Bakrene naspram aluminijskih sabirnica: Kako odabrati najbolje proizvode?

 

 

 

 

 

• Vodljivost i strujni-kapacitet prijenosa

Bakar ima oko 98% IACS vodljivosti. Aluminij ima oko 61% IACS vodljivosti. To znači da bakrena sabirnica može prenositi više struje od aluminijske sabirnice s istim-površinom presjeka. Za prijenos iste struje, aluminijska sabirnica treba oko 50% više-površine presjeka. Na primjer, bakrena sabirnica od 1000 A može koristiti 100 mm², ali aluminijska sabirnica treba oko 150 mm².

 

• Mehanička čvrstoća i pouzdanost ugradnje

Bakrene sabirnice imaju veću vlačnu čvrstoću i tvrdoću od aluminija. Oni bolje podnose-struje kratkog spoja i manja je vjerojatnost da će se deformirati. Aluminij je mekši. Tijekom instalacije morate kontrolirati pritisak zatezanja. Prevelik pritisak može uzrokovati puzanje (plastičnu deformaciju tijekom vremena). To može dovesti do labavih spojeva i većeg kontaktnog otpora. Korištenje-aluminijske legure visokih performansi (kao što je 6101-T6) može pomoći u smanjenju ovog problema.

 

• Težina i cijena

Aluminij ima gustoću od 2,7 g/cm³, što je samo 30% gustoće bakra (8,9 g/cm³). Dakle, aluminijske sabirnice su lakše. Dobri su za-osjetljive aplikacije poput električnih vozila i solarnih elektrana. Cijena aluminijskog materijala je niža. Ali budući da aluminijske sabirnice trebaju veće dimenzije, mogu zahtijevati veće konektore i izolaciju. Bakrene sabirnice u početku koštaju više, ali zauzimaju manje prostora.

 

• Otpornost na koroziju i površinska obrada

Aluminij stvara gusti sloj oksida (Al₂O₃) na zraku. To daje dobru otpornost na koroziju u atmosferi. Ali ovaj oksid ne provodi struju. Stoga je aluminiju često potrebno pokositrenje ili posrebrenje kako bi se osigurala dobra električna veza. Bakar može stvoriti ne-provodljivu patinu u vlažnom okruženju. Često je za zaštitu potrebno presvlačenje kositrom ili niklom. Učinkovitost oba u korozivnim okruženjima ovisi o stvarnim uvjetima.

 

• Toplinska ekspanzija i tehnologija spajanja

Aluminij ima veći koeficijent toplinskog širenja od bakra. Promjene temperature mogu uzrokovati naprezanje na spojnim mjestima. Stoga su za aluminijske spojeve često potrebne opružne podloške ili vijci protiv -olabavljenja. Metode spajanja bakrenih sabirnica su zrelije i pouzdanije.

 

 

 

 

Situacije u kojima se biraju bakrene sabirnice:

• Za područja koja zahtijevaju visoku pouzdanost: kao što su podatkovni centri, financijska infrastruktura i bolnički sustavi distribucije električne energije, jer ti sustavi ne mogu tolerirati kvarove.
• Za prostor-ograničene prilike: kada je prostor unutar rasklopnog uređaja ograničen i veličina sabirnice treba biti minimizirana.
• Za visoke zahtjeve za strujom-kratkog spoja: mehanička čvrstoća bakra može bolje podnijeti udar elektromagnetske sile.
• Za scenarije čestih uključivanja, isključivanja i održavanja: otpornost bakra na trošenje i otpornost na deformacije čine ga prikladnijim za opremu koja zahtijeva ponovljena podešavanja.

 

Situacije u kojima se biraju aluminijske sabirnice:

• Za tro-osjetljive projekte: kao što su komercijalna i industrijska distribucija električne energije i velike-fotonaponske elektrane, jer je kontrola početnog ulaganja važna.
• Za aplikacije-osjetljive na težinu: kao što su baterije za nova energetska vozila, željeznički prijevoz, zrakoplovstvo i druga područja.
• Za scenarije visoke -struje, niskog-napona: kao što su sustavi za pohranu energije (ESS) i kutije za kombiniranje energije vjetra, gdje povećanje površine-presjeka može uravnotežiti zahtjeve vodljivosti.
• Za korozivna okruženja (s potrebnom površinskom obradom): u posebnim okruženjima kao što su kemijska postrojenja i brodovi, otpornost aluminija na koroziju može se iskoristiti u kombinaciji s tehnologijom premaza.