Conhecimento básico de barramentos de cobre: ​​propriedades do material, aplicações e fatores que influenciam a qualidade

Barramentos de cobre são componentes condutores feitos de cobre de alta-pureza. Eles são nomeados por seu brilho metálico vermelho-arroxeado após a oxidação da superfície. Como um material condutor elétrico típico de barramento, os barramentos de cobre possuem excelente condutividade elétrica, condutividade térmica e propriedades mecânicas estáveis, tornando-os amplamente utilizados em novas energias, transmissão e distribuição de energia, automação elétrica e sistemas de controle industrial. Os produtos comuns incluem barramentos de cobre sólido, barramentos de aterramento de cobre, barramentos positivos, barramentos negativos e barramentos positivos e negativos, entre outras formas estruturais.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Os barramentos de cobre normalmente têm baixo teor de oxigênio, uma estrutura interna densa e estão livres de porosidade, inclusões ou folgas significativas, mantendo assim uma operação estável em ambientes de transmissão de alta-corrente. Devido à sua baixa resistividade, eles reduzem efetivamente a perda de energia, tornando-os amplamente utilizados em barramentos de distribuição, sistemas de barramento de energia e cenários de conexão elétrica, como barramentos de alta-tensão e baixa-tensão.

 

Do ponto de vista da aplicação, os barramentos de cobre são amplamente utilizados em painéis de alta e baixa tensão, gabinetes de distribuição, transformadores, sistemas de controle elétrico, dispositivos de armazenamento de energia, novos veículos de energia, engenharia de eletrólise e equipamentos de automação industrial. Em sistemas de energia modernos, os barramentos CA são usados ​​principalmente em sistemas de transmissão CA, enquanto alguns novos sistemas de energia usam barramentos Positivos e Negativos para projetos de conexão CC para atender aos requisitos de alta estabilidade e alta capacidade de transporte de-corrente.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Atualmente, os materiais de barramento de cobre no mercado são divididos principalmente em diversas categorias: cobre comum, cobre-livre de oxigênio, cobre desoxidado e cobre especial. Os graus comuns de cobre incluem T1, T2, T3, T4, etc.; o cobre-livre de oxigênio inclui TU1, TU2 e cobre livre de oxigênio-a vácuo; os graus comuns de cobre desoxidado incluem TUP e TUMn; algumas condições operacionais especiais também usam materiais de cobre prateado, cobre telúrio ou cobre arsênico com adição de oligoelementos de liga. Diferentes materiais têm certas diferenças em condutividade, soldabilidade, resistência à oxidação e usinabilidade. Portanto, no projeto de barramentos personalizados, a seleção do material precisa ser baseada nas condições reais de operação.

 

Uma das maiores vantagens dos barramentos de cobre sólido reside na sua condutividade elétrica. A condutividade do cobre perde apenas para a prata, o que o torna-um material condutor convencional de longa data. Para equipamentos que exigem alta capacidade de transporte-de corrente e alta estabilidade, os barramentos de cobre sólido reduzem efetivamente a geração de calor e melhoram a eficiência do sistema. Barramentos de cobre altamente condutivos tornaram-se componentes condutores essenciais em sistemas-de armazenamento de energia em grande escala, sistemas de energia industriais e sistemas de distribuição BusBar ABB.

 

Além da condutividade, os barramentos de cobre sólido também oferecem excelentes propriedades de processamento e soldagem. Sua boa ductilidade permite vários requisitos de processamento, incluindo estampagem, dobra, perfuração, soldagem e tratamento de superfície. Portanto, eles são amplamente utilizados em barramentos PCB, conectores de controle elétrico e estruturas complexas de barramentos irregulares. Para alguns equipamentos especializados, soluções de barramento personalizadas são usadas para atender aos requisitos de layout do espaço interno e dissipação de calor.

 

Em termos de propriedades físicas, os barramentos de cobre sólido possuem ponto de fusão de aproximadamente 1.083 graus e densidade de aproximadamente 8,9 g/cm³, apresentando boa resistência ao calor e estabilidade. Embora sua resistência e dureza sejam inferiores às de alguns materiais de liga de aço, sua excelente condutividade o torna um dos principais materiais básicos usados ​​pelos fabricantes de barramentos de cobre.

 

A resistência à corrosão também é uma característica importante dos barramentos de cobre. O cobre apresenta boa estabilidade em ambientes atmosféricos, marinhos e em alguns ambientes fracamente ácidos e alcalinos. Portanto, barramentos de aterramento de cobre são frequentemente usados ​​em sistemas de aterramento de energia, subestações e ambientes industriais de distribuição de energia. Para equipamentos de transmissão e distribuição de energia em operação de longo prazo, a resistência à corrosão pode efetivamente prolongar a vida útil do equipamento e reduzir os custos de manutenção.

 

Os fatores que afetam a qualidade dos barramentos de cobre incluem principalmente pureza da matéria-prima, tecnologia de processamento, ambiente de armazenamento e processos de tratamento de superfície. Barramentos de cobre-de alta qualidade normalmente exigem uma superfície lisa, livre de rachaduras, manchas de óxido e arranhões óbvios, ao mesmo tempo que possuem condutividade uniforme e uma estrutura interna estável.

 

A temperatura é um dos fatores importantes que afetam a qualidade da superfície dos barramentos de cobre. À temperatura ambiente, o cobre oxida lentamente; à medida que a temperatura aumenta, a taxa de oxidação aumenta significativamente. Quando a temperatura excede 185 graus, a oxidação da superfície acelera significativamente, formando até mesmo uma camada de óxido preto. Portanto, em aplicações de barramentos de alta-tensão, normalmente são necessários revestimentos superficiais de estanho, níquel ou isolamento para reduzir os efeitos da oxidação.

 

A umidade também afeta a qualidade da superfície dos barramentos de cobre. Em ambientes úmidos, a umidade do ar acelera a reação de oxidação na superfície do cobre, causando descoloração ou corrosão. Portanto, muitos fabricantes de sistemas de barramentos adicionam embalagens anti{2}}oxidação ou tratamento de isolamento após a produção para melhorar o armazenamento-de longo prazo e a estabilidade de transporte do produto.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Durante o processamento, resíduos de lubrificante também podem afetar a qualidade da superfície dos barramentos de cobre. Se o meio lubrificante utilizado nos processos de estiramento, estampagem e dobra não for completamente limpo, poderá causar manchas de corrosão ou marcas de oxidação na superfície. Portanto, os fornecedores de barramentos de cobre geralmente fortalecem o controle dos processos de limpeza e secagem para garantir a limpeza da superfície do produto.

 

Com o desenvolvimento da nova indústria de energia, veículos elétricos, sistemas de armazenamento de energia e redes inteligentes, a demanda por sistemas de barramentos industriais como BusBar para Siemens, BusBar para Eaton, BusBar para Weidmuller e BusBar para Mersen Ferraz continua a crescer. Ao mesmo tempo, conectores condutores de alta-precisão, comoBarramento de cobre para Siemensestão gradualmente se desenvolvendo em direção a maior capacidade-de corrente, maior integração e modularidade. Ao selecionar barramentos de cobre, as principais considerações devem ser consideradas quanto à pureza do material, condutividade, precisão dimensional, condição da superfície e estabilidade de processamento. Produtos de-alta qualidade normalmente possuem excelente acabamento superficial, livres de rachaduras, descascamento, bolhas e oxidação significativa, e podem atender às demandas de operação de-alta corrente-de longo prazo. Para os novos setores de energia, equipamentos de potência e automação industrial, fabricantes de barramentos de cobre estáveis ​​e confiáveis ​​e tecnologias de processamento maduras são cruciais para garantir a operação estável-de longo prazo dos sistemas de barramentos.