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EPDM 실리콘 고무 관형 버스 바란 무엇이며 공압출을 통해 어떻게 우수한 절연이 가능합니까?

EPDM 실리콘 고무 관형 버스 바 복합 차폐 절연 구조 설계를 채택합니다. 폴리머 압출 기술을 통해 관형 구리 또는 알루미늄 도체, 도체 차폐층, 절연층 및 절연 차폐층이 단일 공정으로 공압출되어 전도성 전류 전달 기능과 차폐 절연 기능을 모두 달성합니다. 전통적인 포장 절연 버스 바와 비교하여 이 구조는 층간 에어 갭과 기포 제거 , 부분 방전 위험을 크게 줄입니다. 절연 저항은 도달합니다 ≥10,000MΩ (10kV 이상) 낙뢰 충격 내전압은 다음과 같습니다. 95kV(10kV 클래스) ~ 200kV(35kV 클래스) , 보호 수준은 IP55에 도달하여 실외 및 심하게 오염된 환경에 적합합니다.

복합 차폐 절연 구조의 설계 원리

삼중공압출 기술의 구조적 장점

는 EPDM silicone rubber tubular bus bar employs triple-layer co-extrusion technology, simultaneously extruding the conductor shielding layer, insulation layer, and insulation shielding layer to ensure tight, gap-free interfaces between the inner and outer shielding layers and the insulation layer. Traditional wrapped-insulation bus bars use an insulation tape winding process, which has the following inherent defects:

  • 는 winding process tends to produce residual air gaps, increasing partial discharge risks
  • 는 uniformity of insulation liquid coating is difficult to control, and bubbles easily form after curing
  • 층간 경계면에 틈이 있어 장기간 작동 시 절연 파괴가 발생할 수 있습니다.

3중 공압출 기술은 위와 같은 문제를 근본적으로 해결합니다. 원스텝 성형을 통해 제로 갭 인터페이스 , 전기장의 분포를 보다 균일하게 만들고 부분방전을 제어하여 10pC 미만 .

각 레이어의 기능 및 특성

표 1: EPDM 실리콘 고무 관형 버스바 레이어의 구조, 재료 및 기능
구조적 층 재료 유형 핵심 기능 주요 성능 매개변수
지휘자 솔리드 구리 튜브/알루미늄 튜브 고전류 운반 최대 12,000A의 단일 막대 전류 용량
지휘자 shielding layer 반도체 소재 균일한 전기장 분포 도체 표면 버로 인한 전계 집중 제거
주요 단열층 EPDM 고무/실리콘고무 전기 절연 절연 강도 18~20kV/mm
절연차폐층 동박/반도전층 접지 보호 전체 라인 차폐 접지 달성
외피 폴리올레핀 중합체 기계 및 환경 보호 보호 수준 IP40–IP55

주요 소재 성능 비교 분석

EPDM 고무와 실리콘 고무의 절연 성능

EPDM(에틸렌 프로필렌 디엔 모노머) 고무와 실리콘 고무는 관형 부스바 절연층의 핵심 소재입니다. 각각은 전기적 성능과 환경 저항 면에서 장점이 있습니다.

표 2: EPDM 고무와 실리콘 고무의 주요 성능 매개변수 비교
성과 지표 EPDM 고무 실리콘고무
온도 범위 -50°C ~ 150°C -60°C ~ 200°C
유전 강도 18kV/mm 20~28kV/mm
유연성 우수 뛰어난
내후성 우수 (ozone, UV resistant) 뛰어난 (hydrophobic, self-cleaning)
난연성 UL94 V-0 UL94 V-0
주요 애플리케이션 옥외 노출, 진동 환경 고온 영역, 유연한 연결

데이터가 보여주듯이, 실리콘 고무는 유전 강도와 온도 범위에서 장점이 있습니다. , 절연 강도는 최대 28kV/mm이고 작동 온도 범위는 -60°C~200°C입니다. EPDM 고무는 내후성, 방진 성능이 뛰어나며 상대적으로 가격이 저렴합니다. 실제로 특정 작업 조건에 따라 단일 재료 또는 복합재 용도를 선택할 수 있습니다.

도체 재료 선택: 구리 튜브 대 알루미늄 튜브

는 tubular bus bar conductor adopts a hollow copper tube or aluminum tube structure, offering the following advantages over traditional rectangular bus bars:

  • 는 hollow structure effectively reduces the skin effect, improving current-carrying capacity
  • 는 circular tube shape optimizes electric field distribution and reduces corona discharge
  • 구리 도체는 저항률이 낮고 전류 용량이 높습니다. 알루미늄 도체는 가볍고 비용 효율적입니다.

구리 도체는 일반적으로 C11000 또는 C10100 고순도 전해 구리를 사용하는 반면, 알루미늄 도체는 1350 또는 6101 알루미늄 합금을 사용합니다. 도체를 구부릴 때 굽힘 반경은 다음과 같아야합니다. 튜브 직경의 ≥2.5배 절연층 균열을 방지합니다.

삼중공압출 제조공정에 대한 자세한 설명

프로세스 흐름 및 품질 관리

는 manufacturing of EPDM silicone rubber tubular bus bars employs precision extrusion processes. The main steps include:

  1. 원료 준비 : 구리/알루미늄 튜브를 표준 사양에 맞게 인발 및 절단합니다. 단열재는 건조 전처리가 필요합니다.
  2. 도체 처리 : 접촉저항을 줄이기 위해 도면에 맞게 절단, 압입, 펀칭, 주석도금을 실시합니다. CNC 파이프 벤더는 각도를 조정합니다
  3. 삼중층 공압출 : 압출기는 도체 차폐층, 절연층, 절연 차폐층을 동시에 압출하여 층간 밀착을 보장합니다.
  4. 외피 압출 : 폴리올레핀 폴리머 외피로 기계적 보호 및 환경 밀봉 기능 제공
  5. 관절 차폐 치료 : 차폐형 설계로 전체 라인 절연이 가능하며, 조인트 부분의 부분 방전은 10pC 이하로 제어됩니다.

주요 테스트 표준

완제품은 다음과 같은 엄격한 테스트를 통과해야 합니다.

  • 상용주파 내전압 시험 : 정격전압에서 절연층 신뢰성 검증
  • 낙뢰 충격 저항 테스트: 10kV 등급은 95kV 충격 전압을 견뎌야 합니다. 35kV 등급은 200kV를 견뎌야 합니다.
  • 부분 방전 감지: 부분 방전 필요 <10PC
  • 온도 상승 및 동적 안정성 테스트: 전체 부하 및 단락 조건을 시뮬레이션하여 열 방출 및 기계적 강도를 확인합니다.
  • 용접 품질 검사 : 자동 아르곤 아크 용접, 접합 저항 1μΩ 이하

일반적인 응용 시나리오 및 엔지니어링 사례

신에너지 발전

태양광발전소와 풍력발전소에서는 EPDM 실리콘 고무 관형 버스 바s 변압기의 저전압 측에서 고전류 전송에 널리 사용됩니다. 정격 전압은 다음과 같습니다. 0.4kV ~ 35kV (일부 제품은 110kV 지원) 단일 막대 전류 용량은 12,000A에 도달하여 대용량 신에너지 장치의 전력 수집 및 승압 요구 사항을 충족합니다. 실외형 제품은 보호 수준 IP55로 모래, 염수 분무 및 UV 침식을 방지할 수 있습니다.

산업용 배전 시스템

대규모 산업 기업의 유통실 및 배전반에서 관형 버스 바는 기존의 직사각형 버스 바 및 케이블을 대체하여 다음 문제를 해결합니다.

  • 열 방출: 절연층 열 전도와 결합된 중공 도체는 조밀하게 절연된 버스 트렁킹보다 온도 상승 제어를 더 잘 제공합니다.
  • 기계적 강도: 관형 구조는 직사각형 버스 바보다 굽힘 및 진동 저항이 우수합니다.
  • 공간 최적화: 컴팩트한 디자인으로 스위치기어 설치 공간 감소

철도 운송 견인 전원 공급 장치

고속철도 및 도시 철도 운송을 위한 25kV AC 견인 변전소에서 장비는 극심한 진동과 충격을 견뎌냅니다. 유리섬유 강화 고분자 복합 절연체와 실리콘 고무 외피를 사용한 구조는 유리섬유 코어를 통해 높은 기계적 강도와 내피로성을 제공합니다. 는 소수성 자체 세척 특성 외부 실리콘 고무는 전도성 브레이크 먼지와 환경 오염 물질을 효과적으로 저항하여 견인 전원 공급 장치의 신뢰성을 보장합니다.

전기 자동차 고전압 시스템

전기차(EV), 하이브리드 전기차(HEV)의 확산으로 고전압 버스바 절연 슬리브에 대한 수요가 급증하고 있습니다. 실리콘 고무 열수축 슬리브(예: ST-OR 유형)는 절연 강도가 최대인 버스 바 절연 범위용으로 특별히 설계되었습니다. 28kV/mm 작동 온도 범위는 -40°C ~ 200°C입니다. 열수축 설치 후에도 실리콘 고무의 유연성을 유지하여 고전압 케이블을 대체하여 배전 시스템의 신뢰성을 향상시키고 생산 공정을 단순화합니다.

기술 선택 포인트 및 설치 사양

전압 등급 및 절연체 두께 일치

시스템 전압 등급에 따라 해당 절연 두께와 차폐 구조를 선택하십시오.

표 3: 다양한 전압 등급에서 관형 부스바의 기술 매개변수
정격전압 번개 충격 내전압 절연저항 적용 가능한 시나리오
10 kV 95kV ≥10,000MΩ 중전압 배전, 산업용 전력
35kV 200kV ≥10,000MΩ 고전압 송전, 신에너지 승압 스테이션
110kV 표준에 따른 맞춤형 ≥10,000MΩ 초고압 전송(일부 제품에서 지원)

환경 적응성 선택

다양한 적용 환경은 버스 바 절연재에 대해 차별화된 요구 사항을 부과합니다.

  • 고도가 높은 환경 (>1,000m): 공기 밀도가 감소하면 절연 내력이 감소하므로 IEC 62271-1 표준에 따른 고도 보정을 통해 절연 공간 및 연면 거리가 증가해야 합니다.
  • 해안 및 오염이 심한 지역 : 실리콘 고무 외피를 선택하여 소수성 특성을 활용하여 지속적인 수막 형성을 방지하고 깊은 리브 쉐드 구조를 결합하여 연면 경로를 확장했습니다.
  • 진동이 심한 지역 (철도, 선박): 깨지기 쉬운 재료를 피하십시오. 피로 저항을 보장하기 위해 EPDM 또는 실리콘 고무와 같은 유연한 재료를 선택하십시오.
  • 극한의 온도 환경 : 재료 열팽창 계수는 온도 순환으로 인한 절연층 균열을 방지하기 위해 금속 도체와 일치해야 합니다.

설치시 주의사항

는 following aspects require attention during installation:

  • 굽힘 반경 제어: 최소 굽힘 반경은 절연층이 과도하게 늘어나는 것을 방지하기 위해 튜브 외경의 2.5배 이상입니다.
  • 접합 처리: 차폐 접합 설계로 전체 라인 절연 연속성을 보장합니다.
  • 고정간격 : 기계적 응력 집중을 피하기 위해 부스바 사양 및 스팬에 따라 지지점 간격을 합리적으로 설정
  • 접지 요구 사항: 절연 차폐층은 인력 및 장비 안전을 보장하기 위해 안정적으로 접지되어야 합니다.

기술 개발 동향

신소재 및 지능형 제조

EPDM 실리콘 고무 관형 버스 바 기술은 다음과 같은 방향으로 발전하고 있습니다.

  • 기능성 공압출 : 유연성과 내마모성의 균형을 맞추기 위해 TPU 등의 소재와 실리콘 고무를 공압출하는 공정을 개발하거나, 기능적 통합을 위해 다층 샌드위치 구조를 구축하는 것
  • 액상 실리콘 고무(LSR) 압출 : 초정밀, 복잡한 단면의 미세부품에 사용되어 보다 높은 자동화 및 청정성을 제공합니다.
  • 온라인 검사 및 MES 통합 : 추적 가능한 데이터를 통해 중요한 치수 및 표면 결함을 100% 온라인으로 모니터링하여 자동차 전자 장치와 같은 높은 신뢰성의 현장 요구 사항을 충족합니다.
  • 방사선 가교 실리콘 고무 : 특수케이블에 사용되어 내열성과 기계적 성능이 우수합니다.

신에너지 차량, 5G 통신, 데이터센터 구축이 가속화되면서 고전압, 고주파, 소형 절연 부품에 대한 수요가 계속해서 증가할 것입니다. EPDM 실리콘 고무 관형 버스 바 더 높은 성능과 더 뛰어난 지능을 향한 기술입니다.

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