¿Por qué no se suelen utilizar materiales de latón para las barras colectoras?

En los sistemas de energía y nuevos equipos de energía, las barras colectoras son componentes conductores centrales que transportan continuamente altas corrientes. La selección de materiales afecta directamente la seguridad del sistema, los niveles de aumento de temperatura y la confiabilidad operativa-a largo plazo. Desde el punto de vista de la práctica de la ingeniería y las propiedades del material, el latón no es adecuado como material principal para barras colectoras, principalmente por las siguientes razones:

 

 

El latón es una aleación de cobre-zinc con una composición compleja y el contenido de zinc varía considerablemente según el grado. Cuando una barra colectora de latón está conectada a un conductor de cobre o aluminio en el mismo sistema y se encuentra en un ambiente húmedo o con gases corrosivos, se puede formar fácilmente un efecto de micro-batería, lo que lleva a la corrosión electroquímica.

 

Esta corrosión provoca directamente la degradación de la interfaz de contacto, un aumento de la resistencia de contacto y, en consecuencia, aumentos anormales de temperatura. El funcionamiento-a largo plazo puede provocar el envejecimiento del aislamiento, una reducción de la vida útil del equipo e incluso el riesgo de incendios eléctricos. En aplicaciones de barra colectora de energía o de barra colectora de alto voltaje de alta-confiabilidad, este es un peligro inaceptable.

 

 

El latón es más duro y menos dúctil que el cobre. Esta característica se convierte en una desventaja en escenarios de superposición de barras.

 

Las conexiones de barra colectora enfatizan un área grande, una baja resistencia de contacto y una interfaz estable a largo plazo. Una mayor dureza debilita la adhesión de la superficie superpuesta, lo que afecta el área de contacto real y conduce a una mayor densidad de corriente local. En contactos de alta-corriente y sistemas eléctricos de barras colectoras, este fenómeno puede causar fácilmente un sobrecalentamiento localizado.

 

 

Desde el punto de vista de las propiedades intrínsecas del material, el latón tiene una resistividad significativamente mayor que el cobre. Cuando fluye corriente, la pérdida de calor por unidad de longitud es mayor, lo que va en detrimento del control de la eficiencia energética.

 

El valor fundamental de una barra colectora como barra colectora eléctrica de cobre radica en su baja resistencia, baja pérdida y bajo aumento de temperatura. El latón es inherentemente deficiente en estos indicadores básicos, lo que lo hace inadecuado para barras colectoras de distribución o sistemas de CC de alta-potencia.

 

 

Debido a la introducción de zinc, el coeficiente de expansión térmica del latón es generalmente mayor que el del cobre. En condiciones de fluctuaciones de carga o grandes diferencias de temperatura ambiente, las barras colectoras de latón son más propensas a la concentración de tensiones o al aflojamiento debido a la expansión y contracción térmica.

Para sistemas de barras colectoras continuas y de gran tamaño, este desajuste termomecánico afecta directamente la estabilidad del voltaje de las barras colectoras y la seguridad a largo plazo-.

 

 

Si bien las barras colectoras y los terminales son componentes conductores, sus funciones en un sistema son claramente diferentes.

 

Los autobuses manejan una transmisión continua, de alta-corriente y baja-pérdida, lo que requiere la prioridad del cobre de alta-pureza para garantizar un rendimiento eléctrico y térmico estable durante toda la vida útil de la barra colectora de cobre.

 

Los terminales, por el contrario, son principalmente componentes estructurales y de conexión. Si bien cumple con los requisitos de transporte actuales-, se puede seleccionar latón o cobre según las condiciones de funcionamiento.

 

 

Basándonos en los mecanismos de materiales y las prácticas de ingeniería antes mencionados, nos hemos centrado durante mucho tiempo en el desarrollo y la fabricación de barras colectoras personalizadas y soluciones de conexión conductiva de alta-confiabilidad, que abarcan barras colectoras de tierra de cobre, barras colectoras positivas y negativas y soluciones personalizadas para diferentes plataformas de sistemas.

 

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