最新の配電システムにおける積層銅ブスバー技術の分析

最新の配電システムを高出力かつ高信頼性にアップグレードする過程で、従来のディスクリートバスバーに固有の欠陥が徐々にシステムの安定した動作を制限する重要なボトルネックになってきました。従来のディスクリートバスバーの寄生インダクタンスは大きすぎます。電源スイッチがオフになった瞬間に、それによって発生する過渡電圧が直流回路電圧に重畳され、電源スイッチ装置やモーターの絶縁に重大な脅威を与えます。

この業界の問題点に対処するために、積層フレキシブルバスバー技術が登場しました。低インダクタンスや低インピーダンスなどの主な利点により、最新の配電システムで従来のディスクリートバスバーを置き換えるコア技術ソリューションとなり、さまざまな電力変換シナリオで広く使用されています。

Laminated copper busbar

積層バスバーとも呼ばれる積層銅バスバーは、平らな銅導体と薄い接着剤でコーティングされた絶縁フィルムの交互層からなるコア構造で構成されています。露出したエッジは絶縁媒体で封止され、一体化された複合構造が形成されます。

この特別な構造により、積層バスバーに独特のコア機能が与えられます。まず、多層銅板設計を採用しており、配電システムのニーズに応じて層の数を柔軟に調整し、さまざまな電力伝送要件に適応できます。{0}}

2つ目は、完全に密閉された絶縁圧縮を実現し、絶縁フィルムが銅導体にしっかりと密着し、エアギャップの形成を防ぎ、積層銅バーの絶縁性能を確保します。

3つ目は、全体の構造がコンパクトで、設置が簡単で、外部干渉から効果的に保護できる単一ユニットパッケージング技術の使用です。同時に、固有の静電容量を備えているため、低インダクタンスと低インピーダンス動作を実現し、過渡電圧降下を効果的に低減し、発振を抑制し、電磁干渉を低減し、配電システムの安定した動作を保証します。

Structures and production technologies of Laminated copper busbar

絶縁構造の違いに基づいて、通信用積層バスバーは主に 2 つの一般的なタイプに分けられ、異なる作業条件に適応し、さまざまな配電シナリオに正確に適合します。

1 つ目のタイプは、多層銅板 + 内部絶縁ラミネート構造です。これは、絶縁温度が 105 度以下で長期使用可能であり、比較的穏やかな使用条件に適しています。-産業用周波数コンバータ、UPS 機器、太陽光発電コンバータ、内陸風力コンバータなどに広く使用されており、従来の電力変換プロセスにおける接続および絶縁要件を満たすことができます。

2 番目のタイプは、多層銅板 + 内部および外部断熱材を備えた完全密閉圧縮構造です。これも断熱材の長期使用温度が 105 度以下である必要があります。-しかし、大電流インバータ用積層ブスバーは環境適応性が高く、大小の鉄道牽引コンバータ、鉱山や船舶の駆動コンバータ、複雑な洋上風力発電コンバータなどの過酷な作業条件に適しています。バスバーの性能に対する過酷な環境の影響に効果的に耐えることができます。

Applications of Laminated copper busbar

コンデンサバンクの取り付け構造用の積層バスバーが従来の個別バスバーを徐々に置き換えることができる理由は、現代の配電システムの信頼性と経済性を大幅に向上させる3つの優れた利点にあります。

まず、分布インダクタンスが低いという利点が重要です。同じ回路のプラスとマイナスの導体は互いに押し付けられ、分布インダクタンスが互いに打ち消し合います。同時に、取り付け穴が密閉されることで沿面距離が増加し、インダクタンスがさらに低減され、パワー半導体部品のスイッチング中に発生する誘導高電圧が部品を貫通するのを効果的に防止できます。また、バイパスコンデンサを削減または廃止することで、パワーコンポーネントの最大効率を最大限に発揮し、従来のバスバーの並列吸収コンデンサの必要性によって引き起こされる効率の低下、損失の増加、コストの増加、および装置体積の大型化の問題を回避できます。

第二に、部分放電率が極めて低い。従来のディスクリートバスバーは、高電圧条件下でさまざまな電圧レベルで内部絶縁体と銅プレートの間に空隙ができやすいため、部分放電が発生し、急速な絶縁劣化につながる可能性があります。約 5 年後に交換が必要となり、コンポーネントとアフターサービスのコストが大幅に増加します。-ラミネートバスバーコネクタの絶縁層は、接着剤でホットプレスした後、エアギャップなしで銅板に完全に接着されます。工場出荷前に 100% 部分放電率試験が実施され、絶縁寿命は 25 年を超え、インバータの耐用年数全体にわたってメンテナンスフリーの動作を実現します。

第三に、過酷な環境に対する優れた耐性があります。従来のディスクリートバスバーは、接続の緩み、絶縁体の湿気による破壊、振動、塩水噴霧、粉塵環境下でのほこりの蓄積や電気的破壊などの問題が発生しやすくなっています。電気自動車用ラミネートバスバーは、全体的に高強度の接合構造を備えているため、長期安定性が確保され、同じ電流の下で銅バーの厚さを薄くすることができます。-弾性補正ブラケットと組み合わせることで、振動、塩水噴霧、粉塵などの環境への悪影響に効果的に対抗し、配電システムの長期にわたる安定した動作を保証します。-

Details show of Laminated copper busbar