Vodnik za izbiro bakrene folije in bakreno pletenih fleksibilnih konektorjev: strukturne značilnosti, razlike v zmogljivosti in analiza uporabe

V električnih povezovalnih sistemih se komponente mehke povezave večinoma uporabljajo za reševanje težav pri povezovanju med togimi vodniki, ki jih povzročajo vibracije, toplotno raztezanje, napake pri namestitvi in ​​premikanje. V primerjavi s tradicionalnimi fiksnimi bakrenimi vodilnimi povezavami imajo mehke povezave boljšo prilagodljivost in zmožnosti razbremenitve napetosti, zato se pogosto uporabljajo v novih energetskih vozilih, električni opremi, sistemih za shranjevanje energije, stikalnih omaricah, železniškem tranzitu in industrijski električni opremi.

 

Trenutno običajne oblike mehkih povezav vključujejo predvsem mehke povezave iz bakrene folije in mehke povezave z bakreno pletenico. Čeprav sta oba narejena iz visoko{1}}prevodnih bakrenih materialov, so zaradi razlik v strukturnih oblikah, tehnikah obdelave in mehanskih lastnosti očitne razlike v njunih prednostih v praktičnih aplikacijah. Pravilna izbira vrste mehke povezave zahteva celovito upoštevanje trenutne zmogljivosti, prostora za namestitev, načina gibanja, okoljskih pogojev in dolgoročnih-zahtev glede zanesljivosti.

 

 

 

Mehke povezave z bakreno folijo običajno uporabljajo več{0}}plastne ultra-laminacije bakrene folije kot prevodno telo. S postopki, kot so visoko-difuzijsko varjenje, molekularno varjenje ali tlačno varjenje, se med plastmi bakrene folije oblikuje stabilna povezovalna struktura. Debelina običajno uporabljene bakrene folije je na splošno v območju od 0,05 mm do 0,5 mm, ki jo je mogoče prilagoditi glede na nazivni tok in prostorske zahteve.

 

Ker ima bakrena folija večplastno superpozicijsko strukturo, je njena skupna-površina preseka velika, pot prenosa toka pa kratka, zato ima nizek upor in visoko-tokovno nosilnost. V električnih-električnih sistemih z visokim{3}}tokom lahko postopek varjenja zbiralke z bakreno folijo zagotovi zanesljivo lepljenje med plastmi bakrene folije in izboljša mehansko trdnost in prevodno stabilnost območja povezave.

 

V praktičnih aplikacijah se mehke povezave z bakreno folijo običajno uporabljajo za notranje povezave v baterijskih sistemih, opremi za pretvorbo električne energije, sistemih za distribucijo električne energije in visoko{0}}zmogljivi električni opremi. Na primer, v visoko{2}}napetostnih stikalnih napravah se lahko zbiralka iz bakrene folije uporablja kot prožen prevodni konektor za kompenzacijo toplotnega raztezanja, krčenja in mehanskih vibracij, ki nastanejo med delovanjem opreme.

 

Največja prednost strukture bakrene folije je stabilnost. Ker je v celoti zvarjen in oblikovan z več plastmi bakrene folije, ima povezovalno območje dobro odpornost na udarce in dolgoročno-odpornost na utrujenost ter lahko ohrani nizek kontaktni upor tudi v neprekinjeno visokem-delovnem okolju.

 

Hkrati lahko fleksibilne zbiralke iz bakrene folije ustrezajo različnim nivojem napetosti in zahtevam glede prostora za namestitev s prilagajanjem števila plasti bakrene folije, dolžine in metode končne obdelave. Na primer, znotraj nove energetske opreme je mogoče oblikovati prilagodljive rešitve povezav različnih velikosti glede na postavitev baterijskega modula.

 

 

Čeprav ima mehka povezava bakrene folije odlično električno prevodnost, je zaradi svoje plastne strukture fleksibilnost koncentrirana predvsem na upogibno deformacijo v smeri navzgor in navzdol. V scenarijih uporabe, ki zahtevajo vrtenje v-velikem obsegu, več-smerno prilagajanje ali pogosto premikanje, je svoboda njegove namestitve razmeroma omejena.

 

Na primer, pri neki dinamični opremi ali prostorsko{0}}omejeni opremi, če obstaja velika zahteva za spremembo kota na priključnem položaju, bo morda težko izpolniti dolgoročne-zahteve mehanskega gibanja z zanašanjem samo na strukturo bakrene folije.

 

Zato je treba v fazi projektiranja v celoti oceniti stanje delovanja opreme, da bi se izognili utrujenosti materiala, ki jo povzroči čezmerno upogibanje.

 

Poleg tega ima proizvodni proces mehkih povezav bakrene folije visoke zahteve glede postopka varjenja, čistoče bakrene folije in nadzora tlaka. Zlasti pri več-slojnih strukturnih izdelkih je treba zagotoviti, da so plasti bakrene folije enakomerno povezane, kar lahko vpliva na skupno-tokovno nosilnost in zmogljivost odvajanja toplote.

 

Za aplikacije z visoko{0}}zanesljivostjo nekateri izdelki trenutno uporabljajo bakreno laminirano fleksibilno zbiralko, ki izboljšuje ravnovesje med prilagodljivostjo in električno zmogljivostjo z optimizacijo razporeditve bakrene folije in zasnove območja varjenja.

 

 

 

Bakreno pletene mehke povezave so prepletene z več finimi bakrenimi žicami, da tvorijo prevodno telo, pri čemer se kot surovina običajno uporablja -brez kisika-baker visoke čistosti. Med proizvodnim procesom se bakrene palice s postopkom vlečenja predelajo v fine bakrene žice, nato pa se samodejno spletejo v mrežasto strukturo. Končno je proizvodnja izdelka zaključena s končnim stiskanjem, varjenjem ali obdelavo prevleke.

 

V primerjavi s strukturo bakrene folije je največja lastnost bakrene pletenice večja fleksibilnost. Ker je notranjost sestavljena iz velikega števila neodvisnih bakrenih žic, se lahko celotno telo upogne in vrti v več smereh, zato je še posebej primeren za situacije, kjer obstajajo mehanski premiki, vibracije in spremembe kota namestitve.

 

V industrijski opremi, električnih omaricah in mobilnih napajalnih sistemih lahko fleksibilne povezovalne strukture, kot je večplastna fleksibilna bakrena vodila za stikalne naprave, učinkovito zmanjšajo mehanske obremenitve in izboljšajo zanesljivost delovanja opreme.

 

Bakrene pletene mehke povezave imajo naslednje glavne prednosti:

 

Prvič, je bolj prilagodljiv. Njegova mrežasta struktura omogoča prilagajanje konektorja pod več koti in se lahko prilagodi kompleksnim okoljem namestitve.

 

Drugič, učinkovitost odvajanja toplote je boljša. Med bakrenimi žicami je določena zračna reža, ki pomaga pri sproščanju toplote in lahko zmanjša lokalni dvig temperature v neprekinjenih delovnih pogojih.

 

Tretjič, prilagodljivost namestitve je močnejša. Za priključna mesta, kjer med delovanjem opreme pride do rahlega premika ali tresljajev, lahko bakrena pletenica absorbira mehanske obremenitve in zmanjša silo na koncu priključka.

 

Poleg tega je lahko mehka povezava bakreno pletenega traku v skladu z različnimi okoljskimi zahtevami tudi pokositrena, ponikljana-ali posrebrena-za izboljšanje odpornosti proti oksidaciji in okoljske prilagodljivosti. Na primer, pocinkana bakrena laminirana zbiralka lahko izboljša odpornost proti koroziji priključnega območja s površinsko prevleko.

 

 

V dejanskih inženirskih aplikacijah med obema mehkima povezavama ni absolutne prednosti ali slabosti, vendar njune prednosti temeljijo na različnih pogojih uporabe.

 

Če scenarij uporabe namenja več pozornosti zmogljivosti prenosa velikega toka, nizkemu uporu in strukturni stabilnosti, kot so baterijski sistemi za shranjevanje energije, oprema za pretvorbo električne energije, sistemi povezav zbiralk itd., so običajno bolj primerne mehke povezave z bakreno folijo.

 

Če oprema zahteva pogosto premikanje, več-smerno prilagajanje ali znatne mehanske vibracije, ima bakreno pletena mehka povezava boljšo prilagodljivost.

 

Na primer, v železniškem tranzitu, električni opremi in sistemih za industrijsko avtomatizacijo lahko fleksibilna zbiralka iz bakrene folije za železniški tranzit zadovolji potrebe po zelo zanesljivih tokovnih povezavah, medtem ko je fleksibilna pletena struktura primernejša za dinamična povezovalna okolja.

 

Poleg tega na področju nove energije, ko se moč baterijskih sistemov še naprej povečuje, morajo mehke povezave ne samo izpolnjevati trenutnih zahtev glede prenosa, temveč morajo upoštevati tudi izkoriščenost prostora, zmogljivost odvajanja toplote in učinkovitost sestavljanja.

 

Zato morajo inženirski načrtovalci običajno izbrati ustrezno strukturo glede na specifične delovne pogoje.

 

 

Končna zmogljivost mehko{0}}povezanih izdelkov ni odvisna samo od izbire materiala, ampak tudi od proizvodnega procesa.

 

Mehke povezave z bakreno folijo se osredotočajo predvsem na konsistenco laminacije bakrene folije, kakovost varjenja in natančnost končne obdelave. Visoko{1}}kakovosten konektor iz laminirane fleksibilne folije mora zagotavljati, da na območju varjenja ni očitnih napak, hkrati pa ohranja stabilno pot prenosa toka.

 

Mehke povezave z bakreno pletenico posvečajo več pozornosti premeru bakrene žice, gostoti pletenice, kakovosti stiskanja koncev in postopku površinske obdelave. Razumna pletena struktura lahko izboljša prožnost, hkrati pa prepreči, da bi pretirana ohlapnost bakrene žice vplivala na odpornost.

 

Za posebna okolja uporabe je mogoče sprejeti tudi prilagojene modele, kot je Customized Tin Plating Copper Laminated Busbar, ki lahko zadovolji potrebe različne opreme s prilagoditvijo velikosti, prevleke in načinov povezovanja.

 

 

 

Z razvojem novih energetskih vozil, sistemov za shranjevanje energije in tehnologije pametnih omrežij se komponente električnih povezav razvijajo v smeri visokega toka, visoke zanesljivosti in miniaturizacije.

 

V prihodnosti izdelki z mehkimi povezavami ne bodo morali imeti le odlične električne prevodnosti, temveč bodo morali izpolnjevati tudi lahko zasnovo, višje ravni avtomatizirane proizvodnje in sposobnost prilagajanja kompleksnim okoljem.

 

V električnih-električnih sistemih z veliko močjo postajajo strukture, kot je več-slojna vodila iz bakrene folije za električni sistem, pomembne rešitve za izboljšanje zanesljivosti sistema. Hkrati bodo v kombinaciji z izolacijsko zaščito, natančnim oblikovanjem in avtomatizirano proizvodno tehnologijo izdelki mehke povezave igrali pomembnejšo vlogo v novih energetskih vozilih, močnostni elektronski opremi in industrijskih energetskih sistemih.

 

Mehke povezave iz bakrene folijein bakreno pletene mehke povezave predstavljajo dve tehnični smeri stabilne povezave oziroma visoko fleksibilne povezave. Med postopkom inženirskega načrtovanja je treba opraviti celovito presojo na podlagi pogojev delovanja opreme, trenutnih zahtev, prostorske postavitve in mehanskih zahtev ter izbrati najprimernejšo rešitev za povezavo, da se zagotovi dolgoročno stabilno delovanje celotnega električnega sistema.