Popoln vodnik po proizvodnem procesu in električni uporabi bakrene zbiralke PVC potopnega pokrova

Bakrene zbiralke so ključne komponente v sistemih za distribucijo električne energije, ki prenašajo visoke tokove. Običajno uporabljeni osnovni materiali vključujejo baker T2, aluminij 1060 in nerjavno jeklo. Med temi se baker s svojo vrhunsko električno prevodnostjo, toplotno prevodnostjo in mehansko stabilnostjo v primerjavi z aluminijem najpogosteje uporablja v celotnih sistemih za distribucijo električne energije in visoko{4}}priključnih scenarijih. Služi kot jedrni nosilec za fazne, nevtralne in ozemljitvene povezave v primarnih tokokrogih, bakrene zbiralke pa se skoraj izključno uporabljajo za visoko{6}}tokovne povezave med primarnimi komponentami znotraj električnih omaric. PVC-ponikljane bakrene zbiralke za baterije EV so tipičen derivat te vrste bakrenih zbiralk na področju novih energetskih baterij, prilagojene posebnim zahtevam glede zmogljivosti visoko-tokovnih povezav v vozilih.

Tradicionalne gole bakrene zbiralke ali bakrene zbiralke, prevlečene s kositrom, so med praktično uporabo nagnjene k nenamernim kratkim stikom in površinski oksidaciji/koroziji. Zato industrija za izolacijo na nepovezanih območjih običajno uporablja PVC potopne-prevleke. To bistveno izboljša varnost izdelka in odpornost na okolje, ne da bi vplivalo na prevodnost bakrene zbiralke. Te bakrene zbiralke, prevlečene s potopom, so postale najpogosteje uporabljene izolirane prevodne komponente v trenutnih sistemih za distribucijo električne energije. »Izolirana zbiralka« je običajno industrijsko ime za to vrsto izolirane bakrene zbiralke, ki popolnoma odpravlja nevarnost kratkega-stika golih bakrenih zbiralk v scenarijih gostega ožičenja.

Najpomembnejši referenčni kazalnik pri izbiri bakrenih zbiralk je njihova tokovna nosilnost. Načrtovalci morajo natančno izbrati ustrezno območje-preseka glede na največji delovni tok vezja. Med namestitvijo morajo biti vijaki na priključnih točkah priviti s standardnim navorom. Ohlapne povezave bodo povzročile močno povečanje kontaktnega upora, kar bo povzročilo znatno lokalizirano toploto, ko skoznje teče visok tok, kar lahko vodi do taljenja bakrene zbiralke in požara. Izolacijska plast s potopnim - PVC-jem lahko tudi do neke mere upočasni površinsko oksidacijo, kar ohranja dolgoročno- stabilnost prevodnosti povezovalnih točk. Konektor zbiralke akumulatorja z izolirano PVC izolacijo je posebna bakrena zbiralka, prevlečena s potopom, zasnovana za visoko tokovno nosilnost, primerna za visoke{9}}tokovne scenarije povezovanja znotraj napajalnih baterij.

Najpogosteje uporabljen material za potapljanje bakrenih vodil je polivinilklorid (PVC). Ta material ima odlične električne izolacijske lastnosti, odpornost proti kemični koroziji in odpornost proti obrabi. Je poceni, ima zrel postopek oblikovanja, strjena izolacijska plast pa ima močan oprijem in ni nagnjena k pokanju. Lahko stabilno deluje dlje časa v širokem temperaturnem razponu od -40 stopinj do 120 stopinj, kar popolnoma izpolnjuje zahteve večine scenarijev industrijske distribucije električne energije. Prevlečena bakrena zbiralka, izolirana s potapljanjem, je obdelana s kositrom-in nikljanjem na bakrenem substratu zbiralke pred nanosom potapljanja, kar dodatno poveča odpornost izdelka proti oksidaciji in koroziji, zaradi česar je primeren za posebne delovne pogoje, ki vključujejo visoko vlažnost in visoko količino soli.

Celoten proizvodni proces za bakrene zbiralke s potopnim PVC-jem je v skladu s strogimi standardi za nadzor postopka. Prvi korak je predobdelava podlage, ki vključuje temeljito odstranjevanje vseh robov, oljnih in oksidnih plasti s površine bakrene zbiralke z brušenjem in ultrazvočnim čiščenjem. To zagotavlja čisto in{2}}neumazano površino, kar je ključna podlaga za poznejši trdni oprijem nanosa. Ostanki olja na površini lahko zlahka povzročijo izbokline in luščenje v oblikovani izolacijski plasti. Zahteve za postopek predobdelave so še posebej stroge za bakrene zbiralke, ki pokrivajo PVC potopno prevleko, saj čistoča površine neposredno določa življenjsko dobo in zanesljivost izolacijske plasti.

Po predobdelavi se začne postopek obešanja. Glede na dimenzije bakrene zbiralke in načrtovano površino za potapljanje se uporabijo ustrezne žice za obešanje bakrene zbiralke na namenski nosilec za potapljanje. Točke za obešanje se morajo izogibati celotnemu območju premazovanja s potapljanjem, da preprečite vrzeli v sloju premaza. Hkrati je bistveno zagotoviti, da se bakrena zbiralka med postopkom nanosa s potapljanjem ne trese ali udarja, kar preprečuje praske in neenakomerno debelino neutrjene plasti premaza. Zbirke, izolirane iz čistega bakra, večinoma uporabljajo prilagojene viseče nosilce, da zmanjšajo vpliv obešalnih točk na celovitost izolacijske plasti.

Ko so bakrene zbiralke odložene, vstopijo v postopek predgretja. Viseče bakrene podlage zbiralke se postavijo v pečico s konstantno-temperaturo. Temperatura predgretja in čas zadrževanja sta natančno nadzorovana glede na celotno velikost in debelino stene bakrene zbiralke, kar zagotavlja, da celotna zbiralka enakomerno absorbira dovolj toplote. Ta korak je ključnega pomena za hitro in enakomerno adsorpcijo materiala za potapljanje na površino bakrene zbiralke, potem ko ta vstopi v raztopino za potapljanje. Nezadostna temperatura predgretja bo povzročila tanek premazni premaz in nezadostno oprijemljivost, medtem ko bo previsoka temperatura povzročila prezgodnjo razgradnjo raztopine premaznega premaza, kar bo vplivalo na delovanje izolacijske plasti. Velike-velike,-bakrene zbiralke z debelimi stenami, kot so tiste v Custom Solid Power Bus Bar z izolirano potopno cevjo, zahtevajo daljši čas predgretja in zadrževanja, da se zagotovi enakomerna temperatura v celotnem prostoru.

Po predgretju se začne postopek premazovanja jedra s potapljanjem. Ko je bakrena zbiralka dosegla prednastavljeno temperaturo, se hitro potopi v posebno posodo, v kateri je raztopina PVC premaza. Čas potapljanja je natančno nadzorovan glede na zahtevano debelino sloja potapljanja. Daljši kot je čas potopitve, večja je debelina končne izolacijske plasti. To je mogoče prilagodljivo prilagoditi glede na zahteve glede vzdržljive napetosti izolacije v različnih scenarijih. Med postopkom premazovanja s potapljanjem je bistveno zagotoviti, da je bakrena zbiralka gladko potopljena, da preprečite nastanek zračnih mehurčkov v notranjosti, kar bi vplivalo na gostoto izolacijske plasti. Kot najpogosteje uporabljena ravna bakrena zbiralka, izolirana ravna bakrena zbiralka zahteva enakomerno debelino PVC prevleke po svoji široki površini med postopkom nanašanja s potapljanjem, da se izognete krajevnim območjem nezadostne debeline.

Po nanosu s potapljanjem se bakrena zbiralka s PVC prevleko vrne v peč in strdi v temperaturnem območju od 180 stopinj do 300 stopinj. Temperaturo strjevanja in trajanje je treba natančno prilagoditi glede na velikost bakrene zbiralke ter zahtevano debelino in trdoto PVC prevleke. To zagotavlja, da se PVC material popolnoma stopi in teče, tvori neprekinjeno in gosto izolacijsko plast, temeljito odstrani morebitne ostanke mikro-zračnih mehurčkov in zagotavlja, da zmogljivost električne vzdržljive napetosti izolacijske plasti ustreza standardom. Po tem standardnem postopku strjevanja lahko izolacijska plast bakrene zbiralke, izolirana s PVC, doseže prebojno vzdržljivo napetost nekaj kilovoltov, kar v celoti izpolnjuje varnostne zahteve nizko-napetostnih sistemov za distribucijo električne energije.

Po plastificiranju se začne končni proces ohlajanja. Visokotemperaturna-bakrena zbiralka se odstrani iz pečice in ohladi s čistim stisnjenim zrakom, dokler ne doseže sobne temperature. Rezultat tega je popoln izdelek bakrene zbiralke s PVC-izolacijo. Po opravljenih vseh procesnih testiranjih je pripravljen za uporabo. Trenutno se ta vrsta izdelka pogosto uporablja v razdelilnih omarah, novih hranilnikih energije in železniškem transportu. Kot standardizirana visoko{7}}tokovna povezovalna komponenta PVC izolirana bakrena zbiralka za električne povezave bistveno poenostavi postopek ožičenja električnih sistemov in izboljša splošno varnost delovanja sistemov za distribucijo električne energije.