قضبان توصيل مصفحة Laminated Busbar
قضبان نحاسية مصفحة لتوزيع الطاقة منخفضة الحثية في أنظمة الطاقة المتجددة، المركبات الكهربائية ، السكك الحديدية ، والأنظمة الكهربائية الصناعية .
قضبان التوزيع المصفحة هي تجميعات موصلة مدمجة ومتعددة الطبقات تستخدم لتوزيع الطاقة بكفاءة في الأنظمة الكهربائية عالية التيار.بدلاً من الاعتماد على الأسلاك التقليدية، تدمج هذه القضبان طبقات النحاس والعزل في هيكل صلب واحد، مما يقلل من تعقيد الأسلاك و يُحسّن الأداء الكهربائي .
يصنع كل قضيب توزيع عن طريق تراص طبقات متناوبة من الموصلات النحاسية والمواد العازلة مثل راتنج الإيبوكسي أو غشاء البولي إيميد (غشاء البوليمر) والتي يتم ربطها بعد ذلك من خلال الحرارة والضغط .
يقلل هذا الهيكل الطبقي من الحثوالتشويش الكهربائي، بينما يحسن الموثوقية والثبات، كما أنه يوفر المساحة ويبسط التركيب في الأنظمة التي يكون فيها التخطيط النظيف وتوصيل الطاقة المستقر ضروريين ، بفضل ممانعتها المنخفضة (Low Impedance) واستقرارها الحراري القوي وقدرتها على تحمل أحمال التيار العالية، تُستخدم قضبان التوزيع المصفّحة على نطاق واسع في أنظمة الطاقة المتجددة ، والمركبات الكهربائية، والنقل بالسكك الحديدية، ومحولات الطاقة (inverters ) والأتمتة الصناعية .
- تتميز قضبان التوزيع المصفحة بتصميم رقائقي نحيف مع سطح واسع لتبديد الحرارة وخصائص ممانعة منخفضة (Low Impedance) مما يساعد على تقليل ارتفاع درجة الحرارة وتحسين كفاءة التبريد. من خلال إغلاق الحواف عبر عملية الكبس الحراري.حيث تكتسب قضبان التوزيع المصفحة قوة أعلى ومقاومة أفضل للحرارة، مما يسمح لها بالعمل بموثوقية على مدى فترات طويلة .
- مقارنة بالكابلات من نفس الحجم، يمكن لقضبان التوزيع المصفحة حمل تيار أكبر ونقل الطاقة بكفاءة أكبر يمكنها التعامل مع ما يصل إلى3300 فولت و1200 أمبير، مما يجعلها مناسبة للأنظمة الصناعية عالية الطاقة.
- يمكن تخصيصها بأشكال مختلفة L وU بما في ذلك الانحناءات من نوع لتبسيط الأسلاك الداخلية والاستفادة بشكل أفضل من المساحة داخل المعدات الكهربائية .
- يقلل ترتيب الموصل المسطح من التداخل الكهرومغناطيسي ويحسن استقرار النظام، مما يجعل هذه القضبان مثالية للتطبيقات ذات متطلبات التوافق الكهرومغناطيسي الصارمة، بما في ذلك الانفيرترات (Inverters) والمحولات (Converters).
- يساهم الهيكل المسطح متعدد الطبقات لقضبان التوصيل المصفحة، بالإضافة إلى مواد العزل ذات ثابت العزل الكهربائي المنخفض، في خفض الحث المتسرب والمعاوقة. ويقلل هذا التصميم من فقد الطاقة أثناء النقل، ويحد من ارتفاعات الجهد والتداخل الكهرومغناطيسي أثناء التبديل، ويحسن استقرار النظام بشكل عام.
- يوفر الهيكل المدمج الصلب متعدد الطبقات مساحة التركيب ويتحمل الظروف القاسية مثل درجات الحرارة العالية والاهتزاز، وهو مناسب للتطبيقات عالية الكثافة في أنظمة الطاقة المتجددة، والنقل بالسكك الحديدية والمعدات الثقيلة .
- يساعد استخدام نقاط توصيل موحدة وعملية التشكيل بالضغط الحراري قضبان التوزيع المصفحة على التناسب بدقة مع تخطيط المعدات ، هذا يجعل التركيب أسرع وأكثر دقة، ويقلل من أعمال الأسلاك والتكاليف الإجمالية ويوفر مساحة للتعديلات أو الترقيات اللاحقة .
| نوع المنتج | قضبان التوصيل المصفحة | ||||||||
| مادة الموصل | نحاس T2 / ألومنيوم 1060 / ألومنيوم مطلي بالنحاس يمكن تخصيص مواد أخرى حسب الطلب | ||||||||
| جهد العزل | 300V–20kV | ||||||||
| أقصى جهد تحمل | 1000V–20kV | ||||||||
| التيار المقنن | 0–4000A | ||||||||
| طريقة التوصيل | تركيب صفيحة نحاسية بالكبس تثبيت قضيب نحاسي بمسامير لحام قضيب نحاسي | ||||||||
| المعالجة السطحية | طلاء القصدير، طلاء النيكل، الأكسدة الموصلة، أو الأكسدة الأنودية. تتوفر معالجات سطحية أخرى قابلة للتخصيص حسب الطلب. | ||||||||
| قوة الالتصاق بين الطبقات | أكبر من 1300 نيوتن (قوة التقشير بين طبقات الرقائق) | ||||||||
| مادة العزل | NOMEX، PVF، PET، PI، FR4، مسحوق عازل، GPO3. مواد أخرى قابلة للتخصيص حسب الطلب. | ||||||||
| التفريغ الجزئي | |||||||||
| الحث المتسرّب | 15nH/m | ||||||||
| تصنيف مقاومة اللهب | UL 94V-0 | ||||||||
| مقاومة العزل | ≥20MΩ, DC/1000V | ||||||||
| ارتفاع درجة الحرارة | ≤30K | ||||||||
| الحد الأقصى لعدد الطبقات | 6 طبقات | ||||||||
| الأبعاد القصوى | 1000×1800 مم (يمكن تخصيص الأبعاد ضمن هذا النطاق عند الطلب) | ||||||||
| درجة حرارة التشغيل | من -40 إلى 105 درجة مئوية | ||||||||
| القدرة الإنتاجية | 20000 قطعة لكل شهر | ||||||||
| دورة التسليم | من 2 إلى 3 أسابيع (الإنتاج على دفعات: 3 أسابيع لكل 100 قطعة، والكميات الإضافية حسب الجدول الزمني المحدد في العقد) | ||||||||
| المادة العازلة | خصائص المادة | الكثافة (g/cm³) | معامل التمدد الحراري | الموصلية الحرارية (W/kg.K) | ثابت العزل الكهربائي (f=60 Hz) | قوة العزل الكهربائي (kV/mm) | تصنيف مقاومة اللهب | مقاومة الحرارة (°C) | امتصاص الماء (%) لكل 24 ساعة |
| NOMEX | 0.8–1.1 | - | 0.143 | 1.2 | 9 | 94, V-0 | 220 | - | |
| PI | 1.42 | 20 | 0.094 | 3.7 | 9 | 94, V-0 | 220 | 0.24 | |
| PVF | 1.38 | 53 | 0.126 | 10.4 | 19.7 | 94, V-0 | 105 | 0 | |
| PET | 1.38–1.41 | 60 | 0.128 | 3.3 | 25.6 | 94, V-0 | 120 | 0.1–0.2 | |
| FR4 | 1.32 | 45–65 | 0.18 | 4.4 | 15.7 | 94, V-0 | 155 | 0.1–0.2 | |
قضبان التوزيع المشكلة بالحقن هي نوع أحدث من قضبان التوزيع صممت للتعامل مع مستويات طاقة أعلى دون زيادة حجم الموصل. تستخدم تقنيات عزل وتشكيل متقدمة تسمح لها بتحمل درجات حرارة أعلى، تصل إلى 125 درجة مئوية مع الحفاظ على أداء مستقر وموثوق في الظروف الصعبة .
بالمقارنة مع أنواع الموصلات المركبة الأخرى، مثل موصلات ROLINX Easy & Performance، التي تعمل عادةً عند حوالي 105 درجة مئوية، فإن تصنيف درجة الحرارة الأعلى هذا يمنحها ميزة واضحة في تصميمات الطاقة العالية. كما أن عزلها المحسن يمكنها من العمل بكفاءة عالية على المدى الطويل في ظروف رطوبة قصوى، مثل 85 درجة مئوية و95% رطوبة نسبية، وهو ما يتجاوز بكثير حدود التشغيل القياسية البالغة 55 درجة مئوية و95% رطوبة نسبية. تُستخدم موصلات الحقن المصبوبة بشكل شائع في المعدات التي تعمل بطاقة عالية لفترات طويلة، مثل محولات الطاقة الصناعية، ومحولات الطاقة المتجددة، وأنظمة الجر الثقيلة الموجودة في القطارات والسفن ومركبات التعدين.
| نوع المنتج | قضبان توصيل قولبة الحقن |
| الجهد | 12kV, DC |
| تصنيف القدرة | كيلو وات (Kilowatt)/ ميجا وات (Megawatt) |
| درجة حرارة التشغيل | من -50 إلى 125 درجة مئوية |
| الرطوبة النسبية | 95%RH@55℃ (قياسية) 95%RH@85℃ (محدثة) |
| مادة الموصل | نحاس / ألومنيوم |
| مادة العزل | غشاء عازل من البوليستر، لوح عازل صلب |
| الاختبارات ذات الصلة | اختبارات التفريغ الجزئي والجهد العالي والأبعاد |
- محولات التردد
- أنظمة طاقة الرياح والطاقة الشمسية
- أنظمة النقل بالسكك الحديدية
- صناعة السيارات
ما نوع مكونات توزيع الطاقة التي يمكن أن تحل محل قضبان التوصيل النحاسية التقليدية في أنظمة طاقة الرياح والطاقة الشمسية حيث يؤدي نقل التيار العالي إلى فقد الطاقة ومحدودية المساحة؟
في هذه الحالات، تعد قضبان التوصيل المصفحة خيار أكثر كفاءة. فبنيتها متعددة الطبقات من النحاس والعزل تجعل مسار تدفق التيار أقصر، مما يساعد على تقليل فقد الطاقة بأكثر من 30% مقارنة بقضبان النحاس التقليدية. كما أنها تشغل مساحة أقل بكثير، مما يجعلها مناسبة تماماً للتركيبات المدمجة مثل العواكس وصناديق التجميع. ويقلل التصميم متعدد الطبقات أيضًا من التداخل الكهرومغناطيسي، مما يساعد النظام على العمل بسلاسة حتى في ظل ظروف التيار العالي.
لماذا تتميز قضبان التوصيل المصفحة بفقدان أقل في نقل الطاقة مقارنةً بقضبان النحاس التقليدية، وما هي المزايا الأخرى التي توفرها في أنظمة الطاقة العالية؟
تتكون قضبان التوصيل المصفحة من عدة طبقات من رقائق النحاس المعزولة مرتبة بشكل متوازٍ، مما يحافظ على مسار التيار قصيرًا ومباشرًا. ويقلل هذا التصميم من الحث والمقاومة الطفيلية بنحو من 30 إلى 50%، مما يساعد على تقليل توليد الحرارة وفقد الطاقة. كما أنها أصغر بنحو النصف من قضبان النحاس التقليدية، مما يجعلها مناسبة لتصميمات المعدات المدمجة. ويحسن هيكلها متعدد الطبقات تبديد الحرارة ويقلل من التداخل الكهرومغناطيسي الناتج عن التيار العالي، مما يساعد على حماية المكونات المجاورة ويضمن التشغيل المستقر في أنظمة الطاقة العالية مثل محولات طاقة الرياح ووحدات تخزين الطاقة PCS.