Les barres omnibus flexibles isolées laminées entraînent des mises à niveau technologiques de transmission de puissance

Ces dernières années, dans le contexte du développement rapide des nouvelles énergies, des véhicules électriques et des systèmes électroniques de puissance-de puissance élevée, les systèmes de transmission de puissance sont confrontés à de nombreux défis, notamment une densité de courant plus élevée, des structures plus compactes et une gestion thermique plus stricte. Les jeux de barres intégrés traditionnels en cuivre dur ont progressivement révélé des problèmes tels qu'une efficacité limitée, une élévation de température élevée et une utilisation insuffisante des matériaux dans les applications à haute -fréquence et -courant élevé. Dans ce contexte, les jeux de barres flexibles isolés laminés, en tant que nouvelle solution de connexion électrique, déclenchent une révolution structurelle dans le domaine de la transmission d'énergie.

 

 

Dans des conditions de courant alternatif ou de courant pulsé à haute fréquence-, un « effet de peau » important se produit à l'intérieur du conducteur, ce qui signifie que le courant est principalement distribué sur la couche superficielle, tandis que la conductivité de la région centrale est considérablement affaiblie. Des études ont montré qu'à une fréquence d'environ 1 kHz, la profondeur de la peau du cuivre n'est que d'environ 2,3 mm. Lorsque l'épaisseur d'un jeu de barres traditionnel en cuivre dur dépasse cette valeur, le matériau interne ne participe pratiquement pas à la conduction.

 

Ce phénomène entraîne directement une diminution de la section transversale conductrice effective-, une réduction de la capacité de transport de courant- et un risque de surchauffe localisée. Dans certaines conditions de fonctionnement, la capacité de charge de courant-des barres omnibus en cuivre traditionnelles peut diminuer de 20 % à 40 % et le niveau d'échauffement augmente considérablement, devenant ainsi un facteur majeur limitant la fiabilité et la durée de vie du système.

 

 

Les barres omnibus flexibles isolées laminées forment une structure conductrice en laminant plusieurs couches de feuille de cuivre ultra fine. L'épaisseur d'une seule couche est généralement contrôlée entre 0,8 mm et 1 mm, en dessous de la plage de profondeur de peau, réduisant considérablement l'impact de l'effet de peau au niveau structurel. Des matériaux isolants hautes-performances sont utilisés entre les multiples conducteurs, rendant la répartition du courant plus uniforme entre les couches et augmentant efficacement la surface conductrice équivalente.

 

Sous la même -zone de section transversale, cette structure peut atteindre une augmentation de la capacité de transport de courant-jusqu'à environ 30 %, tout en possédant également de bonnes performances de tension de tenue. Ce type de structure est également connu dans l'industrie sous le nom de connecteurs flexibles laminés en cuivre ou de connecteurs souples laminés flexibles, et remplace progressivement les solutions traditionnelles de jeux de barres en cuivre intégral.

 

 

En raison de la distribution de courant plus uniforme, la structure laminée réduit efficacement le problème de points chauds provoqué par une concentration de courant localisée. Plusieurs résultats de tests montrent que, dans les mêmes conditions de courant de fonctionnement, l'augmentation de la température de fonctionnement des barres omnibus flexibles isolées laminées peut être réduite d'environ 10 % à 20 % par rapport aux barres omnibus en cuivre traditionnelles, avec des différences de température approchant les 20 degrés dans certains scénarios de puissance élevée.

 

Cette réduction de l'échauffement améliore non seulement la sécurité de fonctionnement du système, mais prolonge également considérablement la durée de vie du système connecté et des composants adjacents. Cette caractéristique lui confère un net avantage dans les systèmes à haute-densité de puissance-sensibles à la température, tels que les onduleurs, les unités de commande d'entraînement électrique et les modules de puissance à haute-fréquence.

 

 

Tout en permettant d'obtenir une capacité de transport de courant-plus élevée et une augmentation de température plus faible, les barres omnibus flexibles isolées laminées démontrent également un avantage significatif en termes d'utilisation des matériaux. Grâce à l'optimisation structurelle, l'utilisation du cuivre peut être réduite d'environ 10 à 15 % tout en conservant des performances électriques équivalentes, réduisant ainsi efficacement les coûts des matières premières.

 

En outre, la réduction de la consommation de ressources en cuivre contribue également à réduire l'empreinte carbone globale du produit, ce qui s'aligne sur l'orientation technologique actuelle de l'industrie des équipements électriques vers une fabrication verte et un développement durable. Les conducteurs feuilletés, représentés par les barres omnibus en feuille de cuivre, les connecteurs en feuille de cuivre et les shunts flexibles en cuivre, deviennent une orientation pratique importante pour l'utilisation du cuivre à haute efficacité-.

 

 

Actuellement, les barres omnibus flexibles isolées laminées ont obtenu des applications à grande échelle-dans plusieurs-scénarios de fabrication haut de gamme et d'applications de nouvelles énergies, notamment les systèmes d'alimentation des véhicules électriques, les convertisseurs de fréquence industriels et les équipements de servocommande, les systèmes de traction de transport ferroviaire et les dispositifs de conversion photovoltaïques et de stockage d'énergie. Dans les systèmes de stockage d'énergie et de batteries d'alimentation, des structures telles que les barres omnibus flexibles de batterie de stockage d'énergie en feuille de cuivre etBarres omnibus flexibles en cuivre pour batteries au lithiumdeviennent progressivement la solution courante pour les connexions à courant élevé-.

 

À mesure que les systèmes électroniques de puissance continuent d'évoluer vers des fréquences plus élevées, des tailles plus petites et des densités de puissance plus élevées, les technologies de connexion laminées basées sur des barres omnibus de soudage multicouches en feuille de cuivre et des connexions flexibles de soudage par diffusion et résistance à feuille de cuivre devraient étendre davantage leur pénétration du marché dans les années à venir.

 

 

Sur la base de recherches industrielles et de retours d'expérience sur les applications, les avantages complets des barres omnibus flexibles isolées laminées en termes de performances électriques, de capacités de gestion thermique et d'efficacité des matériaux ont été validés. Les experts estiment généralement qu'avec l'expansion continue des nouveaux marchés de l'énergie et du stockage d'énergie, le taux d'application de ce type de structure dans le domaine du transport d'électricité domestique devrait augmenter considérablement au cours des trois prochaines années, devenant progressivement l'une des voies techniques importantes pour les systèmes à courant élevé et à haute fiabilité.