Warum werden Messingmaterialien normalerweise nicht für Stromschienen verwendet?

In Stromversorgungssystemen und neuen Energieanlagen sind Sammelschienen Kernleiterkomponenten, die kontinuierlich hohe Ströme führen. Ihre Materialauswahl wirkt sich direkt auf die Systemsicherheit, den Temperaturanstieg und die langfristige Betriebszuverlässigkeit aus. Aus technischer Sicht und aus Sicht der Materialeigenschaften ist Messing als Hauptmaterial für Stromschienen nicht geeignet, vor allem aus folgenden Gründen:

 

 

Messing ist eine Kupfer-Zink-Legierung mit einer komplexen Zusammensetzung und der Zinkgehalt variiert je nach Sorte erheblich. Wenn eine Messing-Sammelschiene mit einem Kupfer- oder Aluminiumleiter im selben System verbunden ist und sich in einer feuchten oder korrosiven Gasumgebung befindet, kann sich leicht ein Mikrobatterieeffekt bilden, der zu elektrochemischer Korrosion führt.

 

Diese Korrosion führt direkt zu einer Verschlechterung der Kontaktschnittstelle, einem erhöhten Kontaktwiderstand und infolgedessen zu abnormalen Temperaturanstiegen. Langfristiger Betrieb kann zu einer Alterung der Isolierung, einer verkürzten Lebensdauer der Geräte und sogar zur Gefahr elektrischer Brände führen. Bei Stromschienen- oder Hochspannungs-Sammelschienenanwendungen mit hoher-Zuverlässigkeit stellt dies eine inakzeptable Gefahr dar.

 

 

Messing ist härter und weniger duktil als Kupfer. Diese Eigenschaft wird in Szenarien mit Sammelschienenüberlappung zum Nachteil.

 

Bei Sammelschienenverbindungen liegt der Schwerpunkt auf einer großen Fläche, einem geringen Kontaktwiderstand und einer langzeitstabilen Schnittstelle. Eine höhere Härte schwächt die Haftung der überlappenden Oberfläche, beeinträchtigt die tatsächliche Kontaktfläche und führt zu einer erhöhten lokalen Stromdichte. Bei Hochstromkontakten und Stromschienensystemen kann dieses Phänomen leicht zu örtlicher Überhitzung führen.

 

 

Aus Sicht der intrinsischen Materialeigenschaften weist Messing einen deutlich höheren spezifischen Widerstand auf als Kupfer. Bei Stromfluss ist der Wärmeverlust pro Längeneinheit höher, was sich nachteilig auf die Energieeffizienzregelung auswirkt.

 

Der Kernwert einer Sammelschiene als elektrische Kupfersammelschiene liegt in ihrem geringen Widerstand, ihrem geringen Verlust und ihrem geringen Temperaturanstieg. Messing weist von Natur aus einen Mangel an diesen Kernindikatoren auf, weshalb es für Verteilungssammelschienen oder Hochleistungs-Gleichstromsysteme ungeeignet ist.

 

 

Durch den Zusatz von Zink ist der Wärmeausdehnungskoeffizient von Messing im Allgemeinen höher als der von Kupfer. Bei Lastschwankungen oder großen Umgebungstemperaturunterschieden sind Messing-Sammelschienen anfälliger für Spannungskonzentrationen oder Lockerungen aufgrund thermischer Ausdehnung und Kontraktion.

Bei großen, durchgehenden Sammelschienensystemen wirkt sich diese thermomechanische Fehlanpassung direkt auf die Stabilität der Sammelschienenspannung und die Langzeitsicherheit aus.

 

 

Obwohl Sammelschienen und Klemmen beide leitende Komponenten sind, unterscheiden sich ihre Rollen in einem System deutlich.

 

Busse verarbeiten eine kontinuierliche Übertragung mit hohem{0}Strom und geringem-Verlust. Daher ist die Verwendung von hoch-reinem Kupfer vorrangig erforderlich, um eine stabile elektrische und thermische Leistung über die gesamte Lebensdauer der Kupferschiene sicherzustellen.

 

Terminals hingegen sind in erster Linie Struktur- und Verbindungsbauteile. Unter Einhaltung aktueller-Belastungsanforderungen kann je nach Betriebsbedingungen Messing oder Kupfer ausgewählt werden.

 

 

Basierend auf den oben genannten Materialmechanismen und Ingenieurspraktiken konzentrieren wir uns seit langem auf die Entwicklung und Herstellung von kundenspezifischen Sammelschienen und hoch{0}zuverlässigen leitfähigen Verbindungslösungen, darunter Kupfer-Erdungssammelschienen, positive und negative Sammelschienen sowie kundenspezifische Lösungen für verschiedene Systemplattformen.

 

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