تم إحراز تقدم كبير في تطوير موصلات قضبان التوصيل المرنة والمدمجة، مما يساهم في تحسين كفاءة التثبيت في أنظمة توزيع الطاقة عالية الكثافة{{0}

مع تسارع التوسع الحضري وزيادة ارتفاعات المباني،-تفرض المباني الشاهقة والمنشآت الصناعية الكبيرة والبنية التحتية العامة طلبات متزايدة-على سعة الطاقة وموثوقية التوزيع. تظهر الكابلات التقليدية قيودًا على-نقل التيار العالي واستخدام المساحة. أصبحت أنظمة قضبان التوصيل المدمجة من النوع Insert-، مع مزاياها المتمثلة في القدرة الاستيعابية العالية للتيار، والهيكل المدمج، وسهولة الصيانة، اتجاهًا مهمًا لتطوير أنظمة توزيع الطاقة الحديثة. على هذه الخلفية، أصبح التحسين الهيكلي وتحسين أداء موصلات قضبان التوصيل المدمجة من العوامل الحاسمة التي تؤثر على سلامة النظام وكفاءة البناء.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

يتكون الجسم الموصل لنظام قضبان التوصيل المدمجة عادةً من قضبان توصيل نحاسية ومواد عازلة وملحقات ذات صلة. تستخدم الموصلات لتحقيق التوصيلات الكهربائية والميكانيكية بين قضبان التوصيل النحاسية. تُستخدم هذه الأنظمة على نطاق واسع في-المباني الشاهقة والأماكن الصناعية الكبيرة، وتحدد موثوقية اتصالها بشكل مباشر السلامة التشغيلية. ومع ذلك، تعاني موصلات قضبان التوصيل المدمجة الموجودة عادةً من عدم كفاية قضبان التوصيل النحاسية الملائمة للتطبيقات العملية، مما يؤدي إلى مقاومة اتصال عالية، وارتفاع غير طبيعي في درجة الحرارة المحلية، واحتمال انقطاع التيار الكهربائي في الحالات الشديدة، مما يؤثر على استقرار مصدر الطاقة.

 

للتعويض عن أوجه القصور المذكورة أعلاه، غالبًا ما يحتاج موظفو البناء في الموقع إلى تسوية الوصلات وإحكام ربطها بشكل متكرر، الأمر الذي لا يزيد من صعوبة التثبيت فحسب، بل يطيل أيضًا وقت التجميع والتفكيك بشكل كبير. مع زيادة الضغط على دورات المشروع وتكاليف العمالة، أصبحت كيفية تقليل وقت تركيب موصلات قضيب التوصيل عالية الكثافة-مع ضمان الأداء الكهربائي وسلامة العزل مشكلة ملحة في مجال هندسة توزيع الطاقة الحالي.

 

لمعالجة هذه المشكلة في الصناعة، اقترح فريق البحث وطور موصلًا مرنًا عالي الكثافة-. يتكون هذا الموصل الجديد من وحدات مثل هيكل التثبيت، والمطاط العازل المرن، وقضبان التوصيل النحاسية، والوسادات العازلة الصلبة، والأكمام العازلة. من خلال التحسين التآزري الهيكلي، فإنه يعمل على تحسين تحمل أخطاء التجميع وكفاءة التثبيت مع ضمان موثوقية التوصيل. في تصميم عزل النظام، يتم دمج الهيكل المرن مع مفهوم العزل متعدد الطبقات-، مما يوفر أساسًا جيدًا للتطبيقات المتوافقة اللاحقة مع حلول عزل قضبان التوصيل الناضجة مثل عزل الأكمام الناقلة وأنابيب عزل القضبان.

 

في عملية تركيب قضبان التوصيل التقليدية للمبنى -المكون من طابق واحد عالي الكثافة-، يشتمل البناء عادةً على خمس مراحل: معالجة المواد، وتمديد أسلاك قناة القضبان، وتركيب القضبان، وتوصيل القضبان، وختم لوحة الغطاء. توضح البيانات الإحصائية أن عملية توصيل شريط التوصيل بطبقة واحدة-تمثل نسبة كبيرة من إجمالي وقت الإنشاء، وهي الخطوة الوحيدة التي بها مجال كبير للتقليل. لنأخذ العديد من المباني-المرتفعة كمثال، أصبحت كفاءة تركيب الموصل عاملاً أساسيًا يقيد تحقيق المواعيد النهائية للمشروع طوال دورة البناء الشاملة.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

استنادًا إلى التحليل الهندسي العكسي- لفترة الإنشاء، لتحقيق هدف تقليل دورة الإنشاء بشكل عام، يلزم تقليل متوسط ​​وقت التجميع/التفكيك لموصل واحد عالي الكثافة-من 9 دقائق تقريبًا إلى أقل من 5.36 دقيقة. ولتحقيق هذا الهدف، تم تصميم موصل قضيب التوصيل المرن عالي الكثافة- باستخدام "التجميع/التفكيك السريع" و"التوصيل المستقر" كمؤشرات أساسية، مما يؤدي إلى تحسين شكله الهيكلي واختيار المواد بشكل منهجي.

 

من منظور وظيفي، يجب أن يفي موصل قضيب التوصيل عالي الكثافة- بمتطلبات متعددة في نفس الوقت، بما في ذلك تثبيت شريط التوصيل الموثوق به، وعزل الطور الآمن -إلى-الطور، والتوصيل المستقر، والقوة الهيكلية الكافية، وعزل المسامير الموثوق به. بناءً على ذلك، تم تقسيم الهيكل العام إلى خمس وحدات وظيفية: هيكل التثبيت، طبقة العزل المرنة، قضيب التوصيل النحاسي، وسادة العزل الصلبة، والأكمام العازلة، مع خضوع كل وحدة لمقارنة التصميم والأداء.

 

في وحدة هيكل التثبيت، أدى تحسين مجموعة -المسامير السداسية ذات الرأس المزدوج والكتل المحددة إلى تحقيق تحميل مسبق أعلى ووقت تركيب أقصر، مما يضمن اتصالاً محكمًا وموثوقًا بقضيب التوصيل. في وحدة العزل المرنة، أدى تحليل أداء العزل وصلابة المواد المطاطية المختلفة إلى اختيار مطاط السيليكون، الذي يوفر أداءً عامًا فائقًا، لتحسين استقرار العزل بين الطور واستكمال هياكل العزل مثل لوح العزل بسبار.

 

فيما يتعلق بتصميم الوحدة الموصلة، كشف الاختبار المقارن لحلول قضبان التوصيل النحاسية المسطحة والمحدبة والمرنة أن قضبان التوصيل النحاسية المرنة تُظهر ثباتًا فائقًا في مقاومة الحلقة، مما يخفف بشكل فعال من عدم انتظام الاتصال الناتج عن انحرافات التثبيت. يوفر هذا مرجعًا تقنيًا للتطبيقات اللاحقة في قضبان بسبار النحاس المعزولة أو البلاستيكية المعزولة بهياكل أنابيب الانكماش الحراري.

 

تركز وحدة الوسادة العازلة الصلبة على قوة عزل المادة، ومقاومتها للحرارة، ومقاومة الماء. تظهر نتائج الاختبار أن مادة PTFE تتمتع بمزايا كبيرة في موثوقية العزل والقدرة على التكيف البيئي، مما يؤدي بشكل فعال إلى تحسين استقرار الموصل على المدى الطويل-في ظل ظروف التشغيل المعقدة. يوفر مفهوم التصميم هذا أيضًا مرجعًا للتطبيق الهندسي لحلول العزل ذات الموثوقية العالية-، مثل Solid Insulation Tubing Busbar.

 

في وحدة الجلبة العازلة، ومن خلال تقييم قوة الانهيار، ومقاومة الحرارة، وكفاءة التجميع/التفكيك للهياكل ذات المقاطع العرضية المختلفة-، تم تحديد مخطط هيكل متعدد الأضلاع في النهاية، مما يقلل بشكل كبير من تقلبات وقت التجميع مع ضمان السلامة الكهربائية. يتميز تصميم هذه الوحدة بتآزر وظيفي جيد مع حلول العزل الحراري القابلة للتقلص-مثل Heat Shrink BusBar وHeat Shrink Sleeves BusBar.

 

باختصار، يحقق موصل شريط التوصيل المرن عالي الكثافة-، من خلال التصميم المعياري وتحسين المواد، تحسنًا ملحوظًا في كفاءة التجميع/التفكيك مع ضمان الأداء الكهربائي وسلامة العزل. لا ينطبق مفهوم التصميم الخاص به فقط على أنظمة توزيع الطاقة التقليدية في المباني ولكنه يوفر أيضًا أفكارًا جديدة للتحسين الهيكلي لموصلات بطارية السيارة الكهربائية وموصلات بطارية السيارة الكهربائية في سيناريوهات التطبيقات الناشئة مثل أنظمة الجهد العالي- للسيارات الكهربائية وقضبان الحافلات الطرفية للبطارية.

 

يعتقد خبراء الصناعة أنه مع النمو المستمر للطاقة الجديدة وتخزين الطاقة وسيناريوهات استهلاك الكهرباء{0}عالية الكثافة، فإن حلول التوصيل المرنة بقضبان التوصيل التي توازن بين الكفاءة والسلامة والموثوقية ستظهر آفاق تطبيق أوسع في أنظمة توزيع الطاقة المستقبلية.