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EPDM シリコーンゴム管状バスバーとは何ですか?また、共押出成形により優れた絶縁性がどのように得られるのでしょうか?

EPDMシリコーンゴム管状バスバー 複合シールド絶縁構造設計を採用しています。ポリマー押出技術により、管状の銅またはアルミニウム導体、導体シールド層、絶縁層、および絶縁シールド層が単一プロセスで共押出成形され、導電性の通電機能とシールドされた絶縁機能の両方が実現されます。従来の被覆絶縁バスバーと比較して、この構造は 層間の空隙や気泡を除去します。 、部分放電のリスクを大幅に軽減します。絶縁抵抗は以下に達します ≧10,000MΩ (10kV以上)、雷インパルス耐電圧に達します。 95kV(10kVクラス)~200kV(35kVクラス) 、保護レベルはIP55に達しており、屋外やひどく汚染された環境に適しています。

複合シールド絶縁構造の設計原理

三層共押出技術の構造上の利点

の 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:

  • の winding process tends to produce residual air gaps, increasing partial discharge risks
  • の uniformity of insulation liquid coating is difficult to control, and bubbles easily form after curing
  • 層間界面に隙間が存在し、長期使用時に絶縁破壊を引き起こす可能性がある

三層共押出技術は上記の問題を根本的に解決します。ワンステップ成形により、 ゼロギャップインターフェース 、電界分布をより均一にし、部分放電を制御します。 10pC未満 .

各層の機能と特徴

表1 EPDMシリコーンゴム管状バスバー層の構造、材質、機能
構造層 材質の種類 コア機能 主要なパフォーマンスパラメータ
指揮者 無垢銅管/アルミ管 大電流通電 単一バーの電流容量は最大 12,000 A
指揮者 shielding layer 半導電性材料 均一な電界分布 導体表面バリによる電界集中を解消
主絶縁層 EPDMゴム/シリコーンゴム 電気絶縁 絶縁耐力 18 ~ 20 kV/mm
絶縁シールド層 銅箔・半導電層 接地保護 全線シールド接地を実現
アウターシース ポリオレフィンポリマー 機械的および環境的保護 保護等級 IP40~IP55

重要な材料性能の比較分析

EPDMゴムとシリコーンゴムの絶縁性能

EPDM(エチレン・プロピレンジエン・モノマー)ゴムとシリコーンゴムは、筒状バスバー絶縁層の芯材です。それぞれに電気的性能と耐環境性の点で利点があります。

表 2: EPDM ゴムとシリコーンゴムの主要な性能パラメータの比較
パフォーマンス指標 EPDMゴム シリコーンゴム
温度範囲 -50℃~150℃ -60℃~200℃
絶縁耐力 18kV/mm 20~28kV/mm
柔軟性 素晴らしい 優れた
耐候性 素晴らしい (ozone, UV resistant) 優れた (hydrophobic, self-cleaning)
難燃性 UL94 V-0 UL94 V-0
主な用途 屋外暴露、振動環境 高温ゾーン、柔軟な接続

データが示すように、 シリコーンゴムは絶縁耐力と温度範囲において優れています 、最大 28 kV/mm の絶縁耐力、-60 °C ~ 200 °C の動作温度範囲を備えています。 EPDMゴムは耐候性、防振性に優れ、比較的安価です。実際には、特定の作業条件に基づいて、単一の材料または複合材料の使用を選択できます。

導体材料の選択: 銅管 vs. アルミニウム管

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

  • の hollow structure effectively reduces the skin effect, improving current-carrying capacity
  • の circular tube shape optimizes electric field distribution and reduces corona discharge
  • 銅導体は抵抗率が低く、電流容量が高くなります。アルミニウム導体は軽量でコスト効率が高い

銅導体には通常、C11000 または C10100 高純度電解銅が使用され、アルミニウム導体には 1350 または 6101 アルミニウム合金が使用されます。導体を曲げる場合、曲げ半径は次のとおりです。 チューブ径の2.5倍以上 絶縁層の亀裂を防ぐためです。

三層共押出製造工程の詳しい説明

プロセスフローと品質管理

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

  1. 原料の準備 : 銅/アルミニウム管は標準仕様に合わせて引き抜かれ、切断されます。断熱材には乾燥前処理が必要
  2. 導体加工 : 図面に従って切断、凹み、打ち抜き、錫メッキを施し、接触抵抗を低減します。 CNCパイプベンダーで角度を調整
  3. 三層共押出 : 押出機は導体シールド層、絶縁層、絶縁シールド層を同時に押し出し、層間の密着性を確保します。
  4. 外被押出成形 : ポリオレフィンポリマーの外側シースは機械的保護と環境シールを提供します。
  5. ジョイントシールド処理 :シールド設計により全線絶縁を実現し、接続部での部分放電を10pC以下に抑制

主要な試験基準

完成品は次の厳しいテストに合格する必要があります。

  • 電源周波耐電圧試験:定格電圧における絶縁層の信頼性を確認します。
  • 耐雷インパルス試験:10kVクラスは95kVのインパルス電圧に耐える必要があります。 35kVクラスは200kVに耐える必要があります
  • 部分放電検出:部分放電が必要 <10pC
  • 温度上昇および動的安定性テスト: 全負荷および短絡状態をシミュレートして、熱放散と機械的強度を検証します。
  • 溶接品質検査:アルゴンアーク自動溶接、継手抵抗 ≤1μΩ

典型的なアプリケーションシナリオとエンジニアリングケース

新エネルギー発電

太陽光発電所や風力発電所では、 EPDMシリコーンゴム管状バスバーs 変圧器の低電圧側の大電流送電に広く使用されています。定格電圧範囲 0.4kV~35kV (一部製品は110kV対応)、単棒電流容量は12,000Aに達し、大容量新エネルギーユニットの集電・昇圧ニーズに応えます。屋外用製品は保護等級 IP55 を有し、砂、塩水噴霧、紫外線浸食に耐えることができます。

産業用配電システム

大企業の配電室や開閉装置では、従来の長方形のバス バーやケーブルに代わって管状のバス バーが使用され、次の問題が解決されます。

  • 熱放散: 中空導体と絶縁層の熱伝導を組み合わせることで、高密度に絶縁されたバストランキングよりも優れた温度上昇制御が可能になります。
  • 機械的強度: 管状構造は角形バスバーよりも優れた耐屈曲性と耐振動性を備えています。
  • スペースの最適化: コンパクトな設計で開閉装置の設置面積を削減

鉄道輸送牽引用電源

高速鉄道および都市鉄道輸送用の 25 kV AC 牽引変電所では、機器は極度の振動や衝撃に耐えます。ガラス繊維強化ポリマー複合絶縁体とシリコーンゴムの外側シースを使用した構造は、ガラス繊維コアにより高い機械的強度と耐疲労性を実現します。の 疎水性のセルフクリーニング特性 外側のシリコーンゴムは導電性ブレーキダストや環境汚染物質に効果的に抵抗し、トラクション電源の信頼性を確保します。

電気自動車の高電圧システム

電気自動車 (EV) やハイブリッド電気自動車 (HEV) の普及に伴い、高電圧バスバー絶縁スリーブの需要が急増しています。シリコーンゴム熱収縮スリーブ (ST-OR タイプなど) は、バスバーの絶縁被覆用に特別に設計されており、最大絶縁耐力は次のとおりです。 28 kV/mm 動作温度範囲は-40℃~200℃です。熱収縮取り付け後もシリコーンゴムの柔軟性を維持し、高電圧ケーブルの代替として機能し、配電システムの信頼性を向上させ、生産プロセスを簡素化します。

技術選定のポイントと設置仕様

電圧クラスと絶縁厚のマッチング

システム電圧クラスに応じて、対応する絶縁厚とシールド構造を選択します。

表 3: さまざまな電圧クラスにおける管状バスバーの技術パラメータ
定格電圧 雷インパルス耐電圧 絶縁抵抗 該当するシナリオ
10kV 95kV ≧10,000MΩ 高圧配電、産業用電力
35kV 200kV ≧10,000MΩ 高圧送電・新エネルギー昇圧所
110kV 標準に従ってカスタマイズ ≧10,000MΩ 超高圧伝送(一部製品で対応)

環境適応性の選択

さまざまな用途環境により、バスバー絶縁材料に対する異なる要件が課せられます。

  • 高地環境 (>1,000 m): 空気密度の低下は絶縁耐力の低下につながるため、IEC 62271-1 規格に従って高度補正を行って、絶縁クリアランスと沿面距離を増加する必要があります。
  • 沿岸地域および汚染のひどい地域 : シリコーンゴムの外側シースが選択され、その疎水性特性を利用して継続的な水膜の形成を防止し、沿面経路を延長する深いリブシェッド構造と組み合わせています。
  • 高振動領域 (鉄道、船舶): 脆性材料は避けてください。耐疲労性を確保するためにEPDMやシリコーンゴムなどの柔軟な素材を選択してください
  • 極端な温度環境 : 温度サイクルによる絶縁層の亀裂を防ぐために、材料の熱膨張係数は金属導体と一致する必要があります。

設置上の注意事項

の following aspects require attention during installation:

  • 曲げ半径制御: 最小曲げ半径 ≥ チューブ外径の 2.5 倍で、絶縁層の過度の伸びを防ぎます。
  • ジョイント処理: シールドされたジョイント設計により、フルラインの絶縁連続性が確保されます。
  • 固定間隔:機械的応力の集中を避けるため、バスバーの仕様とスパンに応じて支持点間隔を合理的に設定します。
  • 接地要件: 人員と機器の安全を確保するには、絶縁シールド層を確実に接地する必要があります。

技術開発動向

新素材とインテリジェント製造

EPDM シリコーンゴム管状バスバー技術は、次の方向に進化しています。

  • 機能性共押出 :柔軟性と耐摩耗性のバランスをとるためのシリコーンゴムとTPUやその他の材料の共押出プロセスの開発、または機能統合のための多層サンドイッチ構造の構築
  • 液状シリコーンゴム(LSR)押出成形品 :超高精度、複雑な断面のマイクロコンポーネントに使用され、より高い自動化とクリーン度を提供します。
  • オンライン検査とMESの統合 : 重要な寸法と表面欠陥を追跡可能なデータで 100% オンライン監視し、自動車エレクトロニクスなどの信頼性の高い現場要件を満たします。
  • 放射線架橋シリコーンゴム :特殊ケーブルに使用され、より高い耐熱性と機械的性能を提供します。

新エネルギー車、5G通信、データセンター建設の加速に伴い、高電圧、高周波、小型の絶縁部品の需要は今後も拡大し、 EPDMシリコーンゴム管状バスバー より高いパフォーマンスとより優れたインテリジェンスを実現するテクノロジー。

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