Postignut je značajan napredak u razvoju fleksibilnih, kompaktnih konektora sabirnica, što pridonosi poboljšanoj učinkovitosti instalacije u sustavima distribucije električne energije velike-gustoće

S ubrzanom urbanizacijom i sve većim visinama zgrada, visoke-zgrade, velika industrijska postrojenja i javna infrastruktura postavljaju-veće zahtjeve za kapacitetom napajanja i pouzdanošću distribucije. Tradicionalni kabeli pokazuju ograničenja u prijenosu velike -struje i korištenju prostora. Umetnuti-kompaktni sustavi sabirnica, sa svojim prednostima velike nosivosti struje, kompaktne strukture i lakoće održavanja, postali su važan smjer razvoja za moderne sustave distribucije električne energije. U tom kontekstu, strukturna optimizacija i poboljšanje performansi kompaktnih konektora sabirnica postali su ključni čimbenici koji utječu na sigurnost sustava i učinkovitost konstrukcije.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vodljivo tijelo kompaktnog sustava sabirnica obično se sastoji od bakrenih sabirnica, izolacijskih materijala i pratećeg pribora. Spojnice se koriste za postizanje električnih i mehaničkih veza između bakrenih sabirnica. Ovi se sustavi naširoko koriste u visokim -zgradama i velikim industrijskim okruženjima, a njihova pouzdanost veze izravno određuje radnu sigurnost. Međutim, postojeći kompaktni konektori sabirnica obično pate od nedovoljnog uklapanja bakrenih sabirnica u praktične primjene, što dovodi do visokog kontaktnog otpora, nenormalnog lokalnog porasta temperature i potencijalnih prekida napajanja u teškim slučajevima, što utječe na stabilnost napajanja.

 

Kako bi se nadoknadili gore navedeni nedostaci,-građevinsko osoblje na gradilištu često mora stalno izravnavati i zatezati spojeve, što ne samo da povećava poteškoće pri montaži, već i značajno produljuje vrijeme montaže i demontaže. Uz sve veći pritisak na projektne cikluse i troškove rada, kako skratiti vrijeme ugradnje sabirničkih konektora visoke-gustoće uz osiguranje električnih performansi i sigurnosti izolacije postalo je hitno pitanje u trenutnom inženjerskom polju distribucije električne energije.

 

Rješavajući ovu bolnu točku u industriji, istraživački tim predložio je i razvio fleksibilni sabirnički konektor visoke-gustoće. Ovaj novi konektor sastoji se od modula kao što su stezna struktura, fleksibilna izolacijska guma, bakrene sabirnice, krute izolacijske podloge i izolacijske čahure. Kroz strukturnu sinergističku optimizaciju, poboljšava toleranciju grešaka pri sklapanju i učinkovitost instalacije, dok osigurava vodljivu pouzdanost. U dizajnu izolacije sustava, fleksibilna struktura kombinirana je s konceptom više-slojne izolacije, pružajući dobar temelj za naknadne kompatibilne primjene sa zrelim rješenjima izolacije sabirnica kao što su izolacija rukavaca sabirnica i izolacijskih cijevi sabirnica.

 

U tradicionalnom postupku postavljanja sabirnica visoke-katne zgrade visoke{1}}gustine, izgradnja obično uključuje pet faza: rukovanje materijalom, ožičenje kanala sabirnice, instalacija sabirnice, spajanje sabirnice i brtvljenje pokrovne ploče. Statistički podaci pokazuju da proces spajanja jednoslojne-sabirnice čini značajan dio ukupnog vremena izgradnje i jedini je korak sa značajnim prostorom za smanjenje. Uzimajući više -visokih zgrada kao primjer, učinkovitost instalacije konektora postala je ključni čimbenik koji ograničava postizanje projektnih rokova tijekom cjelokupnog ciklusa izgradnje.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Na temelju obrnute-inženjerske analize razdoblja izgradnje, kako bi se postigao ukupni cilj smanjenja ciklusa izgradnje, prosječno vrijeme sastavljanja/rastavljanja jednog konektora sabirnice visoke-gustoće treba se smanjiti s približno 9 minuta na manje od 5,36 minuta. Kako bi se postigao ovaj cilj, fleksibilni konektor sabirnice visoke-gustoće dizajniran je s "brzom montažom/rastavljanjem" i "stabilnom vodljivošću" kao temeljnim pokazateljima, sustavno optimizirajući svoj strukturni oblik i izbor materijala.

 

Iz funkcionalne perspektive, konektor sabirnice visoke{0}}gustoće mora istovremeno ispunjavati više zahtjeva, uključujući pouzdano stezanje sabirnice, sigurnu izolaciju-{2}}faze, stabilnu vodljivost, dovoljnu čvrstoću strukture i pouzdanu izolaciju vijaka. Na temelju toga, cjelokupna je struktura podijeljena u pet funkcionalnih modula: stezna struktura, fleksibilni izolacijski sloj, vodljiva bakrena sabirnica, kruti izolacijska podloga i izolacijska čahura, pri čemu je svaki modul podvrgnut usporedbi dizajna i performansi.

 

U modulu stezne strukture, optimizacija kombinacije dvo-glavih šesterokutnih vijaka i graničnih blokova postigla je veće predopterećenje i kraće vrijeme ugradnje, osiguravajući čvrstu i pouzdanu vezu sabirnice. U fleksibilnom izolacijskom modulu, analiza izolacijskih svojstava i tvrdoće različitih gumenih materijala dovela je do odabira silikonske gume, koja nudi vrhunsku ukupnu izvedbu, kako bi se poboljšala stabilnost međufazne izolacije i nadopunila izolacijske strukture kao što je izolacijska ploča sabirnica.

 

Što se tiče dizajna vodljivog modula, usporedno testiranje ravnih, konveksnih i fleksibilnih rješenja bakrenih sabirnica otkrilo je da fleksibilna bakrena sabirnica pokazuje superiornu stabilnost otpora petlje, učinkovito ublažavajući neravnine kontakta uzrokovane odstupanjima u instalaciji. Ovo daje tehničku referencu za naknadne primjene u strukturama bakrene sabirnice s PVC izolacijom ili izolirane bakrene sabirnice sa termoskupljajućom cijevi.

 

Modul krute izolacijske podloge usmjeren je na izolacijsku čvrstoću materijala, otpornost na toplinu i otpornost na vodu. Rezultati ispitivanja pokazuju da PTFE materijal ima značajne prednosti u pouzdanosti izolacije i prilagodljivosti okolišu, učinkovito poboljšavajući dugoročnu -stabilnost konektora u složenim radnim uvjetima. Ovaj koncept dizajna također pruža referencu za inženjersku primjenu visoko-pouzdanih izolacijskih rješenja, kao što je Solid Insulation Tubing Busbar.

 

U modulu izolacijske čahure, procjenom snage proboja, otpornosti na toplinu i učinkovitosti sastavljanja/rastavljanja različitih struktura poprečnog-presjeka, u konačnici je utvrđena shema poligonalne strukture, značajno smanjujući fluktuacije vremena sastavljanja uz osiguravanje električne sigurnosti. Ovaj dizajn modula ima dobru funkcionalnu sinergiju s termoskupljajućim izolacijskim rješenjima kao što su toplinski skupljajuća sabirnica i toplinski skupljajuća sabirnica.

 

Ukratko, fleksibilni konektor sabirnice visoke-gustoće, kroz modularni dizajn i optimizaciju materijala, postiže značajno poboljšanje u učinkovitosti sastavljanja/rastavljanja, a istovremeno osigurava električnu izvedbu i sigurnost izolacije. Njegov koncept dizajna nije samo primjenjiv na tradicionalne sustave distribucije električne energije u zgradama, već također pruža nove ideje za strukturnu optimizaciju konektora za EV baterije i konektora za EV baterije u scenarijima primjene u nastajanju kao što su visoko-naponski sustavi električnih vozila iBaterijske terminalne sabirnice.

 

Stručnjaci iz industrije vjeruju da će s kontinuiranim rastom nove energije, pohranjivanja energije i scenarija potrošnje električne energije visoke-gustoće, fleksibilna rješenja za spajanje sabirnica koja balansiraju učinkovitost, sigurnost i pouzdanost pokazati šire mogućnosti primjene u budućim sustavima distribucije električne energije.