Definition, strukturelle Eigenschaften und elektrische Anwendungsvorteile von laminiertem Kupfer isoliert

Flexible laminierte Flachkupfer-Sammelschienen, auch flexible Sammelschienen genannt, werden durch Stapeln mehrerer Lagen koronabeständiger, flacher, dünner Kupferleiter hergestellt, wobei eine äußere Isolierschicht im Extrusionsverfahren aufgebracht wird. Die Leiter bestehen typischerweise aus T2-Weichkupferstreifen und sind je nach Anwendung sowohl in blankem Kupfer als auch in verzinntem Kupfer erhältlich. Zu den Standardspezifikationen für Kupferbänder gehören verschiedene Größen mit Breiten von 15,5 mm bis 100 mm und Dicken von 0,8 mm bis 1,0 mm. Die Anzahl der gestapelten Lagen kann je nach aktuellem Tragfähigkeitsbedarf flexibel zwischen 2 und 12 Lagen konfiguriert werden.

Die Isolationsschicht ist ein entscheidender Bestandteil der flexiblen laminierten Flachkupfer-Sammelschiene, für die derzeit hauptsächlich zwei Materialien verwendet werden: spezielles Polyvinylchlorid (PVC) und thermoplastisches Elastomer (TPE). TPE-Materialien sind -rauch- und halogenfrei- und erzeugen im Brandfall deutlich weniger Rauch und giftige Gase als herkömmliche PVC-Materialien. Dadurch werden die Sicherheits- und Umweltanforderungen moderner Elektrogeräte besser erfüllt. Das Umspritzen der Isolationsschicht gewährleistet eine zuverlässige Isolierung der Kupferleiter von der Außenumgebung und sorgt gleichzeitig für ausreichenden mechanischen Schutz und elektrische Isolationsfestigkeit. Die Kupferfolien-laminierte Sammelschienen-Softverbindung verwendet eine mehrschichtige Kupferfolien-Laminatstruktur, die eine hohe Strombelastbarkeit gewährleistet und gleichzeitig eine hervorragende Flexibilität und Ermüdungsbeständigkeit bietet.

Das erste Hauptmerkmal der flexiblen laminierten Flachkupfer-Sammelschiene ist ihre einfache Herstellung und Formgebung. Da der Kupferleiter innerhalb der Isolationsschicht frei gleiten kann, verfügt er über nahezu unbegrenzte Biege- und Umformmöglichkeiten. Die erheblichen Abmessungsunterschiede des Kupferbandes entlang seiner Breite und Dicke ermöglichen ein einfaches Biegen der Sammelschiene in Dickenrichtung bei gleichzeitiger Beibehaltung einer hohen Steifigkeit in Breitenrichtung.

Diese Eigenschaft verleiht der Sammelschiene einzigartige mechanische Eigenschaften. -Sie kann manuell oder mit einfachen Werkzeugen in jede beliebige räumliche Konfiguration gebogen werden. Dies erleichtert-die Installation und Verkabelung vor Ort und behält gleichzeitig eine ausreichende strukturelle Festigkeit in Breitenrichtung bei, um äußeren Verformungen standzuhalten. Kupferfolien-Sammelschiene für Hochstromspannung: In leistungselektronischen Geräten löst das flexible Formdesign effektiv das Problem, dass starre Kupfer-Sammelschienen sich nur schwer an komplexe räumliche Anordnungen anpassen lassen.

Das zweite Kernmerkmal der laminierten Kupfersammelschiene für Wechselrichter ist ihre hohe Stromtragfähigkeit. Aufgrund des Skin-Effekts ist die tatsächliche Stromdichte im Leiter bei der Wechselstromübertragung relativ gering; Der Strom konzentriert sich hauptsächlich in einer dünnen Schicht nahe der Leiteroberfläche. Das mehrschichtige Flachleiterdesign der Sammelschiene nutzt die physikalischen Eigenschaften des Skin-Effekts. -Jede Kupferfolienschicht bietet eine unabhängige leitende Oberfläche, sodass die gleiche Gesamtquerschnittsfläche des Leiters einen größeren Strom führen kann.

Im Vergleich zu herkömmlichen Sammelschienen aus massivem Kupfer kann bei Sammelschienen die Menge des verwendeten Leitermaterials reduziert werden, um die gleichen Anforderungen an die Stromtragfähigkeit zu erfüllen, wodurch das Gewicht reduziert und Installationsraum gespart wird. Die flexible Kupferfolienschiene mit laminiertem Kupfershunt sorgt für eine gleichmäßige Stromverteilung über alle Schichten im Stromverteilungspfad und reduziert so das Risiko lokaler Hotspots.

Im Bereich der neuen Energie-Elektrofahrzeuge werden flexible Kupferfolien-Sammelschienen für EV-Batteriepakete für Reihen- und Parallelverbindungen zwischen Batteriemodulen verwendet. Elektrofahrzeuge erzeugen während des Betriebs kontinuierliche Vibrationen und Stöße, und starre Kupferschienenverbindungen neigen bei Vibration zu Spannungskonzentrationen, die zu Lockerungen oder Brüchen an den Verbindungspunkten führen.

Die flexible Struktur der Stromschiene absorbiert und puffert Vibrationsenergie effektiv und gewährleistet so die langfristige Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindungen innerhalb des Batteriepakets. Gleichzeitig kann es durch die thermische Ausdehnung beim Laden und Entladen der Batterie zu Verschiebungen an den Verbindungsstellen kommen; Die Biegefähigkeit der flexiblen Stromschiene kann sich dieser thermomechanischen Verschiebung anpassen und verhindert so eine übermäßige Belastung der Verbindungsstellen.

Im Bereich der Leistungstransformatoren und Drosseln werden Transformatorteile mit flexiblen Kupferfolienanschlüssen für flexible Übergangsverbindungen zwischen Wicklungsanschlussklemmen und externen Sammelschienen verwendet. Transformatoren erzeugen während des Betriebs kontinuierliche elektromagnetische Vibrationen und starre Verbindungen neigen bei Langzeitvibrationen zu Ermüdungsbrüchen. Die flexible Verbindung der Sammelschiene isoliert wirksam die Vibrationsübertragung und schützt so die Integrität der internen Wicklungsanschlüsse des Transformators.

Laminierte Kupferfolienverbinder werden in Schaltanlagen und Verteilerschränken zum Anschluss von Leistungsschaltern, Trennschaltern und Sammelschienensystemen verwendet. Die einfach-zu-formenden Eigenschaften der Stromschienen ermöglichen es den Installateuren vor Ort-, sie entsprechend den tatsächlichen Platzverhältnissen von Hand oder mit einfachen Werkzeugen in geeignete Formen zu biegen, was die Installationsschwierigkeiten und die Bauzeit erheblich reduziert.