Temelj prožnih povezav: tehnični razvoj in industrijska uporaba fleksibilnih pletenih zbiralk

Osnovna struktura zbiralke z bakreno pletenico za distribucijo električne energije je sestavljena predvsem iz dveh glavnih komponent: osrednjega gibljivega prevodnega odseka in togih priključnih sponk na obeh koncih. Osrednji del kot surovino običajno uporablja baker -brez kisika- visoke čistosti (baker T2), izdelan z natančnimi postopki pletenja ali sukanja. Ta strukturna zasnova z več-žilami ne le izkorišča učinek kože za zmanjšanje odpornosti na izmenični tok, ampak daje konektorju tudi izjemno prilagodljivost, kar mu omogoča prosto upogibanje v zaprtih prostorih in prilagajanje zapletenim zahtevam ožičenja.

Da bi ustrezal različnim scenarijem uporabe, je del prevodnika na splošno kategoriziran v dve obliki: pleteni in prameni. Fleksibilna zbiralka z bakreno pletenico uporablja žice iz čistega bakra T2-ali pocinkane-bakrene žice-vpletene v mrežasto-strukturo s tehniko pletenja keperja. Ta struktura je podobna zaščitnemu mrežastemu ovoju, ki ga najdemo v kablih, vendar ima znatno večjo gostoto, s čimer zagotavlja obsežno kontaktno površino in znatno površino za odvajanje toplote.

Priključna povezava predstavlja ključno fazo v izdelavi fleksibilnih ravnih bakrenih pletenic, ki neposredno določata velikost kontaktnega upora in mehansko trdnost spoja. Trenutno sta dva prevladujoča postopka mehansko stiskanje in difuzijsko-vezovanje v trdnem stanju. Tradicionalni postopek stiskanja-, ki je podoben standardni izdelavi žičnih snopov-vključuje vstavljanje koncev bakrenih žic v bakreno cev ali sponk; Nato se s hidravličnimi kleščami ali namizno hidravlično stiskalnico uporabi ogromen mehanski pritisk, ki sproži plastično deformacijo v kovini, da se doseže fizično varna pritrditev.

Da bi izpolnili stroge zahteve visoko-tokovnih in visoko-zanesljivih aplikacij, se je pojavila-tehnologija polprevodniškega difuzijskega lepljenja. Ta postopek, ki deluje v okolju z visoko-temperaturo in visokim{5}}tlakom, izkorišča medsebojno difuzijo bakrovih atomov, da se bakrena cev ali priključek neopazno spoji s pleteno bakreno žico, s čimer se doseže metalurška vez na atomski ravni. Konektorji za bakreno vpleteno žico, izdelani s tem postopkom, kažejo izjemno nizek kontaktni upor na vmesniku spoja-pogosto nižji celo od upora samega prevodnika-, hkrati pa izkazujejo znatno povečano natezno trdnost, s čimer popolnoma odpravijo tveganje okvare spoja.

Medtem ko ima baker odlično električno prevodnost, je nagnjen k oksidaciji na zraku-in tvori plast zelenice-, kar povzroči povečanje kontaktne odpornosti. Posledično je površinska obdelava ključni dejavnik pri podaljšanju življenjske dobe fleksibilnih bakrenih konektorjev. Običajne metode obdelave vključujejo pocinkanje, posrebrenje in ponikljanje. Pokositrena plast učinkovito izolira baker od zraka, da prepreči oksidacijo in nudi odlično spajkanje, zaradi česar je najbolj razširjen zaščitni ukrep. Za zelo korozivna okolja-, kot so tista, ki jih najdemo v obratih za vetrno elektrarno na morju ali kemičnih predelovalnih obratih-prevleka z nikljem zagotavlja vrhunsko odpornost na kisline in alkalije. Nasprotno pa se na področju visoko{10}}precizne elektronike in visoko{11}}frekvenčnega prenosa signalov uporablja posrebrenje zaradi izjemno nizke upornosti in izjemne odpornosti proti oksidaciji, s čimer se zagotavljata celovitost in čistost prenosa signala.

Na področju električne varnosti je ozemljitvena žica pozdravljena kot rešilna vrv. V skladu z ustreznimi standardi morajo biti ozemljitvene žice sestavljene iz vpletene gole bakrene žice, katere presek mora izpolnjevati zahteve glede toplotne stabilnosti v zvezi s tokovi-kratkega stika. Vpletena struktura zagotavlja, da ima ozemljitvena žica zadostno fleksibilnost, kar olajša njeno namestitev v zaprtih prostorih-kot so znotraj omaric za distribucijo električne energije in ohišij opreme-, hkrati pa učinkovito znižuje impedanco ozemljitve, da zagotovi, da se lahko v primeru napake tokovi strele ali tokovi kratkega-vezja hitro izpraznijo v zemljo. Ta uporaba bakrenih pletenih vodil za električno ozemljitev vzpostavlja končno obrambno linijo znotraj elektroenergetskih sistemov.

Bakreno pletene tulke-, ki služijo kot specializirana oblika fleksibilne pletene bakrene zbiralke-, se pogosto uporabljajo tudi za ozemljitev oklopnih plasti kablov. Na voljo so v dveh različicah: gola bakrena pletenica in bakrena pletenica iz kositra. Gola bakrena pletenica nudi izjemno visoko prevodnost, medtem ko ima pokositrena bakrena pletenica dodatno odpornost na oksidacijo-. Ti pleteni rokavi imajo dvojni namen: delujejo kot elektromagnetni ščiti za preprečevanje motenj signala in delujejo kot ozemljitvene poti, ki zagotavljajo, da ohišja opreme ostanejo brez električnega naboja. V visoko-napetostnih kabelskih snopih novih energetskih vozil se ravna bakrena pletena žica pogosto uporablja kot zaščitna plast za učinkovito blokiranje elektromagnetnega sevanja, ki ga ustvarjajo visoko-napetost in visoki-tokovi, s čimer se varuje normalno delovanje notranjih nizko{10}}napetostnih elektronskih komponent vozila.

Ker se nova energetska industrija razvija v smeri višjih napetosti (kot so platforme 800 V) in večje integracije, so zahteve glede zmogljivosti za fleksibilne zbiralke postale vse strožje. Pletene bakrene zbiralke so zdaj potrebne ne le za prenos višjih tokov, ampak tudi za prilagoditev zapletenih upogibnih konfiguracij v vse bolj kompaktnih prostorih. To zahteva, da imajo proizvajalci robustne zmožnosti za ne-standardno prilagajanje-od 3D modeliranja do dekompozicije procesa-, kar jim omogoča, da se hitro odzovejo na raznolike in edinstvene potrebe svojih strank.

Prihodnje fleksibilne bakrene zbiralke bodo dale večji poudarek lahki zasnovi in ​​inteligentni funkcionalnosti. Z optimiziranjem pletenice bakrene žice lahko proizvajalci zmanjšajo težo, hkrati pa ohranijo trenutno-nosilnost, s čimer razširijo vozni doseg novih energijskih vozil. Hkrati bo zasnova fleksibilnih vodil vedno bolj vključevala analizo simulacije za optimizacijo prevodnih poti in kanalov za odvajanje toplote, s čimer se bodo ti konektorji učinkovito preoblikovali v integralne komponente celotnega toplotnega upravljanja sistema. Ne glede na to, ali se uporablja kot fleksibilne pletene zbiralke v vsebnikih za shranjevanje energije ali kot izolirane fleksibilne bakrene palice za visoko-napetostni prenos v železniških tranzitnih sistemih, se tehnologija konektorjev pletene bakrene žice še naprej razvija in zagotavlja robusten temelj povezljivosti za gradnjo varnega, učinkovitega in zelenega interneta z energijo.