Pomemben napredek je bil dosežen pri razvoju fleksibilnih, kompaktnih zbiralnih konektorjev, ki prispevajo k izboljšani učinkovitosti namestitve v sistemih za distribucijo električne energije z-visoko gostoto

S pospešeno urbanizacijo in naraščajočo višino stavb postavljajo visoke-zgradbe, veliki industrijski obrati in javna infrastruktura vedno večje zahteve glede zmogljivosti električne energije in zanesljivosti distribucije. Tradicionalni kabli kažejo omejitve pri prenosu velikega-toka in izkoriščenosti prostora. Kompaktni sistemi zbiralk vložnega- tipa so s svojimi prednostmi visoke tokovne nosilnosti, kompaktne strukture in enostavnega vzdrževanja postali pomembna razvojna usmeritev za sodobne sisteme za distribucijo električne energije. V tem ozadju sta strukturna optimizacija in izboljšanje zmogljivosti kompaktnih zbiralnih konektorjev postala ključna dejavnika, ki vplivata na varnost sistema in učinkovitost konstrukcije.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Prevodno telo kompaktnega sistema zbiralk je običajno sestavljeno iz bakrenih zbiralk, izolacijskih materialov in pripadajočih dodatkov. Konektorji se uporabljajo za doseganje električnih in mehanskih povezav med bakrenimi zbiralkami. Ti sistemi se pogosto uporabljajo v visokih -zgradbah in velikih industrijskih okoljih, njihova zanesljivost povezave pa neposredno določa varnost delovanja. Vendar pa obstoječi kompaktni konektorji zbiralke pogosto trpijo zaradi nezadostnega prileganja bakrene zbiralke v praktičnih aplikacijah, kar vodi do visokega kontaktnega upora, nenormalnega lokalnega dviga temperature in morebitnih izpadov električne energije v resnih primerih, kar vpliva na stabilnost napajanja.

 

Da bi nadomestili zgoraj omenjene pomanjkljivosti, mora -gradbeno osebje na gradbišču pogosto večkrat poravnati in zategniti povezave, kar ne le poveča težavnost namestitve, temveč tudi znatno podaljša čas montaže in demontaže. Z naraščajočim pritiskom na projektne cikle in stroške dela je postalo pereče vprašanje, kako skrajšati čas namestitve zbiralnih konektorjev z visoko-gostoto, hkrati pa zagotoviti električno zmogljivost in izolacijsko varnost.

 

Raziskovalna skupina je za reševanje te industrijske točke predlagala in razvila prilagodljiv konektor zbiralke visoke-gostote. Ta novi konektor je sestavljen iz modulov, kot so vpenjalna struktura, prožna izolacijska guma, bakrene zbiralke, toge izolacijske blazinice in izolacijski tulci. S strukturno sinergijsko optimizacijo izboljšuje toleranco napak pri sestavljanju in učinkovitost namestitve, hkrati pa zagotavlja prevodno zanesljivost. Pri zasnovi sistemske izolacije je fleksibilna struktura združena z več-slojnim izolacijskim konceptom, kar zagotavlja dobro osnovo za kasnejše združljive aplikacije z zrelimi rešitvami za izolacijo zbiralk, kot sta izolacija zbiralk in izolacijske cevi zbiralk.

 

V tradicionalni enonadstropni-zgradbi z-postopkom namestitve zbiralke z visoko gostoto gradnja običajno vključuje pet stopenj: ravnanje z materialom, ožičenje kanala zbiralke, namestitev zbiralke, povezava zbiralke in tesnjenje pokrovne plošče. Statistični podatki kažejo, da enoslojni-postopek povezovanja zbiralke predstavlja znaten delež celotnega časa gradnje in je edini korak z znatnim prostorom za zmanjšanje. Če za primer vzamemo več visokih -zgradb, je učinkovitost namestitve konektorjev postala ključni dejavnik, ki omejuje doseganje projektnih rokov skozi celoten cikel gradnje.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Na podlagi povratne-inženirske analize obdobja gradnje je treba za doseganje splošnega cilja zmanjšanja gradbenega cikla povprečni čas sestavljanja/razstavljanja posameznega-konektorja zbiralke z visoko gostoto zmanjšati s približno 9 minut na manj kot 5,36 minute. Da bi dosegli ta cilj, je bil prilagodljiv konektor zbiralke visoke -gostote zasnovan s "hitrim sestavljanjem/razstavljanjem" in "stabilno prevodnostjo" kot glavnima indikatorjema, kar sistematično optimizira njegovo strukturno obliko in izbiro materiala.

 

S funkcionalnega vidika mora konektor zbiralke visoke{0}}gostote hkrati izpolnjevati več zahtev, vključno z zanesljivim vpenjanjem zbiralke, varno izolacijo med-fazami-fazami, stabilno prevodnostjo, zadostno strukturno trdnostjo in zanesljivo izolacijo vijakov. Na podlagi tega je bila celotna struktura razdeljena na pet funkcionalnih modulov: vpenjalna struktura, fleksibilna izolacijska plast, prevodna bakrena zbiralka, toga izolacijska podloga in izolacijski tulec, pri čemer je bil vsak modul podvržen primerjavi zasnove in delovanja.

 

V modulu vpenjalne strukture je optimizacija kombinacije dvo-glavih šestkotnih vijakov in omejevalnih blokov dosegla višjo prednapetost in krajši čas namestitve, kar zagotavlja tesno in zanesljivo povezavo zbiralke. V fleksibilnem izolacijskem modulu je analiza izolacijske učinkovitosti in trdote različnih gumijastih materialov privedla do izbire silikonske gume, ki ponuja vrhunsko splošno zmogljivost, da izboljša stabilnost medfazne izolacije in dopolni izolacijske strukture, kot je izolacijska plošča zbiralke.

 

Kar zadeva zasnovo prevodnega modula, je primerjalno testiranje ploščatih, konveksnih in fleksibilnih rešitev bakrenih zbiralk razkrilo, da ima fleksibilna bakrena zbiralka vrhunsko stabilnost upora zanke, kar učinkovito blaži neenakomernost stika, ki jo povzročajo odstopanja pri namestitvi. To zagotavlja tehnično referenco za nadaljnje aplikacije v strukturah bakrenih zbiralk, izoliranih s PVC, ali izoliranih bakrenih zbiralk s toplotno skrčljivimi cevmi.

 

Modul toge izolacijske podloge se osredotoča na izolacijsko trdnost materiala, odpornost na toploto in vodoodpornost. Rezultati testiranja kažejo, da ima material PTFE znatne prednosti pri zanesljivosti izolacije in okoljski prilagodljivosti ter učinkovito izboljšuje dolgoročno -stabilnost konektorja v zapletenih pogojih delovanja. Ta koncept zasnove zagotavlja tudi referenco za inženirsko uporabo visoko-zanesljivih izolacijskih rešitev, kot je trdna izolacija cevne zbiralke.

 

V modulu izolacijskega tulca je bila z ocenjevanjem prebojne trdnosti, toplotne odpornosti in učinkovitosti sestavljanja/razstavljanja različnih -prereznih struktur končno določena poligonalna strukturna shema, ki je znatno zmanjšala nihanja časa sestavljanja in hkrati zagotovila električno varnost. Ta zasnova modula ima dobro funkcionalno sinergijo s toplo{2}}izolacijskimi rešitvami, kot sta Heat Shrink BusBar in Heat Shrink Sleeves BusBar.

 

Če povzamemo, prilagodljiv konektor zbiralke visoke-gostote z modularno zasnovo in optimizacijo materiala dosega znatno izboljšanje učinkovitosti sestavljanja/razstavljanja, hkrati pa zagotavlja električno zmogljivost in varnost izolacije. Njegov koncept zasnove ni uporaben samo za tradicionalne sisteme za distribucijo električne energije v stavbah, temveč ponuja tudi nove zamisli za strukturno optimizacijo priključkov za baterije za EV in priključkov za baterije za EV v nastajajočih scenarijih uporabe, kot so visoko{2}}napetostni sistemi za električna vozila inVodilne palice akumulatorskega terminala.

 

Strokovnjaki iz industrije verjamejo, da bodo z nenehno rastjo novih virov energije, shranjevanja energije in scenarijev visoke-gostote porabe električne energije prilagodljive rešitve povezav zbiralk, ki uravnotežijo učinkovitost, varnost in zanesljivost, pokazale širše možnosti uporabe v prihodnjih sistemih za distribucijo električne energije.