積層絶縁フレキシブルバスバー: 技術的進歩と高周波電力伝送の応用-

電力伝送の分野では、高周波電流環境下での「表皮効果」が常に、伝送効率の向上を制限する中心的な技術課題となってきました。{0}新エネルギー、鉄道輸送、産業オートメーションなどの業界における電力機器の小型化、効率化、軽量化への要求が継続的に向上する中、革新的な構造設計を備えた積層絶縁フレキシブルバスバーは、従来の導体伝送のボトルネックを効果的に解決し、高周波電力伝送シナリオにおける重要な技術ソリューションとなり、より高性能に向けた電力伝送システムの反復を促進します。{2}}

積層バスバーの技術的価値を理解するには、まず核となる物理現象「表皮効果」を解明する必要があります。表皮効果とは、高周波交流電流を伝送する際、自然に導体の表面に電流が集中しやすく、導体の中心部は伝導にほとんど関与しなくなる特性を指します。この現象は、伝送効率の低下と従来の導体のエネルギー消費量の増加に直接つながり、電力機器の動作に隠れた危険をもたらします。

1kHzの周波数での電流伝送を例にとると、従来の硬質銅バーの表皮深さはわずか約2.3mmです。これは、硬質銅棒の厚みがこの値を超えると、中心部の導体材料が有効に導通に関与できなくなり、材料の無効損失に相当することを意味する。具体的には、表皮効果により、従来の硬銅バーの有効導電断面積が 30% 以上減少し、電流容量が 20% -40% 減少し、電流集中による局所過熱リスクが大幅に増加し、その結果、理想的な状態と比較して動作温度が 15% 以上上昇する可能性があります。長い間、この問題は高周波電力伝送装置の性能向上と構造の最適化を大きく制限しており、この問題を解決するための革新的な技術的解決策が緊急に必要とされています。ラミネート銅バスバーがこの問題を解決する鍵となります。

ラミネート絶縁フレキシブル バスバーの登場により、表皮効果によって引き起こされる一連の問題を解決するための効果的な手段が提供されます。その主な利点は、その独自の多層ラミネート構造設計にあります。-このタイプのバスバーは、0.8 mm ～ 1 mm の極薄銅ストリップを複数層重ねて構成され、ポリ塩化ビニル (PVC) や熱可塑性エラストマー (TPE) などの絶縁材で包まれています。-この設計の核となるロジックは、単層導体の厚さを正確に制御することで、銅ストリップの各層の厚さが高周波電流下での表皮深さよりも小さくなり、各銅ストリップが完全に伝導に関与できるようにし、導体の中央領域での無効な損失を根本的に回避することです。-

同時に、多層構造により導体の有効導電表面積が大幅に拡大され、導体表面の電流分布がより均一になり、電流容量がさらに強化されます。-実験データによると、同じ断面積の下で、積層フレキシブル バスバーの電流容量は、従来の硬質銅バーと比較して最大 20% 増加することができます。{{4}また、優れた絶縁性能により、機器構造の最適化もサポートします。通常、接地耐電圧レベルは15kVを超え、バスバー間の耐電圧レベルは30kVに達することができ、機器の小型化と集積化の設計要件を満たし、設置レイアウトとスペース利用における従来の硬質銅バーの制限を打ち破ることができます。

低い温度上昇特性は、電力システムの安全で安定した動作を確保する上でのワニス絶縁バスバー (VIB) のもう 1 つの主要な利点です。{0}}銅シートの各層間の電流の均一な分布により、積層絶縁ソフトバスバーは、従来の硬質銅バーの電流集中によって引き起こされる局所的な「ホットスポット」問題を効果的に回避します。実際の動作データによると、従来の産業用硬質銅積層バスバーと比較して、使用温度上昇を10度-20度低減できます。この機能により、システム動作の安定性が 30% 以上向上するだけでなく、電力機器の耐用年数も効果的に延長されます。統計によると、機器の耐用年数を 20% 以上延ばすことができ、特に高電力密度、長期連続運転、送電シナリオに適しています。

フルライフサイクルコストとグリーン製造の観点から、コンピュータ用積層バスバーには大きな利点もあります。その革新的な構造設計により、銅材料の使用量を 10% -15% 節約し、原材料の消費量を削減しながら生産コストを効果的に制御できます。同時に、銅材料の使用量の削減は、製造プロセスにおける二酸化炭素排出量の減少を意味します。これは、製造業におけるグリーンおよび低炭素開発の現在の傾向と一致し、経済的利益と環境的利益のバランスをとります。