알루미늄 부스바 산업 지식 분석

알루미늄 버스바는 고순도 알루미늄으로 특정 공정을 통해 형성된-전력 전달 도체입니다. 물리적 구조는 일반적으로 내부에 여러 케이블을 수용하거나 전도성 경로로 직접 사용할 수 있는 속이 빈 또는 단단한 긴 스트립 캐리어입니다. 기존 전선 및 케이블과 비교하여 알루미늄 부스바는 공간 레이아웃 측면에서 평면 또는 직사각형 단면을 갖습니다.{3}} 이러한 모양은 제한된 공간, 특히 산업 플랜트, 대형 공공 건물 및 고밀도 전원 공급 장치가 필요한 기타 상황에서 대전류를 중앙 집중식으로 배치하는 데 더 적합합니다.- 전도성 재료인 알루미늄 버스바는 일반적으로 단면이 직사각형 또는 편평한 견고한 알루미늄 재료를 말하며-강한 전류를 전도하는 데 사용됩니다. 알루미늄은 면-중심 입방 결정 구조를 가지고 있습니다. 이러한 배열은 금속 결합의 작용 하에서 전자가 상대적으로 자유롭게 이동할 수 있게 하여 높은 전도성의 기초를 형성합니다. 전기전도도 측면에서 알루미늄의 저항률은 약 2.82×10⁻⁸Ω·m으로 구리보다 약간 높습니다.

 

그러나 -단면 크기와 합금 비율을 조정하면 알루미늄 버스웨이는 동일한 전류 전달 용량에서 더 가벼운 무게를 달성할 수 있습니다. - 알루미늄 밀도는 약 2.7g/cm3로 구리의 1/3에 불과합니다.- 이 기능은 특히 장거리-머리 위 또는 고층-수직 부설 시나리오에서 건물 구조물의 하중 지지 및 설치에 실질적인 의미를 가지며, 이는 지지 시스템의 하중 요구를 줄일 수 있습니다. 재료 등급 측면에서 6101 알루미늄 버스 바는 전도성 응용 분야를 위해 특별히 개발된 알루미늄 합금 등급입니다. 마그네슘과 실리콘 함량이 정밀하게 균형을 이루어 우수한 전기 전도성을 보장하는 동시에 순수 알루미늄보다 우수한 기계적 강도를 제공합니다. 6061 알루미늄 버스바는 기계적 강도가 더 높고 용접 성능이 우수하며 큰 기계적 응력을 견뎌야 하거나 복잡한 가공 및 성형이 필요한 버스바 적용 시나리오에 적합합니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

알루미늄 부스바의 전기 전도 능력은 재료 내에서 전자 이동이 얼마나 방해되는지에 따라 달라집니다. 엔지니어링 재료의 선택을 결정하는 것은 단일 전도도 값이 아니라 전도도, 밀도, 비용, 가공 성능 및 기타 요소를 포괄적으로 비교하는 것입니다. 바이드만-프란츠 법칙에 따르면 금속의 열전도도는 특정 온도 범위 내에서 전기 전도도에 대략 비례합니다. - 알루미늄은 열전도도가 좋아 전류를 흘릴 때 알루미늄 부스바에서 발생하는 줄(Joule) 열을 빠르게 소산시켜 작동 온도의 안정성을 유지하는 데 도움이 됩니다. 알루미늄 버스 덕트의 방열 메커니즘은 형상 설계와 밀접한 관련이 있습니다. 표면이 넓어지면 주변 공기로 열이 쉽게 분산됩니다. 일부 구조물에는 공기 대류를 통한 열 교환을 가속화하기 위해 홈통 측벽에 방열 핀이나 환기 간격이 있습니다.

 

기계적 특성 측면에서 알루미늄 버스바의 인장 강도, 경도 및 유연성은 합금 상태 및 가공 기술에 따라 달라집니다.. 6101 t61 알루미늄 버스바는 특정 열처리 상태를 거친 제품입니다. T61 처리는 재료가 용체화 처리 및 인공 시효를 거쳐 전도성과 기계적 강도 사이의 균형이 잘 유지되었음을 의미합니다. 일반적인 인장 강도는 200MPa 이상에 도달할 수 있으며 전도성은 여전히 ​​약 50% IACS로 유지됩니다. 알루미늄 재료의 표면에는 치밀한 산화알루미늄 피막이 형성되기 쉽습니다. 이 필름은 건조한 환경에서 추가적인 산화를 늦추고 -장기적으로 안정적인 외관을 유지할 수 있습니다. 그러나 접촉 저항을 줄이기 위해서는 연결 시 특별한 처리가 필요합니다. 알루미늄의 열팽창 계수는 약 23×10⁻⁶/도이며 이는 구리보다 높습니다. 따라서 장거리 설치나 온도차가 큰 환경에 설치하는 경우에는 신축 간격을 확보하거나 신축 이음 장치 설치를 고려할 필요가 있습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

알루미늄 버스바 및 알루미늄 버스 덕트의 생산 기술은 잉곳 용해, 압출 성형, 열처리, 표면 처리, 기계 가공 및 절연 포장과 같은 여러 공정 단계를 포괄합니다. 각 단계에는 최종 제품의 전도성 성능, 기계적 강도 및 치수 정확도를 보장하기 위한 정밀한 제어가 필요합니다. 첫 번째 단계는 잉곳을 제련하고 주조하는 것입니다.- 고순도 알루미늄 잉곳(알루미늄 함량 99.7% 이상)을 원료로 사용하고 목표 합금 등급에 따라 마그네슘, 실리콘 및 기타 합금 원소를 첨가하여 비율을 조정합니다. 6101 알루미늄 버스바의 경우 기계적 강도를 향상시키면서 우수한 전기 전도성을 보장하려면 마그네슘 및 실리콘 함량을 0.5%-0.7% 및 0.3%-0.5% 범위 내에서 정밀하게 제어해야 합니다. 용융 온도는 일반적으로 720-760도에서 제어됩니다. 충분히 교반하고 탈기하고 정제한 후 반연속 주조를 통해 원통형 또는 직사각형 잉곳으로 주조됩니다.

 

두 번째 단계는 압출 성형입니다. - 잉곳을 400-500도로 예열하고 직사각형, 평면 또는 특수한-모양의 단면을 가진 알루미늄 버스바를 대형 압출기의 특정 모양의 다이를 통해 압출합니다. 압출 공정은 재료의 입자 구조를 미세화하고 흐름 방향을 따라 정렬함으로써 전기 전도성과 기계적 강도를 향상시킵니다. Cell Connection용 알루미늄 Bus Bar 등 고정밀도가 요구되는 제품의 경우에는 압출 후 냉간인발 또는 정밀압연 가공을 하여 치수 공차를 ±0.05mm 이내로 관리해야 합니다. 세 번째 단계는 열처리입니다. 6101 t61 알루미늄 버스바의 경우 압출된 재료는 용액 처리 및 인공 시효를 거쳐야 합니다. 고용체 처리에서는 재료를 약 520-540도까지 가열하고 적절한 시간 동안 유지하여 알루미늄 매트릭스의 합금 원소를 완전히 용해시킨 다음 급속 물 담금질하여 과포화 고용체를 실온으로 고정합니다. 인공 시효를 180~200도에서 4~8시간 유지하여 미세 강화상의 분산 및 석출을 촉진함으로써 소재의 높은 전도성(약 52~55% IACS)을 유지하면서 200MPa 이상의 인장 강도에 도달할 수 있습니다.

 

네 번째 단계는 알루미늄 부스바의 내식성과 접촉 신뢰성을 향상시키기 위해 표면 처리-로, 연결 단면은 일반적으로 주석 도금 처리됩니다. 주석 도금 알루미늄 버스 바의 생산은 전기도금 또는 용융{2}}도금 공정을 채택합니다. 전기도금 전에 오일 제거, 알칼리 에칭, 광 추출 및 아연 침지와 같은 전처리 공정을 거쳐 산화막을 제거하고 알루미늄 표면에 아연 전이층을 형성한 다음 산성 또는 알칼리성 주석 도금 용액에서 중간 전기도금에는 3-8μm 주석 층이 있습니다. 용융 도금은 대량 생산에 적합합니다. 알루미늄 부스바의 끝부분을 액체 주석에 260{12}}300도에서 몇 초간 담근 후 들어올립니다. 용융 주석과 알루미늄 매트릭스의 확산 반응에 의해 접합층이 형성됩니다. 주석도금 후 제품은 중성염수분무시험(48시간 동안 적청 없음) 및 접착력 시험(크로스해치 방식)을 통과해야 합니다. 전기 알루미늄 버스바 플렉서블 조인트의 경우 생산에는 알루미늄 호일 스택 용접 공정이 포함됩니다. 0.10- 0.30mm 두께의 알루미늄 호일을 여러 겹 쌓은 후 폴리머 확산 용접 또는 아르곤 아크 용접이 사용됩니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

알루미늄 버스바는 송전 및 배전 시스템에서 전기 에너지를 수집하고 배분하는 핵심 기능을 수행합니다. 변전소에서 변압기, 개폐 장치 및 커패시터 뱅크를 연결하는 모선으로 널리 사용됩니다. 경량의 장점은 변전소 구조 설계에서 특히 두드러지며, 이는 지지 구조에 대한 부하{2}}지탱 요구 사항을 줄일 수 있습니다. 산업 플랜트의 저-전압 배전 캐비닛에서 알루미늄 버스바는 구리 버스바에 비해 메인 버스바 및 분기 버스바로 널리 사용됩니다-. 알루미늄 버스바는 비용에 민감하고 무게가 필요한- 상황에서 실행 가능한 대안을 제공합니다. 전해 알루미늄 공장 및 전기 화학 공장과 같은 고전류 애플리케이션 시나리오에서 알루미늄 버스바는 수만 암페어의 DC 전류를 전달해야 합니다. 이때 낮은 저항과 높은 기계적 강도를 보장하려면 단면적 설계와 연결부 용접 또는 압착 공정이 중요합니다. 신에너지 분야에서는 배터리 모듈 간의 직렬 및 병렬 연결에 셀 연결용 알루미늄 버스바가 널리 사용됩니다. 알루미늄의 낮은 밀도는 배터리 팩의 전체 무게를 줄이는 데 도움이 되며, 우수한 열전도율은 배터리 모듈 간의 온도 분포 균형을 맞추는 데도 도움이 됩니다.

 

태양광 발전소의 경우 결합기 박스와 인버터 사이의 DC 측 연결에 알루미늄 부스바가 사용되며 내식성은 실외 환경에 적응할 수 있습니다. 풍력 터빈 타워 내부의 알루미늄 버스바는 지속적인 진동과 온도 변동을 견뎌야 하므로 피로 저항 및 연결 신뢰성에 대한 요구 사항이 더 높습니다. 또한, 전기 알루미늄 버스바 플렉서블 조인트(Electrical Aluminium Busbar Fluxy Joint)를 사용하여 장치 간 설치 오류 및 열팽창 변위를 보상합니다. 유연한 구조는 진동을 효과적으로 흡수하고 견고한 연결로 인한 단자 손상을 방지할 수 있습니다. 알루미늄 버스바 제조업체(알루미늄 버스바 제조업체)로서 재료를 선택할 때 주의해야 할 중요한 점 중 하나는 알루미늄 버스바가 고주파 교류 상황의 모든 시나리오 -에 적합하지 않다는 것입니다. 표피 효과 전류는 주로 도체 표면에 분포되므로 견고한 직사각형 버스바는 특정 주파수를 기준으로 계산해야 합니다. 매우 컴팩트한 공간이나 도체 크기에 엄격한 제한이 있는 상황에서는 전도성이 더 높은 구리 재료에 우선순위를 부여해야 할 수도 있습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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