Bei der Entwicklung flexibler, kompakter Sammelschienenverbinder wurden erhebliche Fortschritte erzielt, die zu einer verbesserten Installationseffizienz in Stromverteilungssystemen mit hoher{0}}Dichte beitragen

Mit der zunehmenden Urbanisierung und zunehmenden Gebäudehöhen stellen Hochhäuser, große Industrieanlagen und die öffentliche Infrastruktur immer{1}höhere Anforderungen an die Stromkapazität und die Zuverlässigkeit der Verteilung. Herkömmliche Kabel weisen Einschränkungen bei der Hochstromübertragung und der Platzausnutzung auf. Kompakte Sammelschienensysteme vom Typ - mit ihren Vorteilen hoher Strombelastbarkeit, kompaktem Aufbau und einfacher Wartung sind zu einer wichtigen Entwicklungsrichtung für moderne Energieverteilungssysteme geworden. Vor diesem Hintergrund sind Strukturoptimierung und Leistungssteigerung kompakter Sammelschienenverbinder zu entscheidenden Faktoren für die Systemsicherheit und die Baueffizienz geworden.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Der leitfähige Körper eines kompakten Sammelschienensystems besteht typischerweise aus Kupfersammelschienen, Isoliermaterialien und entsprechendem Zubehör. Mit Steckverbindern werden elektrische und mechanische Verbindungen zwischen den Kupferschienen hergestellt. Diese Systeme werden häufig in Hochhäusern und großen Industrieanlagen eingesetzt und ihre Verbindungszuverlässigkeit bestimmt direkt die Betriebssicherheit. Bestehende kompakte Sammelschienenverbinder leiden jedoch in der Praxis häufig unter einer unzureichenden Kupferschienenpassung, was zu einem hohen Kontaktwiderstand, einem abnormalen lokalen Temperaturanstieg und in schweren Fällen möglicherweise zu Stromausfällen führt, was die Stabilität der Stromversorgung beeinträchtigt.

 

Um die oben genannten Mängel auszugleichen,-muss das Baupersonal vor Ort häufig die Verbindungen wiederholt nivellieren und festziehen, was nicht nur die Installationsschwierigkeiten erhöht, sondern auch die Montage- und Demontagezeit erheblich verlängert. Angesichts des zunehmenden Drucks auf Projektzyklen und Arbeitskosten ist die Frage, wie die Installationszeit von Sammelschienenverbindern mit hoher -Dichte verkürzt und gleichzeitig die elektrische Leistung und Isolationssicherheit gewährleistet werden kann, zu einem dringenden Problem im aktuellen Bereich der Energieverteilungstechnik geworden.

 

Um dieses Problem der Branche anzugehen, schlug und entwickelte das Forschungsteam einen flexiblen Sammelschienenverbinder mit hoher -Dichte. Dieser neue Steckverbinder besteht aus Modulen wie einer Klemmstruktur, flexiblem Isoliergummi, Kupferschienen, starren Isolierpads und Isolierhülsen. Durch strukturelle synergistische Optimierung werden die Fehlertoleranz bei der Montage und die Installationseffizienz verbessert und gleichzeitig die Zuverlässigkeit der Leitfähigkeit gewährleistet. Bei der Konstruktion der Systemisolierung wird die flexible Struktur mit dem mehrschichtigen Isolierungskonzept kombiniert und bietet eine gute Grundlage für spätere kompatible Anwendungen mit ausgereiften Sammelschienen-Isolierungslösungen wie der Sammelschienen-Hülsen-Isolierung und den Sammelschienen-Isolierschläuchen.

 

Beim herkömmlichen Installationsprozess für einstöckige Gebäude mit hoher-Dichte umfasst die Konstruktion typischerweise fünf Phasen: Materialhandhabung, Verkabelung des Sammelschienenkanals, Installation der Sammelschiene, Anschluss der Sammelschiene und Abdichtung der Abdeckplatte. Statistische Daten zeigen, dass der einschichtige Sammelschienenverbindungsprozess einen erheblichen Anteil der gesamten Bauzeit ausmacht und der einzige Schritt ist, bei dem erhebliches Potenzial für eine Reduzierung besteht. Am Beispiel mehrerer Hochhäuser ist die Effizienz der Steckverbinderinstallation zu einem zentralen Faktor geworden, der die Einhaltung von Projektfristen während des gesamten Bauzyklus einschränkt.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Basierend auf einer Reverse-Engineering-Analyse der Bauzeit muss die durchschnittliche Montage-/Demontagezeit eines einzelnen Sammelschienenverbinders mit hoher -Dichte von etwa 9 Minuten auf weniger als 5,36 Minuten reduziert werden, um das Gesamtziel zur Reduzierung des Bauzyklus zu erreichen. Um dieses Ziel zu erreichen, wurde der flexible Sammelschienenverbinder mit hoher -Dichte mit „schneller Montage/Demontage“ und „stabiler Leitfähigkeit“ als Kernindikatoren entwickelt und dabei seine Strukturform und Materialauswahl systematisch optimiert.

 

Aus funktionaler Sicht muss der Sammelschienenverbinder mit hoher -Dichte gleichzeitig mehrere Anforderungen erfüllen, darunter zuverlässige Sammelschienenklemmung, sichere Phase-{1}}-Phasen-Isolierung, stabile Leitfähigkeit, ausreichende strukturelle Festigkeit und zuverlässige Bolzenisolierung. Auf dieser Grundlage wurde die Gesamtstruktur in fünf Funktionsmodule unterteilt: Klemmstruktur, flexible Isolierschicht, leitfähige Kupfersammelschiene, starres Isolierpad und Isolierhülse, wobei jedes Modul einem Design- und Leistungsvergleich unterzogen wurde.

 

Im Klemmstrukturmodul wurde durch die Optimierung der Kombination aus Doppelkopf-Sechskantschrauben und Begrenzungsblöcken eine höhere Vorspannung und eine kürzere Installationszeit erreicht, wodurch eine dichte und zuverlässige Stromschienenverbindung gewährleistet wurde. Im flexiblen Isolationsmodul führte die Analyse der Isolationsleistung und Härte verschiedener Gummimaterialien zur Auswahl von Silikonkautschuk, der eine überlegene Gesamtleistung bietet, um die Stabilität der Zwischenphasenisolation zu verbessern und Isolationsstrukturen wie das Busbar Insulation Sheet zu ergänzen.

 

In Bezug auf das leitfähige Moduldesign ergaben Vergleichstests von flachen, konvexen und flexiblen Kupfer-Sammelschienenlösungen, dass die flexible Kupfer-Sammelschiene eine überlegene Schleifenwiderstandsstabilität aufweist und durch Installationsabweichungen verursachte Kontaktunebenheiten wirksam abmildert. Dies bietet eine technische Referenz für spätere Anwendungen in PVC-isolierten Kupfer-Sammelschienen oder isolierten Kupfer-Sammelschienen mit Schrumpfschlauchstrukturen.

 

Das starre Isolationspad-Modul konzentriert sich auf die Isolationsstärke, Hitzebeständigkeit und Wasserbeständigkeit des Materials. Testergebnisse zeigen, dass PTFE-Material erhebliche Vorteile hinsichtlich der Zuverlässigkeit der Isolierung und der Anpassungsfähigkeit an die Umgebung bietet und die Langzeitstabilität des Steckverbinders unter komplexen Betriebsbedingungen effektiv verbessert. Dieses Designkonzept bietet auch eine Referenz für die technische Anwendung hoch-zuverlässiger Isolationslösungen, wie z. B. Solid Insulation Tubing Busbar.

 

Im Isolierhülsenmodul wurde durch die Bewertung der Durchschlagsfestigkeit, der Hitzebeständigkeit und der Montage-/Demontageeffizienz unterschiedlicher Querschnittsstrukturen schließlich ein polygonales Strukturschema ermittelt, das Schwankungen bei der Montagezeit erheblich reduziert und gleichzeitig die elektrische Sicherheit gewährleistet. Dieses Moduldesign weist eine gute funktionelle Synergie mit wärmeschrumpfenden Isolierlösungen wie der Wärmeschrumpf-Sammelschiene und der Wärmeschrumpfhülsen-Sammelschiene auf.

 

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der flexible Sammelschienenverbinder mit hoher -Dichte durch modularen Aufbau und Materialoptimierung eine deutliche Verbesserung der Montage-/Demontageeffizienz erreicht und gleichzeitig die elektrische Leistung und Isolationssicherheit gewährleistet. Sein Designkonzept ist nicht nur auf herkömmliche Gebäudestromverteilungssysteme anwendbar, sondern liefert auch neue Ideen für die strukturelle Optimierung von EV-Batterieanschlüssen und EV-Batterieanschlüssen in neuen Anwendungsszenarien wie Hochspannungssystemen für Elektrofahrzeuge undBatterieklemmen-Sammelschienen.

 

Branchenexperten glauben, dass flexible Sammelschienenverbindungslösungen, die Effizienz, Sicherheit und Zuverlässigkeit in Einklang bringen, angesichts des anhaltenden Wachstums neuer Energie- und Energiespeicherungsszenarien und Stromverbrauchsszenarien mit hoher Dichte breitere Anwendungsaussichten in zukünftigen Stromverteilungssystemen bieten werden.