Analisi della tecnologia di connessione flessibile elettrica di potenza e ottimizzazione delle soluzioni di saldatura

 

La connessione flessibile elettrica di potenza, spesso definita connessione flessibile in rame nel settore, è un componente chiave per realizzare connessioni conduttive flessibili tra apparecchiature elettriche. La sua funzione principale è soddisfare gli attuali requisiti di trasmissione delle scene in movimento dal vivo non-orizzontali. È ampiamente utilizzato nei componenti dei sistemi di alimentazione come trasformatori, quadri ad alta e bassa-tensione, apparecchi per il vuoto, connettori flessibili intrecciati in rame per generatori, raddrizzatori e scene di connessione di apparecchiature ad alta-corrente come veicoli a nuova energia, batterie per l'accumulo di energia e forni elettrici industriali.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vantaggi prestazionali principali
1. Elevata conduttività: viene utilizzato materiale in rame di elevata purezza (purezza maggiore o uguale al 99,9%) e la conduttività dopo il trattamento superficiale può raggiungere oltre il 98% dello standard IACS e la resistenza di contatto è bassa quanto il livello di micro-ohm, il che riduce significativamente la perdita di potenza.
2. Flessibilità strutturale: buona flessibilità (raggio di curvatura inferiore o uguale a 5 volte lo spessore), può resistere a più di 100.000 flessioni dinamiche senza deformazioni e adattarsi ad ambienti di installazione complessi.
3. Progettazione affidabile: attraverso la stagnatura superficiale/placcatura in argento (spessore della placcatura maggiore o uguale a 5μm), la resistenza alla corrosione in nebbia salina raggiunge NSS 96 ore e la durata è superiore di oltre il 30% rispetto a quella delle connessioni rigide tradizionali.

 

 

In base alla forma strutturale e al processo di fabbricazione, i collegamenti flessibili elettrici di potenza sono principalmente suddivisi in quattro tipologie, adatte a diverse condizioni di lavoro:
1. Connessione flessibile in lamina di rame (connessione flessibile striscia/lamiera in rame)
Parametri tecnici: pressatura laminata con foglio di rame ultrasottile da 0,05-0,3 mm, resistenza alla trazione a foglio singolo maggiore o uguale a 200 MPa, controllo della tolleranza dello spessore del laminato ±5%.
Scenari applicativi: interruttori automatici di media e bassa tensione, giunti di dilatazione per sbarre collettrici flessibili in lamine di rame multistrato, collegamenti per armadi raddrizzatori, particolarmente adatti per ambienti con vibrazioni ad alta-frequenza con spazio compatto (come i sistemi di alimentazione dei veicoli).
Vantaggi: ampia superficie e buona dissipazione del calore, può passare corrente istantanea maggiore o uguale a 5000 A, controllo dell'aumento della temperatura inferiore o uguale a 50 K (temperatura ambiente 85 gradi).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Connessione flessibile per sbarre in rame (connessione flessibile per sbarre in rame)
Caratteristiche strutturali: È composto da sbarre di rame e lamina di rame flessibile. La dimensione della sezione trasversale- dei connettori personalizzati intrecciati flessibili può essere personalizzata (10-1.000 mm²) e può resistere a una tensione assiale maggiore o uguale a 500 N/mm².
Applicazioni tipiche: presa del generatore, collegamento di boccole di trasformatori di grandi dimensioni, per soddisfare i requisiti di elevata affidabilità dei sistemi di trasmissione e trasformazione di energia ad alta-tensione.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Collegamento flessibile con filo intrecciato in rame-
Proprietà del materiale: filo intrecciato in rame multi-filo (diametro del filo singolo 0,1-0,3 mm) come conduttore, tubo in rame stagnato (conduttività maggiore o uguale al 95% IACS) crimpato su entrambe le estremità, eccellente resistenza alla fatica (frequenza di vibrazione 10-2000 Hz).
Aree di applicazione: gli apparecchi elettrici ad alta-tensione, gli interruttori antideflagranti-delle miniere e i collegamenti di messa a terra delle apparecchiature di comunicazione possono assorbire efficacemente lo stress meccanico durante il funzionamento delle apparecchiature.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Connessione flessibile intrecciata in rame stagnato
Vantaggi del processo: viene utilizzata una cinghia intrecciata in rame stagnato con densità dell'intreccio maggiore o uguale all'85% (spessore dello strato di stagno maggiore o uguale a 8μm), con ponticello di messa a terra del filo intrecciato in rame stagnato con durezza Shore inferiore a 30 A, adatto per l'installazione con piegatura in spazi ristretti.
Usi principali: collegamento conduttivo flessibile di pacchi batterie per autoveicoli, sistemi di circuiti di locomotive e moduli di batterie di accumulo di energia, in conformità con gli standard di protezione ambientale RoHS 3.0.

 

 

 

Tecnologia principale: saldatura per diffusione di polimeri
Essendo l'attuale processo di saldatura tradizionale, la saldatura per diffusione di polimeri raggiunge un legame metallurgico a livello atomico- dell'interfaccia lamina di rame/filo di rame ritorto attraverso l'effetto sinergico dell'alta temperatura (300-500 gradi) e dell'alta pressione (5-20 MPa) ed è possibile formare una saldatura densa senza aggiungere lega. I suoi vantaggi tecnici includono:

Stabilità della qualità: resistenza alla trazione della saldatura maggiore o uguale all'85% del materiale principale, perdita di conduttività minore o uguale al 3%, errore di planarità superficiale minore o uguale a 0,1 mm.
Sicurezza del processo: viene utilizzato un alimentatore CC a bassa-tensione (inferiore o uguale a 50 V) per evitare danni all'isolamento causati da scariche ad alta-tensione e l'affidabilità dell'apparecchiatura è migliorata del 40%.
Tutela dell'ambiente: nessun residuo di disossidante, zero emissioni di COV nel processo produttivo, in conformità con le normative EU REACH.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Controllo dei parametri chiave del processo

 

Fase del processo	Indice di controllo	Gamma standard	Metodo di rilevamento
Pretrattamento	Spessore dello strato di ossido superficiale	Inferiore o uguale a 1μm	Microscopio elettronico a scansione (SEM)
Precisione dell'allineamento dei livelli	Offset del bordo	Inferiore o uguale a 0,2 mm	Sistema di posizionamento visivo
Pressione di saldatura	Pressione per unità di superficie	10-15MPa	Monitoraggio in tempo reale-del sensore di pressione
Tempo di isolamento	Tempo di diffusione atomica	60-120 secondi	Registratore della curva di temperatura

 

 

1. Deviazione dello spessore della saldatura
Problem cause: uneven cutting thickness of raw materials (tolerance > ±5%) or welding pressure fluctuation (>±10% valore impostato).
Soluzione:
Introdurre il misuratore di spessore laser per il rilevamento online e l'ispezione del primo pezzo deve soddisfare la tolleranza di spessore di ± 3%;
Utilizzare un sistema di controllo della pressione servo e la stabilità della pressione è controllata entro ± 5%;
Esegui la misurazione delle tre-coordinate del primo pezzo al 100% (precisione ±0,05 mm) nel collegamento di controllo qualità.

2. Forza di connessione insufficiente
Contromisure tecniche:
Ottimizzare la curva di pressione della temperatura di saldatura per diffusione- per garantire che la profondità di diffusione atomica dell'interfaccia sia maggiore o uguale a 5μm;
Implementare prove di trazione dopo la saldatura (rapporto di campionamento maggiore o uguale al 5%), standard qualificato: la frattura si verifica nel materiale principale anziché nella saldatura;
Per scenari con-vibrazioni elevate, aggiungere un processo di crimpatura finale (tolleranza della profondità di crimpatura ±0,1 mm).

3. Controllo dei difetti estetici
Misure preventive:
Lucidare regolarmente la superficie dello stampo di saldatura (rugosità Ra inferiore o uguale a 0,8μm), pulire e rimuovere la polvere prima di ogni utilizzo;
Utilizzare una protezione con gas inerte (purezza dell'argon maggiore o uguale al 99,99%) per evitare punti neri superficiali causati dall'ossidazione ad alta-temperatura;
Introdurre un sistema di ispezione visiva AI per identificare automaticamente le bave sui bordi di saldatura (la dimensione> 0,3 mm è giudicata non qualificata).

 

 

Aggiornamento dei materiali: l'applicazione del foglio di rame modificato con grafene- (conduttività aumentata del 5%, durezza aumentata del 25%) e della striscia composita leggera di rame-alluminio (densità ridotta del 30%) è accelerata.
Processo intelligente: carico e scarico automatico del robot + sistema di regolazione adattiva dei parametri di saldatura, efficienza produttiva aumentata del 60% e tasso di intervento manuale ridotto a meno del 10%.
Rilevamento standardizzato: la-tecnologia di rilevamento delle dimensioni reali basata sulla visione artificiale è molto diffusa e la precisione di rilevamento delle dimensioni delle chiavi raggiunge ±0,02 mm, ottenendo un monitoraggio della qualità online al 100%.

 

 

Come aFilo di rame intrecciatohub del sistema di trasmissione di potenza, le prestazioni della connessione elettrica flessibile influiscono direttamente sull'affidabilità dell'apparecchiatura e sul livello di efficienza energetica. Attraverso l’innovazione dei materiali, l’ottimizzazione dei processi e la produzione intelligente, l’industria si sta muovendo verso un’elevata conduttività, un’elevata flessibilità e un’elevata adattabilità ambientale. Spinti dalla domanda di nuova energia e di produzione di apparecchiature di fascia alta-, i processi di saldatura standardizzati e il controllo completo della qualità del processo-diventeranno il cuore della competitività delle innovazioni tecnologiche e promuoveranno il settore verso il perfezionamento e la fascia alta-.