Anwendung von Kupfer-Aluminium-Sammelschienen in Niederspannungsgeräten

Sep 28, 2021

, als neuer Elektrowerkstoff, löst eine Materialrevolution vom Einzelmetall zum Verbundwerkstoff aus.

In Niederspannungs-Komplettanlagen sind die Hauptanforderungen an stromführende Leiter ihre Strombelastbarkeit und mechanische Festigkeit. Die spezifischen Bewertungsindikatoren sind Erwärmung und Kurzschlussstromfestigkeit. Beim Verbundwerkstoff muss die Grenzflächenhaftfestigkeit der beiden Materialien gewährleistet sein und es darf bei der Bearbeitung durch Scher-, Stanz- und Biegeprozesse nicht zu Delaminationen kommen. Gleichzeitig muss sichergestellt sein, dass der Verbundwerkstoff den Belastungen durch Wärmeausdehnung und Kaltkontraktion standhält. Zusätzlich zur Einhaltung der Temperaturanstiegsgrenze und der dynamischen thermischen Stabilität muss die Grenzflächenhaftfestigkeit zwischen Kupfer und Aluminium auch die Anforderungen des Stanzens, Biegens und Überwindens der durch Wärmeausdehnung und Kaltkontraktion verursachten Spannungen erfüllen. Die Grenzflächenhaftfestigkeit steht in direktem Zusammenhang mit dem Herstellungsprozess. Die Grenzflächenbindungsstärke ist bei verschiedenen Herstellungsverfahren unterschiedlich.




Die Haftfestigkeit der Kupfer-Aluminium-Verbundstoffschnittstelle ist der Kernschlüsselparameter vonKupfer-Aluminium-Sammelschiene, die größer sein sollte als der angegebene Wert des DL / t247-Standards (35MPa). Wenn er unter dem angegebenen Wert liegt, zerstört die durch Wärmeausdehnung und Kaltkontraktion erzeugte Spannung die Verbindung der Kupfer-Aluminium-Grenzfläche, was zu elektrochemischer Korrosion führt. Es gibt ernsthafte versteckte Probleme im Betrieb, Ausfälle und Kurzschlüsse und sogar elektrische Brände. Das Volumenverhältnis der Kupferschicht ist der Schlüsselparameter des Kupfer-Aluminium-Verbundstabes. ImKupfer-Aluminium-SammelschieneJe dicker die Kupferschicht, desto höher die Leitfähigkeit, desto schwieriger die Verarbeitung und desto höher die Kosten. Wenn es eine bestimmte Dicke überschreitet, nimmt die Leitfähigkeit nicht viel zu, aber die Kosten steigen stark. Die Elektroenergie-Industrienorm DL/t247 gibt ein Volumenverhältnis von 20 % an. Wenn es 20 % erreicht, erreicht seine Strombelastbarkeit 86 % der T2-Kupferstange. Wenn es unter dem Standardwert liegt, verringert es die Strombelastbarkeit, erhöht den Temperaturanstieg der gesamten elektrischen Ausrüstung, erhöht den Energieverbrauch und beeinträchtigt die Gebrauchssicherheit der Ausrüstung. Die Verbindungsfestigkeit der Grenzfläche und das Querschnittsverhältnis der Kupferschicht bestimmen die Leistungsparameter des Kupfer-Aluminium-Verbundbusses, die die beiden Schlüsselparameter des Kupfer-Aluminium-Verbundbusses sind.