कम वोल्टेज वितरण प्रणालियों में एल्यूमिनियम बसबारों के तकनीकी अनुप्रयोग और विकास की प्रवृत्ति

कम -वोल्टेज वितरण प्रणालियों में, बसबार वर्तमान संचरण के लिए मुख्य कंडक्टर के रूप में काम करते हैं। उनकी संरचना और भौतिक गुण सीधे सिस्टम की विद्युत दक्षता और विश्वसनीयता को प्रभावित करते हैं। पिछले पचास वर्षों में, बसबार डिज़ाइन धीरे-धीरे पारंपरिक तांबे के बसबारों से उच्च प्रदर्शन वाले एल्यूमीनियम बसबारों में परिवर्तित हो गया है, विशेष रूप से 6101 और 6061 एल्यूमीनियम बसबार मिश्र धातु प्रणालियों में। प्रदर्शन और लागत-प्रभावशीलता का यह संतुलन बिजली उपकरण निर्माण में एक प्रमुख प्रवृत्ति बन गया है।

 

 

 

1970 के दशक में, वितरण बसबार ज्यादातर सपाट तांबे की छड़ें होती थीं, जिन्हें मैन्युअल रूप से कम वोल्टेज (एलवी) वितरण पैनलों में स्थापित किया जाता था। 1980 के दशक में, माउंटिंग छेद वाले बसबार डिज़ाइन उभरे, लेकिन छेद संरेखण और मैन्युअल असेंबली में समय लगता था। 1990 के दशक में, एक्सट्रूडेड एल्यूमीनियम बसबारों ने लोकप्रियता हासिल की। उनके हल्के वजन, आसान संयोजन और अनुकूलित संरचना ने उत्पादन और स्थापना लागत को काफी कम कर दिया।

 

2000 के दशक में स्मार्ट विनिर्माण के विकास के साथ, बसबार विनिर्माण तकनीक और विकसित हुई। एल्युमीनियम बसबार निर्माताओं ने विभिन्न वर्तमान रेटिंग (जैसे 630A, 800A, और 1000A) के साथ प्रोफाइल बसबार बनाने के लिए 6101 एल्यूमीनियम बसबार और 6101 T61 एल्यूमीनियम बसबार जैसे अत्यधिक प्रवाहकीय एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का उपयोग करना शुरू कर दिया। आज, एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का व्यापक रूप से क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर दोनों बसबारों में उपयोग किया जाता है, जो औद्योगिक और नई ऊर्जा अनुप्रयोगों की जरूरतों को पूरा करने के लिए वर्तमान रेटिंग की एक विस्तृत श्रृंखला को कवर करता है।

 

 

एल्यूमीनियम बसबारों का उदय मुख्य रूप से सामग्री और प्रक्रियाओं दोनों में प्रगति के कारण है। तांबे की तुलना में, एल्युमीनियम का घनत्व तांबे की तुलना में केवल एक तिहाई होता है, जो महत्वपूर्ण हल्के लाभ प्रदान करता है और आसान सिस्टम स्थापना की सुविधा प्रदान करता है। इसके अलावा, एल्यूमीनियम की उत्कृष्ट पुनर्चक्रण क्षमता और स्थिर बाजार मूल्य टिकाऊ विनिर्माण सिद्धांतों के अनुरूप, 30% -35% तक की लागत बचत प्राप्त कर सकते हैं।

 

अनुकूलन की बढ़ती मांग के बीच, अनुकूलित एल्युमीनियम बसबार एक चलन बन गया है। सीएनसी एक्सट्रूज़न और सटीक स्टैम्पिंग के माध्यम से, इंजीनियर विभिन्न जटिल विद्युत उपकरणों के आंतरिक लेआउट के अनुरूप अलग-अलग क्रॉस-सेक्शन, लंबाई और मोड़ त्रिज्या के साथ बसबार प्रोफाइल डिजाइन कर सकते हैं।

 

 

 

आधुनिक एल्यूमीनियम बसबार इलेक्ट्रिकल पावर कनेक्टर डिज़ाइन आमतौर पर खोखली या बाहर निकाली गई संरचनाओं का उपयोग करते हैं। पारंपरिक आयताकार क्रॉस सेक्शन की तुलना में, ये संरचनाएं एक बड़ा सतह क्षेत्र और उच्च ताप विनिमय दक्षता प्रदान करती हैं। यह गर्मी अपव्यय में काफी सुधार करता है, जिससे बसबार उच्च भार के तहत स्थिर संचालन बनाए रखने में सक्षम होता है।

 

गर्मी अपव्यय को और बढ़ाने के लिए, बसबार एक्सटेंशन या गर्मी अपव्यय पंखों को जोड़ने से प्राकृतिक संवहन और वायु प्रवाह बढ़ सकता है, जिससे कुशल गर्मी अपव्यय प्राप्त हो सकता है। प्रायोगिक अध्ययनों से पता चला है कि 6101 टी61 एल्युमीनियम बसबार और 6061 एल्युमीनियम बसबार 35 डिग्री से ऊपर परिवेश के तापमान पर और 60 डिग्री तक तापमान बढ़ने पर उत्कृष्ट प्रदर्शन बनाए रखते हैं, जो उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता और कम प्रतिरोध का प्रदर्शन करते हैं।

 

 

 

यद्यपि एल्यूमीनियम की चालकता तांबे की लगभग 65% है, लेकिन प्रति इकाई वजन विद्युत चालकता के मामले में इसका लाभ है। द्रव्यमान द्वारा परिकलित, एल्युमीनियम की चालकता तांबे की तुलना में लगभग 50% अधिक है। इसका मतलब यह है कि समान धारा वहन क्षमता के लिए, एक एल्युमीनियम बसबार का क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र थोड़ा बड़ा हो सकता है, लेकिन यह इसके समग्र वजन को काफी कम कर देता है, जिससे उपकरण हल्के होते हैं और परिवहन दक्षता में सुधार होता है।

 

इसके अलावा, आधुनिक उच्च शक्ति वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातु, जैसे कि 6101 एल्यूमीनियम बसबार और 6061 एल्यूमीनियम बसबार, उत्कृष्ट यांत्रिक शक्ति और तन्यता गुण प्रदान करते हैं। उच्च गुणवत्ता वाले एल्यूमीनियम बसबार 4000A तक की वृद्धि धाराओं का सामना कर सकते हैं और 530N/mm² की तन्य शक्ति रखते हैं, जो थर्मल विस्तार और संकुचन के कारण होने वाले यांत्रिक तनावों का पर्याप्त रूप से प्रतिरोध करते हैं, जिससे संरचनात्मक स्थिरता सुनिश्चित होती है।

 

 

एल्युमीनियम आसानी से घनी ऑक्साइड परत बनाता है। जबकि यह प्राकृतिक सुरक्षात्मक परत संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करती है, यह विद्युत चालकता से भी समझौता करती है। इस समस्या को हल करने के लिए, टिन-प्लेटेड एल्युमीनियम बसबार या सिल्वर प्लेटिंग का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। टिन चढ़ाना न केवल ऑक्सीकरण को रोकता है बल्कि संपर्क सतह पर विद्युत चालकता और संक्षारण प्रतिरोध में भी सुधार करता है। यह एल्यूमीनियम लचीले कनेक्शन के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला उपचार है।

 

कुछ अनुप्रयोगों में, लचीले एल्यूमीनियम बसबार कनेक्शन का भी उपयोग किया जाता है। बहु-परत ब्रेडेड कंडक्टरों की विशेषता वाली ये संरचनाएं उच्च लचीलापन और कम प्रतिबाधा प्राप्त करती हैं, जो उन्हें नई ऊर्जा भंडारण प्रणालियों, पावर कैबिनेट और रेल पारगमन में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाती हैं।

 

 

 

विद्युतीकरण और नई ऊर्जा प्रौद्योगिकियों के तेजी से विकास के खिलाफ, एल्यूमीनियम बसबार धीरे-धीरे पारंपरिक तांबे के बसबारों की जगह ले रहे हैं और बुद्धिमान बिजली वितरण प्रणालियों के लिए मुख्यधारा की पसंद बन रहे हैं। जैसे-जैसे एल्यूमीनियम बसबार निर्माता अपनी प्रक्रियाओं को अनुकूलित करना जारी रखते हैं, 6101 T61 एल्यूमीनियम बसबार और 6061 एल्यूमीनियम बसबार के अनुप्रयोग का और विस्तार होगा, जिसमें बिजली ट्रांसफार्मर, चार्जिंग स्टेशन, फोटोवोल्टिक इनवर्टर और ऊर्जा भंडारण प्रणालियों सहित विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोग शामिल होंगे।

 

भविष्य में, उन्नत वेल्डिंग और मशीनिंग प्रौद्योगिकियों के साथ एल्यूमीनियम बसबारों को अधिक कुशल और सुरक्षित बिजली ट्रांसमिशन प्राप्त करने के लिए स्वचालित असेंबली, मॉड्यूलर बसबार सिस्टम और बुद्धिमान तापमान नियंत्रण और निगरानी के साथ एकीकृत किया जाएगा।