Coneixements bàsics de barres de coure: propietats del material, aplicacions i factors que influeixen en la qualitat

Les barres de coure són components conductors fets de coure d'alta -puresa. Reben el nom de la seva brillantor metàl·lica-porpra després de l'oxidació superficial. Com a material conductor elèctric típic de barres, les barres de coure tenen una excel·lent conductivitat elèctrica, conductivitat tèrmica i propietats mecàniques estables, cosa que les fa àmpliament utilitzades en noves energies, transmissió i distribució d'energia, automatització elèctrica i sistemes de control industrial. Els productes habituals inclouen les barres de coure massís, les barres de terra de coure, les barres positives, les barres negatives i les barres positives i negatives, entre altres formes estructurals.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les barres de coure solen tenir un baix contingut d'oxigen, una estructura interna densa i estan lliures de porositat, inclusions o soltes importants, mantenint així un funcionament estable en entorns de transmissió de corrent alta-. A causa de la seva baixa resistivitat, redueixen eficaçment les pèrdues de potència, fent-les àmpliament utilitzades en barres de distribució, sistemes de bus d'alimentació i escenaris de connexió elèctrica com ara barres d'alta-tensió i baixa-tensió.

 

Des del punt de vista de l'aplicació, les barres de coure s'utilitzen àmpliament en aparells d'alta i baixa tensió, armaris de distribució, transformadors, sistemes de control elèctric, dispositius d'emmagatzematge d'energia, vehicles d'energia nova, enginyeria d'electròlisi i equips d'automatització industrial. En els sistemes d'alimentació moderns, les barres de CA s'utilitzen principalment en sistemes de transmissió de CA, mentre que alguns sistemes d'energia nous utilitzen barres positives i negatives per al disseny de connexió de CC per complir els requisits d'alta estabilitat i alta capacitat de càrrega de corrent-.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Actualment, els materials de barres de coure del mercat es divideixen principalment en diverses categories: coure normal, coure-sense oxigen, coure desoxidat i coure especial. Els graus de coure ordinaris inclouen T1, T2, T3, T4, etc.; el coure-sense oxigen inclou TU1, TU2 i el coure-sense oxigen al buit; Els graus comuns de coure desoxidat inclouen TUP i TUMn; algunes condicions especials d'operació també utilitzen coure plata, coure tel·lúri o coure arsènic amb elements d'aliatge afegits. Els diferents materials tenen certes diferències en conductivitat, soldabilitat, resistència a l'oxidació i mecanització. Per tant, en el disseny de barres personalitzades, la selecció del material s'ha de basar en les condicions de funcionament reals.

 

Un dels majors avantatges de les barres de coure sòlid rau en la seva conductivitat elèctrica. La conductivitat del coure és la segona només per darrere de la plata, per la qual cosa és un material conductor de llarga-conducció. Per als equips que requereixen una gran-capacitat de càrrega de corrent i una gran estabilitat, les barres de coure sòlides redueixen eficaçment la generació de calor i milloren l'eficiència del sistema. Les barres de coure altament conductores s'han convertit en components conductors clau en sistemes d'emmagatzematge d'energia a gran-escala, sistemes d'alimentació industrial i sistemes de distribució BusBar ABB.

 

A més de la conductivitat, les barres de coure sòlid també ofereixen excel·lents propietats de processament i soldadura. La seva bona ductilitat permet diversos requisits de processament, com ara estampació, flexió, perforació, soldadura i tractament de superfícies. Per tant, s'utilitzen àmpliament en barres de PCB, connectors de control elèctric i estructures de barres irregulars complexes. Per a alguns equips especialitzats, s'utilitzen solucions de barres personalitzades per satisfer els requisits de disposició de l'espai intern i dissipació de calor.

 

Pel que fa a les propietats físiques, les barres de coure sòlid tenen un punt de fusió d'aproximadament 1083 graus i una densitat d'aproximadament 8,9 g/cm³, mostrant una bona resistència a la calor i estabilitat. Tot i que la seva resistència i duresa són inferiors a les d'alguns materials d'acer aliat, la seva excel·lent conductivitat el converteix en un dels materials bàsics clau utilitzats pels fabricants de barres de coure.

 

La resistència a la corrosió també és una característica important de les barres de coure. El coure presenta una bona estabilitat en ambients atmosfèrics, marins i alguns poc àcids i alcalins. Per tant, les barres de terra de coure s'utilitzen amb freqüència en sistemes de connexió a terra, subestacions i entorns de distribució d'energia industrial. Per a equips de transmissió i distribució d'energia operativa a llarg termini-, la resistència a la corrosió pot allargar de manera efectiva la vida útil dels equips i reduir els costos de manteniment.

 

Els factors que afecten la qualitat de les barres de coure inclouen principalment la puresa de la matèria primera, la tecnologia de processament, l'entorn d'emmagatzematge i els processos de tractament de superfícies. Les barres de coure d'alta qualitat-normalment requereixen una superfície llisa, lliure d'esquerdes, taques d'òxid i rascades evidents, alhora que posseeixen una conductivitat uniforme i una estructura interna estable.

 

La temperatura és un dels factors importants que afecten la qualitat superficial de les barres de coure. A temperatura ambient, el coure s'oxida lentament; a mesura que augmenta la temperatura, la velocitat d'oxidació augmenta significativament. Quan la temperatura supera els 185 graus, l'oxidació superficial s'accelera significativament, fins i tot formant una capa d'òxid negre. Per tant, en aplicacions de barres d'alta tensió-, normalment es requereixen estanyats superficials, niquelats o recobriments aïllants per reduir els efectes de l'oxidació.

 

La humitat també afecta la qualitat superficial de les barres de coure. En ambients humits, la humitat de l'aire accelera la reacció d'oxidació a la superfície del coure, provocant la decoloració o la corrosió. Per tant, molts fabricants de sistemes de barres afegeixen embalatges anti-oxidació o tractament d'aïllament després de la producció per millorar l'emmagatzematge a llarg termini i l'estabilitat de transport del producte.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Durant el processament, els residus de lubricant també poden afectar la qualitat superficial de les barres de coure. Si el medi lubricant utilitzat en els processos d'estirament, estampat i plegat no es neteja a fons, pot provocar taques de corrosió o marques d'oxidació a la superfície. Per tant, els proveïdors de barres de coure solen reforçar el control dels processos de neteja i assecat per garantir la neteja de la superfície del producte.

 

Amb el desenvolupament de la nova indústria energètica, els vehicles elèctrics, els sistemes d'emmagatzematge d'energia i les xarxes intel·ligents, la demanda de sistemes de barres industrials com BusBar per a Siemens, BusBar per a Eaton, BusBar per a Weidmuller i BusBar per a Mersen Ferraz continua creixent. Al mateix temps, connectors conductors d'alta-precisió com araBusBar de coure per a Siemenss'estan desenvolupant gradualment cap a una capacitat-de càrrega de corrent més gran, una integració més gran i una modularitat. En seleccionar barres de coure, s'han de tenir en compte la puresa del material, la conductivitat, la precisió dimensional, l'estat de la superfície i l'estabilitat del processament. Els productes d'alta-qualitat acostumen a tenir un acabat superficial excel·lent, lliures d'esquerdes, descamació, bombolles i oxidació significativa, i poden satisfer les exigències d'un funcionament actual-alt-a llarg termini. Per als nous sectors d'energia, equips d'energia i automatització industrial, els fabricants de barres de coure estables i fiables i les tecnologies de processament madures són crucials per garantir el funcionament estable a-a llarg termini dels sistemes de barres.