまな用途に合わせて、導体部分は編組と撚線の 2 つの形式に大別されます。銅編組フレキシブル バスバーは、T2 純銅線-または錫-メッキ銅線-をツイル編組技術を使用してメッシュ状の構造に編み込んだ-を採用しています。この構造はケーブルに見られるシールドメッシュシースに似ていますが、密度が大幅に高いため、接触面積が広がり、熱放散のためのかなりの表面積が得られます。

端子接続は、柔軟な平坦な銅編組の製造において極めて重要な段階を構成し、接触抵抗の大きさと接合部の機械的強度の両方を直接決定します。現在、採用されている主なプロセスは、機械的圧着と固体拡散接合の 2 つです。-。従来の圧着プロセスは-標準的なワイヤー ハーネスの製造と同様-で、銅線の端を銅管または端子ラグに挿入します。次に、油圧プライヤーまたは卓上油圧プレスを使用して巨大な機械的圧力を加え、金属に塑性変形を引き起こし、物理的にしっかりと固定します。

大電流、高信頼性のアプリケーションの厳しい要求を満たすために、ソリッドステート拡散接合技術が登場しました。-高温{4}、高圧-環境内で動作するこのプロセスでは、銅原子の相互拡散を利用して銅チューブまたは端子ラグを銅編組線とシームレスに融合させ、それによって原子レベルでの金属結合を実現します。このプロセスを使用して製造された銅より線コネクタは、接合界面で極めて低い接触抵抗を示します-多くの場合、導体自体の接触抵抗よりも低くなります-と同時に、引張強度が大幅に向上しているため、接合破損のリスクが完全に排除されます。

銅は優れた導電性を備えていますが、空気中で酸化しやすく-緑青の層を形成し-、接触抵抗の増加につながります。したがって、表面処理は、フレキシブル銅線コネクタの耐用年数を延ばす上で重要な要素となります。一般的な処理方法には錫メッキ、銀メッキ、ニッケルメッキが挙げられます。錫-めっき層は銅を空気から効果的に隔離して酸化を防ぎ、優れたはんだ付け性を提供するため、最も広く採用されている保護手段となっています。 -洋上風力発電施設や化学処理工場などの腐食性の高い環境では、-ニッケル メッキが酸やアルカリに対して優れた耐性を発揮します。逆に、高精度エレクトロニクスや高周波信号伝送の分野では、銀メッキがその極めて低い抵抗率と優れた耐酸化性を利用して、信号伝送の完全性と純度を保証します。-

電気安全の分野では、接地線はライフラインとして歓迎されています。関連する規格によれば、接地線は裸銅より線で構成され、その断面積が短絡電流に関する熱安定性要件を満たさなければなりません-。-より線構造により、接地線に十分な柔軟性が確保され、配電盤や機器の筐体内などの限られたスペース-内への設置が容易になります-と同時に、接地インピーダンスが効果的に低下して、障害発生時に雷電流や短絡電流が迅速に大地に放電されることが保証されます。{6}}銅編組バスバーを電気接地に適用することで、電力システム内の最終防御線が確立されます。

銅編組スリーブは、{0}}特殊な形状の柔軟な編組銅バスバーとして機能し、-ケーブル シールド層の接地にも広く利用されています。裸銅編組と錫メッキ銅編組の 2 種類があります。裸の銅編組は非常に高い導電率を示し、錫メッキ銅編組はさらに耐酸化性を備えています-。これらの編組スリーブは 2 つの目的を果たします。信号干渉を防止する電磁シールドとして機能し、機器の筐体が帯電しないようにする接地経路として機能します。新エネルギー車の高電圧ワイヤハーネスでは、平角銅編組線がシールド層として頻繁に使用され、高電圧、高電流の流れによって発生する電磁放射を効果的に遮断します。これにより、車両の内部低電圧電子部品の正常な動作が保護されます。-

新エネルギー産業が高電圧 (800V プラットフォームなど) と統合化に向けて進化するにつれて、フレキシブル バスバーの性能要件はますます厳しくなっています。編組銅バスバーは現在、より高い電流を流すだけでなく、ますますコンパクトなスペース内で複雑な曲げ構成に対応することも求められています。そのため、メーカーは、顧客の多様で固有のニーズに迅速に対応できるように、3D モデリングからプロセス分解に至るまで、-非標準のカスタマイズ-に対応する堅牢な機能を備えている必要があります。{6}}

将来のフレキシブル銅バスバーでは、軽量設計とインテリジェントな機能がより重視されることになります。銅線の編組構造を最適化することで、メーカーは電流容量を維持しながら重量を削減でき、それにより新エネルギー車の航続距離を延長できます。-同時に、フレキシブルバスバーの設計には、導電経路と熱放散チャネルを最適化するためのシミュレーション解析がますます組み込まれ、これらのコネクタがシステム全体の熱管理の統合コンポーネントに効果的に変換されます。エネルギー貯蔵コンテナのフレキシブル編組バスバーとして適用される場合でも、鉄道輸送システムの高電圧送電用の絶縁フレキシブル銅バーとして適用される場合でも、編組銅線コネクタ技術は進化し続け、安全で効率的でグリーン エネルギー インターネットの構築に堅牢な接続基盤を提供します。{4}}