تقريب زاوية قضيب التوصيل: أربع مزايا رئيسية لأنظمة طاقة أكثر أمانًا وموثوقية

أربع مزايا رئيسية لتدوير زاوية قضيب التوصيل - تعزيز السلامة والموثوقية في أنظمة الطاقة

في أنظمة الطاقة الكهربائية الجديدة، يعد قضيب التوصيل موصلًا مهمًا مسؤولاً عن نقل الطاقة ذات الجهد العالي والتيار العالي. تؤثر دقة التصنيع وجودة السطح والتصميم الهندسي بشكل مباشر على سلامة النظام وموثوقية العزل والاستقرار التشغيلي على المدى الطويل.
مع الزيادة السريعة في جهد النظام في المركبات الكهربائية، وتخزين الطاقة، والبنية التحتية للشحن - من 400 فولت إلى 800 فولت أو حتى أكثر من 1000 فولت - أصبحت مشكلات مثل التفريغ الجزئي، وتركيز المجال الكهربائي، والتعب الميكانيكي أكثر أهمية.
من بين العمليات الدقيقة المختلفة، برز تدوير زاوية قضيب التوصيل كتقنية رئيسية لتعزيز الموثوقية الكهربائية والميكانيكية.

1. ما هو تقريب ركن بسبار

يشير تقريب زاوية قضيب التوصيل إلى تشكيل حواف حادة أو ذات زاوية قائمة لقضبان التوصيل في أقواس ناعمة بنصف قطر محدد (R).
تعمل هذه العملية على التخلص من تركيز المجال، وتقليل نقاط الضغط الميكانيكي، وتحسين توافق العزل أثناء التغليف اللاحق.

تشمل التقنيات الشائعة ما يلي:

• الطحن القوسي CNC: للإنتاج الضخم عالي الدقة مع أنصاف أقطار يمكن التحكم فيها؛
• الشطب أو التقريب: إنشاء انتقالات R2-R5 مم باستخدام أدوات القطع؛
• التلميع وإزالة الأزيز: ضمان حواف ناعمة وخالية من الاختباء؛
• التلميع الكهربائي: يتم تطبيقه في البيئات الكهربائية المتطورة لتحسين خشونة الأسطح الدقيقة.

يتراوح نصف قطر الزاوية النموذجي من R2 إلى R10 مم، اعتمادًا على سمك قضيب التوصيل، ومستوى الجهد، ومسافة الزحف، والعوامل البيئية مثل الضغط والرطوبة والتلوث.

في مجموعات البطاريات ذات الجهد العالي للمركبات الكهربائية، وأنظمة تخزين الطاقة، ووحدات الشحن بالتيار المستمر، والمحطات الفرعية المدمجة، وأنظمة طاقة السكك الحديدية، أصبح تقريب الزوايا متطلبًا قياسيًا في تصنيع قضبان التوصيل.

2. أربع مزايا رئيسية وفوائد تقنية
(1) تحسين السلامة الكهربائية – منع كورونا والتفريغ الجزئي

وفقا لمبادئ الهندسة الكهربائية، فإن شدة المجال الكهربائي تتناسب عكسيا مع نصف قطر انحناء سطح الموصل. تخلق الحواف الحادة مناطق محلية عالية المجال معرضة للإكليل أو التفريغ الجزئي (PD).

تتسبب هذه التفريغات في تدهور تدريجي للعزل، وتوليد الأوزون، والتدفئة الموضعية، وكلها عوامل تقلل من موثوقية النظام.
بعد التقريب:

• يصبح توزيع المجال أكثر اتساقا، مما يخفض بشكل كبير كثافة الذروة؛
• يتم تقليل تراكم الشحنات وبدء التفريغ؛
• تم تحسين هامش العزل وقوة تحمل العزل الكهربائي.

بالنسبة لأنظمة الجهد العالي التي تزيد عن 800 فولت، توصي المعايير الدولية مثل IEC 61439 وUL 891 بنصف قطر لا يقل عن R ≥ 3 مم لمنع تفريغ الهالة والحافة.

(2) تعزيز سلامة الموظفين - تقليل مخاطر المناولة والصيانة

في المحولات، وخزائن التخزين، ومرفقات التحكم في المركبات، غالبًا ما يعمل الفنيون في أماكن محدودة. قد تؤدي حواف القضبان الحادة إلى قطع القفازات أو إتلاف الأكمام العازلة أو التسبب في حدوث دوائر قصيرة أثناء التثبيت أو الفحص.

تقدم قضبان التوصيل المستديرة:

• حواف ناعمة وخالية من الاختباء وآمنة للمس؛

• تقليل مخاطر التخفيضات أثناء العمليات اليدوية؛

• حماية الأجزاء العازلة من الأضرار الميكانيكية.

تدعم هذه العمليةتصميم قابلية الصيانة، محاذاة معISO 14121 (تقييم سلامة الآلات)وIEC 60204 (تصميم السلامة الكهربائية)المعايير.

(3) تحسين أداء العزل – مجال موحد وقوة عازلة أعلى

في أنظمة الجهد العالي، طبقات العزل مثلفيلم PI، أو أنابيب الانكماش الحراري، أو تغليف الإيبوكسي، أو القولبة بالحقنيجب أن تلتصق بشكل موحد بالأسطح النحاسية للحفاظ على قوة العزل الكهربائي.

تعيق الزوايا الحادة الالتصاق المحكم ويمكن أن تشكل فجوات هوائية أو نقاط ضعف، مما يتسبب في تركيز المجال المحلي وانهيار العزل.
التقريب يحل هذه المشكلات بشكل فعال:

• يضمنتغطية عازلة محكمة وخالية من الفجوات;

• ينتجالتوزيع الميداني الموحدمع ارتفاع الجهد انهيار.

• يطيل عمر خدمة العزل ويقلل من الصيانة.

تظهر الاختبارات أن قضبان التوصيل معتقريب R5يمكن أن يحقق أ15-25% زيادة في جهد انهيار العزل الكهربائي المحليوأكثرانخفاض معدل تقادم العزل بنسبة 30%مقارنة بالعينات غير المقربة.
وبالتالي، أصبح تقريب الزاوية الآن أالمعلمة الرئيسية في تصميم عزل الجهد العالي.

(4) التجميع الأمثل والقوة الهيكلية – تقليل التوتر والتعب

يعد تركيز الإجهاد الميكانيكي عاملاً خفيًا يؤثر على متانة قضيب التوصيل. أثناء التشغيل، تواجه قضبان التوصيل قوى التمدد الحراري والاهتزاز والتثبيت، والتي يمكن أن تؤدي إلى حدوث شقوق صغيرة أو فشل الكلال عند الانحناءات الحادة.

توفر التصاميم المستديرة:

• التحولات السلسة للضغطوعوامل التركيز الأقل؛

• مقاومة أفضل للاهتزازوإطالة عمر التعب.

• انخفاض الضرر سلالةعند تشديد البراغي أو المشابك.

تتحسن أيضًا الحواف الدائرية الناعمةدقة التجميع واتساق الوحدةوخاصة في خطوط الإنتاج الآلي. للمصنعين باستخدامأنظمة التجميع الآليهذه العملية تزيد من كلا الأمرينكفاءة التجميعومعدل العائد.

3. الخلاصة – سلامة الأشكال الدقيقة

على الرغم من أنه غالبًا ما يتم التغاضي عنه، إلا أن تقريب زاوية قضيب التوصيل يلعب دورًا أساسيًا فيالسلامة الكهربائية وأداء العزل والموثوقية الميكانيكية.
إنه لا يعكس فقط براعة الشركة المصنعة ولكن أيضًا فهمها للتصميم الكهربائي الآمن والموثوقية على المدى الطويل.

مع تطور المنصات عالية الجهد في صناعة الطاقة الجديدة،قضبان التوصيل مدورة وناعمة ومُشكَّلة بدقةأصبحت معيار التصنيع الجديد.
من خلال التحكم الصارم في العمليات وتحسين التصميم، يمكن لمصنعي قضبان التوصيل تعزيز كل تفاصيل السلامة - مما يضمن حماية كهربائية أعلى وعمر خدمة أطول وأداء أكثر استقرارًا للنظام.