ข้อต่อเปลี่ยนบัสบาร์ลวดอลูมิเนียมหุ้มทองแดงในอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้า

Apr 24, 2023

วัสดุคอมโพสิตทองแดงอลูมิเนียมมีการพัฒนาอย่างรวดเร็วในอุตสาหกรรมไฟฟ้าเนื่องจากข้อได้เปรียบพิเศษ ในปี พ.ศ. 2555 สำนักงานพลังงานแห่งชาติได้ออกมาตรฐานอุตสาหกรรมไฟฟ้า

"บัสอะลูมิเนียมหุ้มทองแดงสำหรับอุปกรณ์ส่งกำลังและการแปลงพลังงาน" ระบุว่าวัสดุอะลูมิเนียมหุ้มทองแดงได้เข้าสู่ช่วงการพัฒนาใหม่ในอุตสาหกรรมพลังงาน ในปัจจุบัน คอมโพสิตอะลูมิเนียมทองแดงที่ใช้ในอุตสาหกรรมไฟฟ้าส่วนใหญ่ประกอบด้วย:ลวดอลูมิเนียมหุ้มทองแดง,บัสบาร์อะลูมิเนียมหุ้มทองแดงและข้อต่อทรานซิชันอะลูมิเนียมหุ้มทองแดง.



1.ลวดอลูมิเนียมหุ้มทองแดง

ตัวนำมี "skin effect" เมื่อส่งไฟฟ้ากระแสสลับ การกระจายกระแสภายในตัวนำไม่สม่ำเสมอ กระแสส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ที่ผิวตัวนำ และกระแสภายในมีขนาดเล็กมาก การเปลี่ยนลวดอะลูมิเนียมเป็นลวดอะลูมิเนียมหุ้มทองแดงสามารถลดความต้านทานการส่งผ่านไฟฟ้ากระแสสลับและปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุได้ การเปลี่ยนลวดทองแดงเป็นลวดอลูมิเนียมหุ้มทองแดงสามารถช่วยประหยัดทรัพยากรทองแดงและลดคุณภาพของลวดได้ โดยทั่วไป อัตราส่วนปริมาตรของทองแดงและอะลูมิเนียมในลวดอะลูมิเนียมหุ้มทองแดงคือ 10:90 หรือ 15:85 ในปัจจุบัน วิธีการเตรียมลวดคอมโพสิตอะลูมิเนียมหุ้มทองแดงส่วนใหญ่ประกอบด้วยการเชื่อมหุ้ม การรีดและการจีบ การอัดขึ้นรูปด้วยไฮโดรสแตติก และการหล่อแบบเติมแกนอย่างต่อเนื่อง

2.บัสบาร์อะลูมิเนียมหุ้มทองแดง

ความแตกต่างหลักระหว่างบัสบาร์อะลูมิเนียมหุ้มทองแดงและเหล็กลวดอลูมิเนียมหุ้มทองแดงอยู่ในรูปทรงหน้าตัดที่แตกต่างกัน อันแรกคือหน้าตัดสี่เหลี่ยมผืนผ้า และอันหลังคือหน้าตัดวงกลม บัสคอมโพสิตอลูมิเนียมทองแดงเป็นวัสดุผสมโลหะไบนารีอลูมิเนียมทองแดงชนิดหนึ่งซึ่งใช้เป็นตัวนำส่งกำลังของอุปกรณ์ส่งกำลังและการแปลง พื้นผิวเป็นทองแดงและแกนในเป็นอะลูมิเนียม ทั้งสองอยู่ในสถานะการรวมกันทางโลหะวิทยา ทำให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพการประมวลผลทางไฟฟ้า ทางกล และความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ บัสบาร์อะลูมิเนียมหุ้มทองแดงใช้ประโยชน์จากความต้านทานการกัดกร่อนและคุณสมบัติทางไฟฟ้าของทองแดงอย่างครอบคลุม รวมถึงข้อดีของความหนาแน่นต่ำและการแปรรูปอะลูมิเนียมที่ง่าย จึงช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพด้านต้นทุนและความสะดวกในการก่อสร้าง โดยทั่วไป อัตราส่วนปริมาตรของชั้นทองแดงในบัสบาร์อลูมิเนียมหุ้มทองแดงจะต้องไม่น้อยกว่า 18% กระบวนการเตรียมหลักของบัสบาร์อะลูมิเนียมหุ้มทองแดง ได้แก่ การรีดและการจีบ การอัดขึ้นรูปด้วยแรงดันน้ำ และการหล่อแบบต่อเนื่องเติมแกน

3.ข้อต่อทรานซิชันอะลูมิเนียมหุ้มทองแดง

เมื่อสายส่งและอุปกรณ์ไฟฟ้าเกี่ยวข้องกับการเชื่อมต่อปลายทองแดงและอะลูมิเนียมทั้งสองด้านข้อต่อทรานซิชันอะลูมิเนียมหุ้มทองแดงเป็นส่วนสำคัญ หากวัสดุอะลูมิเนียมทองแดงทับซ้อนกันโดยตรงโดยไม่ใช้ข้อต่ออะลูมิเนียมผสมทองแดง จะมีช่องว่างขนาดเล็กบนพื้นผิวสัมผัสของวัสดุอะลูมิเนียมทองแดง เมื่อพื้นผิวสัมผัสสัมผัสกับอากาศ ทองแดง อะลูมิเนียม และอากาศในช่องว่างสัมผัสจะสร้างเซลล์ปฐมภูมิและเกิดการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้า ซึ่งจะนำไปสู่ความผิดพลาดทางไฟฟ้า เช่น เฟสขาด ไฟฟ้าลัดวงจร และไฟฟ้าขัดข้อง

เมื่อไรข้อต่อทรานซิชันอะลูมิเนียมหุ้มทองแดงใช้เพื่อเชื่อมต่อปลายทั้งสองด้านของทองแดงและอลูมิเนียม ทองแดงและอลูมิเนียม bimetals ทำให้เกิดการรวมกันในระดับอะตอม ขจัดช่องว่างระหว่างโลหะทั้งสอง จึงหลีกเลี่ยงการเกิดการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้า วิธีการเตรียมหลักของข้อต่อคอมโพสิตอลูมิเนียมทองแดง ได้แก่ การเชื่อมแบบกวนด้วยแรงเสียดทาน การเชื่อมแบบระเบิด การเชื่อมด้วยแรงดัน การเชื่อมแบบกระจาย และการประสาน