Алюминиевые шины: облегченная альтернатива для современных систем распределения электроэнергии.
Медь десятилетиями доминировала в электрических соединениях. Но за последние пять лет мы наблюдаем явный сдвиг. Все больше инженеров задают вопросы о...алюминиевая шина решения — не потому, что медь плоха, а потому, что алюминий решает конкретные проблемы, с которыми медь не справляется.
Вес. Стоимость. Коррозионная стойкость в условиях эксплуатации на открытом воздухе. Вот три причины.алюминиевая шина Спрос продолжает расти во всех отраслях, которые мы обслуживаем.
В компании Фокссен мы занимаемся производствомизготовленные на заказ алюминиевые шины С 2017 года мы работаем параллельно с обработкой меди. Технологические процессы частично совпадают — те же лазерные резаки, те же станки с ЧПУ, те же проверки качества. Но материал ведет себя по-другому. Он режется быстрее, сваривается по-другому и требует специальных знаний в области нанесения покрытий для поддержания надежного электрического контакта в течение длительного времени.
В этой статье рассматривается то, что мы узнали оалюминиевая шина проектирование, производство и где целесообразнее использовать медь по сравнению с другими материалами.
В каких случаях алюминиевые шины превосходят медные?
Снижение веса
Плотность алюминия примерно в три раза ниже плотности меди.системы хранения энергии где каждый килограмм влияет на стоимость доставки и монтажных работ, переход от меди калюминиевая шина Это позволяет снизить вес разъема на 50% и более. Чаще всего мы наблюдали этот эффект в контейнерных системах.системы хранения энергии на основе батарей (БЕСС) иИнфраструктура для зарядки электромобилей где технические специалисты работают с компонентами в процессе сборки.
Экономическая эффективность
Стоимость алюминиевого сырья значительно ниже, чем меди. Для больших поперечных сечений.система распределения электроэнергии Экономия на компонентах и материалах быстро накапливается. Одно замечание: для предотвращения гальванической коррозии в месте соединения часто требуется медно-алюминиевое переходное покрытие или биметаллические шайбы. Это увеличивает стоимость. Но в целом,алюминиевая шина Остается дешевле при эквивалентной пропускной способности по току в большинстве применений с током выше 200 А.
Коррозионная стойкость
На поверхности чистого алюминия образуется естественный оксидный слой, защищающий от атмосферной коррозии. В прибрежных районахсистема хранения энергии установки или наружныесистема распределения электроэнергии шкафы,алюминиевая шина При соответствующей обработке поверхности он служит дольше, чем чистая медь. Оксидный слой тонкий — нанометры — но стабильный. Секрет заключается в управлении этим оксидом в точках электрического контакта.
Области применения алюминиевых шин в различных отраслях промышленности
Накопители энергии / БЕСС
контейнеризированныйсистемы хранения энергии на основе батарей Для соединения ячеек, модулей и инверторов необходимы шины. Вес имеет значение, поскольку контейнеры имеют ограничения по нагрузке на пол.Алюминиевая шина Снижает требования к несущей конструкции и упрощает монтаж. Обычно используется толщина от 3 до 6 мм, ширина от 40 до 100 мм, с оловянным или никелевым покрытием в местах болтовых соединений.
Инфраструктура зарядки электромобилей
Быстрозарядные устройства постоянного тока выдерживают мощность от 150 до 350 кВт. Для внутренней системы распределения питания необходимы шины, которые не будут перегреваться, но при этом не сделают шкаф слишком тяжелым для настенного монтажа.Алюминиевая шина достигается этот баланс. Мы изготовили детали длясистема зарядки электромобилей производители, где снижение веса напрямую позволило создать более компактный корпус.
Распределение электроэнергии в центрах обработки данных
Здесь это встречается реже — в центрах обработки данных блоки распределения питания (ПДУ) часто используют медные провода для обеспечения совместимости со старыми системами. Однако крупные центры обработки данных, изучающие возможности жидкостного охлаждения и увеличения плотности размещения оборудования в стойках, пересматривают свои подходы.Алюминиевая шина Использование в системах автобусных линий может снизить нагрузку на подвесные конструкции. Мы разработали прототипы компонентов для этого рынка, хотя объемы производства пока ниже, чем у систем хранения энергии или зарядки электромобилей.
Промышленное оборудование и распределительные устройства
Крупные центры управления электродвигателями и распределительные щиты иногда содержат требования к...алюминиевая шина Для основных линий электропитания, где вес и стоимость перевешивают незначительное снижение проводимости. Ключевым моментом является правильное подключение: гальванизированные контактные поверхности, антиоксидантная паста и правильный момент затяжки болтов.
Производство алюминиевых шин: чем они отличаются от медных?
Резка
На наших станках алюминий режется примерно на 40% быстрее, чем медь.Лазер АМАДА 3015LVP-40CFМеньшая отражательная способность, более низкая температура плавления. Но кромка реза получается мягче — более склонна к образованию заусенцев. Мы регулируем давление вспомогательного газа и скорость резки, чтобы минимизировать это. Для больших объемов прямых реза нашиЛазер Байчао 6000 Вт или гидравлические ножницы справятся с рабочей нагрузкой.
Удар
Нашпуансоны для револьверной головки АМАДА AE2510 Хорошо подходит для обработки алюминия толщиной до 6 мм. При большей толщине возрастает риск растрескивания кромок. Для более толстых материалов мы предпочитаем лазерную обработку или механическую обработку.
Механическая обработка
Алюминий легче сверлить и фрезеровать, чем медь. Нарезание резьбы требует осторожности — при использовании стандартных медных метчиков материал заедает. Мы используем метчики и смазки, специально предназначенные для алюминия. Резьбовые отверстия валюминиевая шина Для болтовых соединений это распространенная практика; мы придерживаемся допуска по положению ±0,05 мм для критически важных элементов.
Изгиб
Алюминий упрочняется при обработке так же, как и медь, но обладает другими характеристиками. Сплав 5052-H32 легко гнется. Сплав 6061-T6 прочнее, но трескается при слишком сильном изгибе. Обычно мы используем сплав 5052 для формовки.алюминиевая шина и 6061 для плоских конструкционных применений. Минимальный радиус изгиба составляет 1,5 × толщина материала для 5052 и 2,5 × для 6061.
Обработка поверхности
Чистый оксид алюминия обладает высоким электрическим сопротивлением. Для обеспечения надежных соединений мы рекомендуем:
л Лужение — наиболее распространенный, паяемый, предотвращает окисление в местах соединений.
л Никелирование — повышенная износостойкость, более высокая термостойкость
л Серебряное покрытие — обладает высочайшей проводимостью, используется в контактах распределительных устройств, дорогостоящий.
л Хроматное конверсионное покрытие — для защиты от коррозии без необходимости электрического контакта
Мы не занимаемся нанесением покрытий собственными силами. Этим занимаются наши местные партнеры, и мы проверяем сертификаты по каждой партии.
Вопросы проектирования, которые инженеры часто упускают из виду.
Тепловое расширение
Алюминий расширяется на 23% больше, чем медь, на каждый градус Цельсия. На длинных автобусных маршрутах — например, на расстоянии 2 метров — это заметно.алюминиевая шина всистема распределения электроэнергии — это создает подвижность в опорах. Гибкие соединения или компенсационные зазоры предотвращают деформацию. Мы видели конструкции, в которых жесткое крепление приводило к растрескиванию балки после шести месяцев термических циклов.
Контактное сопротивление
Естественный оксидный слой на алюминии является изолятором. Даже для поверхностей с оловянным покрытием требуется правильный момент затяжки болтов и антиоксидантная паста для поддержания низкого контактного сопротивления в течение многих лет. Мы рекомендуем указывать значения момента затяжки и графики повторной затяжки в монтажной документации.
Снижение номинальной мощности
Проводимость алюминия составляет 61% от проводимости меди по объему. Для пропускания эквивалентного тока,алюминиевая шина Требуется примерно в 1,6 раза большая площадь поперечного сечения. Инженеры иногда упускают это из виду и указывают те же размеры, что и в своей медной конструкции. Результат: перегрев. Мы отмечаем это при проверке ДСМ, когда обнаруживаем.
Часто задаваемые вопросы: Сотрудничество с Фокссен в проектах по алюминиевым шинам
В: Какие алюминиевые сплавы вы используете для изготовления шин?
В основном используем алюминиевый сплав 5052-H32 для формованных деталей и 6061-T6 для плоских конструкционных стержней. Сплав 5052 хорошо гнется. 6061 прочнее, но требует большего радиуса изгиба. Мы имеем в наличии оба сплава и можем заказать другие, если это необходимо по вашим спецификациям.
В: Можете ли вы покрыть алюминиевые шины гальваническим покрытием?
Мы не занимаемся нанесением покрытий собственными силами. Мы сотрудничаем с сертифицированными местными партнерами для нанесения оловянного, никелевого или серебренного покрытия. Каждая партия проходит проверку толщины и тестирование адгезии. Сертификаты предоставляются по запросу.
В: Какую максимальную толщину алюминиевой шины вы можете изготовить?
Практический предел для лазерной резки составляет 10 мм, а для штамповки на станках с ЧПУ — 6 мм. При толщине более 10 мм мы рекомендуем использовать листовой металл или экструдированный пруток.система хранения энергии Диаметр шин составляет от 3 до 6 мм.
В: Вы проводите тестирование электропроводности?
Да. Мы проверяем поступающие материалы с помощью вихретоковых кондуктометров. Для крупных заказов мы можем организовать лабораторные испытания удельного сопротивления с предоставлением документации.
В: Можно ли использовать алюминий и медь в одном узле?
Мы изготавливаем изделия из обоих материалов, но не рекомендуем прямой контакт без биметаллических переходных пластин или гальванических соединений. Гальваническая коррозия между алюминием и медью — это реальная проблема. Мы можем разработать и поставить переходные шайбы или гальванические соединительные пластины в составе узла.
В: Каков типичный срок выполнения заказа?
Изготовление прототипов: 5-10 дней. Производство: 2-4 недели в зависимости от объема и требований к покрытию. Доставка в Европу занимает 3-5 недель, на западное побережье США — 2-3 недели.
В: Как запросить ценовое предложение?
Электронная почтаАнна@xmfoxsen.com или WhatsApp +86 132 9592 1800. Отправьте чертеж, эскиз или описание. Мы подтвердим материал, покрытие, допуски и отметим любые вопросы по конструкции в течение 24 часов.
Фокссен Промышленный Технологии Ко., ООО.
№ 108, Жунъюань Дорога, район Тонган, Сямынь, Фуцзянь, Китай