Đã đạt được tiến bộ đáng kể trong việc phát triển các đầu nối thanh cái nhỏ gọn, linh hoạt, góp phần cải thiện hiệu quả lắp đặt trong các hệ thống phân phối điện mật độ- cao

Với tốc độ đô thị hóa ngày càng nhanh và chiều cao tòa nhà ngày càng tăng, các tòa nhà-cao tầng, nhà máy công nghiệp lớn và cơ sở hạ tầng công cộng đang đặt ra nhu cầu-ngày càng tăng về công suất điện và độ tin cậy phân phối. Cáp truyền thống đang bộc lộ những hạn chế trong khả năng truyền-dòng điện cao và sử dụng không gian. Hệ thống thanh cái nhỏ gọn loại chèn, với ưu điểm là khả năng mang dòng cao, cấu trúc nhỏ gọn và dễ bảo trì, đã trở thành hướng phát triển quan trọng cho các hệ thống phân phối điện hiện đại. Trong bối cảnh đó, việc tối ưu hóa cấu trúc và cải thiện hiệu suất của các đầu nối thanh cái nhỏ gọn đã trở thành những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến an toàn hệ thống và hiệu quả xây dựng.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Thân dẫn điện của hệ thống thanh cái nhỏ gọn thường bao gồm các thanh cái bằng đồng, vật liệu cách điện và các phụ kiện liên quan. Đầu nối được sử dụng để đạt được kết nối điện và cơ giữa các thanh cái bằng đồng. Các hệ thống này được sử dụng rộng rãi trong-các tòa nhà cao tầng và các cơ sở công nghiệp lớn, đồng thời độ tin cậy kết nối của chúng quyết định trực tiếp đến mức độ an toàn khi vận hành. Tuy nhiên, các đầu nối thanh cái nhỏ gọn hiện tại thường không phù hợp với thanh cái bằng đồng trong các ứng dụng thực tế, dẫn đến điện trở tiếp xúc cao, nhiệt độ cục bộ tăng bất thường và có khả năng mất điện trong những trường hợp nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sự ổn định của nguồn điện.

 

Để bù đắp cho những thiếu sót nêu trên,-nhân viên xây dựng tại công trường thường phải liên tục san bằng và siết chặt các kết nối, điều này không chỉ làm tăng độ khó lắp đặt mà còn kéo dài đáng kể thời gian lắp ráp và tháo rời. Với áp lực ngày càng tăng về chu kỳ dự án và chi phí nhân công, làm thế nào để rút ngắn thời gian lắp đặt các đầu nối thanh cái mật độ- cao trong khi vẫn đảm bảo hiệu suất điện và an toàn cách điện đã trở thành vấn đề cấp bách trong lĩnh vực kỹ thuật phân phối điện hiện nay.

 

Để giải quyết điểm khó khăn này của ngành, nhóm nghiên cứu đã đề xuất và phát triển một đầu nối thanh cái có mật độ cao-linh hoạt. Đầu nối mới này bao gồm các mô-đun như cấu trúc kẹp, cao su cách điện linh hoạt, thanh cái bằng đồng, miếng cách điện cứng và ống bọc cách điện. Thông qua tối ưu hóa tổng hợp cấu trúc, nó cải thiện khả năng chịu lỗi lắp ráp và hiệu quả lắp đặt đồng thời đảm bảo độ tin cậy dẫn điện. Trong thiết kế cách nhiệt hệ thống, cấu trúc linh hoạt được kết hợp với khái niệm cách nhiệt nhiều{4}}lớp, tạo nền tảng tốt cho các ứng dụng tương thích tiếp theo với các giải pháp cách nhiệt thanh cái hoàn thiện như Cách nhiệt bọc thanh cái và Ống cách điện thanh cái.

 

Trong quy trình lắp đặt thanh cái-mật độ cao của tòa nhà một tầng truyền thống, việc xây dựng thường bao gồm năm giai đoạn: xử lý vật liệu, nối dây kênh thanh cái, lắp đặt thanh cái, kết nối thanh cái và bịt kín tấm che. Dữ liệu thống kê cho thấy rằng quy trình kết nối thanh cái một lớp- chiếm tỷ lệ đáng kể trong tổng thời gian xây dựng và là bước duy nhất có khả năng giảm đáng kể. Lấy nhiều-tòa nhà cao tầng làm ví dụ, hiệu quả lắp đặt đầu nối đã trở thành yếu tố cốt lõi hạn chế việc đạt được thời hạn của dự án trong suốt chu trình xây dựng tổng thể.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dựa trên phân tích kỹ thuật-ngược lại của giai đoạn xây dựng, để đáp ứng mục tiêu giảm chu kỳ xây dựng tổng thể, thời gian lắp ráp/tháo rời trung bình của một đầu nối thanh cái mật độ-cao cần phải giảm từ khoảng 9 phút xuống dưới 5,36 phút. Để đạt được mục tiêu này, đầu nối thanh cái -mật độ cao linh hoạt đã được thiết kế với "lắp ráp/tháo gỡ nhanh" và "độ dẫn điện ổn định" làm chỉ số cốt lõi, tối ưu hóa một cách có hệ thống hình dạng cấu trúc và lựa chọn vật liệu.

 

Từ góc độ chức năng, đầu nối thanh cái-mật độ cao phải đồng thời đáp ứng nhiều yêu cầu, bao gồm khả năng kẹp thanh cái đáng tin cậy, cách điện pha-đến-pha an toàn, độ dẫn điện ổn định, cường độ kết cấu đủ và lớp cách nhiệt bu lông đáng tin cậy. Dựa trên điều này, cấu trúc tổng thể được chia thành năm mô-đun chức năng: cấu trúc kẹp, lớp cách điện linh hoạt, thanh cái bằng đồng dẫn điện, tấm cách nhiệt cứng và ống bọc cách điện, trong đó mỗi mô-đun sẽ được so sánh về thiết kế và hiệu suất.

 

Trong mô-đun cấu trúc kẹp, việc tối ưu hóa sự kết hợp giữa bu lông lục giác hai{0}}đầu và khối giới hạn đã đạt được tải trước cao hơn và thời gian lắp đặt ngắn hơn, đảm bảo kết nối thanh cái chặt chẽ và đáng tin cậy. Trong mô-đun cách điện linh hoạt, việc phân tích hiệu suất cách điện và độ cứng của các vật liệu cao su khác nhau đã dẫn đến việc lựa chọn cao su silicon, mang lại hiệu suất tổng thể vượt trội, để cải thiện độ ổn định cách điện giữa các pha và bổ sung cho các cấu trúc cách nhiệt như Tấm cách nhiệt thanh cái.

 

Về thiết kế mô-đun dẫn điện, thử nghiệm so sánh các giải pháp thanh cái đồng phẳng, lồi và linh hoạt cho thấy thanh cái đồng linh hoạt thể hiện độ ổn định điện trở vòng lặp vượt trội, giảm thiểu hiệu quả tình trạng tiếp xúc không đồng đều do sai lệch lắp đặt. Điều này cung cấp tài liệu tham khảo kỹ thuật cho các ứng dụng tiếp theo trong Thanh cái bằng đồng cách điện PVC hoặc Thanh cái bằng đồng có cấu trúc Ống co nhiệt.

 

Mô-đun tấm cách nhiệt cứng tập trung vào độ bền cách nhiệt, khả năng chịu nhiệt và khả năng chống nước của vật liệu. Kết quả thử nghiệm cho thấy vật liệu PTFE có lợi thế đáng kể về độ tin cậy cách điện và khả năng thích ứng với môi trường, cải thiện hiệu quả-độ ổn định lâu dài của đầu nối trong các điều kiện vận hành phức tạp. Ý tưởng thiết kế này cũng cung cấp tài liệu tham khảo cho ứng dụng kỹ thuật của các giải pháp cách nhiệt-có độ tin cậy cao, chẳng hạn như Thanh cái dạng ống cách nhiệt rắn.

 

Trong mô-đun ống bọc cách điện, bằng cách đánh giá độ bền sự cố, khả năng chịu nhiệt và hiệu quả lắp ráp/tháo rời của các cấu trúc mặt cắt-khác nhau, sơ đồ cấu trúc đa giác cuối cùng đã được xác định, giúp giảm đáng kể sự dao động về thời gian lắp ráp trong khi vẫn đảm bảo an toàn về điện. Thiết kế mô-đun này có sự kết hợp chức năng tốt với các giải pháp cách nhiệt có thể co nhiệt-như Thanh cái co nhiệt và Thanh cái bọc ống co nhiệt.

 

Tóm lại, đầu nối thanh cái-mật độ cao, linh hoạt, thông qua thiết kế mô-đun và tối ưu hóa vật liệu, đã đạt được sự cải thiện đáng kể về hiệu quả lắp ráp/tháo rời trong khi vẫn đảm bảo hiệu suất điện và an toàn cách điện. Ý tưởng thiết kế của nó không chỉ áp dụng cho các hệ thống phân phối điện của tòa nhà truyền thống mà còn cung cấp những ý tưởng mới để tối ưu hóa cấu trúc của Đầu nối pin EV và Đầu nối pin EV trong các tình huống ứng dụng mới nổi như hệ thống điện áp cao-của xe điện vàThanh cái đầu cuối pin.

 

Các chuyên gia trong ngành tin rằng với sự phát triển không ngừng của năng lượng mới, khả năng lưu trữ năng lượng và các kịch bản tiêu thụ điện-mật độ cao, các giải pháp kết nối thanh cái linh hoạt giúp cân bằng hiệu quả, an toàn và độ tin cậy sẽ cho thấy triển vọng ứng dụng rộng rãi hơn trong các hệ thống phân phối điện trong tương lai.