บัสบาร์ทองแดงดีกว่าอลูมิเนียมหรือไม่?

เมื่อประกอบแผงควบคุมไฟฟ้า สวิตช์เกียร์ และระบบจ่ายไฟอุตสาหกรรม บัสบาร์ถือเป็นกระดูกสันหลังที่สำคัญที่ส่งกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ภายในค่าความคลาดเคลื่อนเพียงเล็กน้อย สำหรับการใช้งานแกนกลางนี้ การระบุวัสดุบัสบาร์ที่เหมาะสมถือเป็นเรื่องสำคัญมาก ทองแดงเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมมาช้านาน แต่อลูมิเนียมกำลังได้รับความนิยมในฐานะทางเลือกที่มีต้นทุนต่ำกว่าหรือไม่ 

บัสบาร์อลูมิเนียมเทียบกับบัสบาร์ทองแดง – ความแตกต่างที่สำคัญ

มาลองดูข้อดีข้อเสียของประเภทต่างๆ กัน บัสบาร์.

การนำไฟฟ้า

ในระดับพื้นฐาน ทองแดงมีข้อได้เปรียบเนื่องจากมีค่าการนำไฟฟ้าสูงกว่าเมื่อเทียบกับอลูมิเนียม เมื่อความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้าในบัสบาร์เพิ่มขึ้น ความร้อนจากความต้านทานจะกลายเป็นปัญหาที่มากขึ้น และทองแดงจะสร้างพลังงานเสียจากการสูญเสีย I2R น้อยลง

สำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับสภาวะโอเวอร์โหลดบ่อยครั้งหรือโปรไฟล์โหลดที่แปรผัน การกระจายความร้อนที่เหนือกว่าของทองแดงช่วยรักษาอุณหภูมิการทำงานที่เย็นลงซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานของส่วนประกอบ อย่างไรก็ตาม โลหะผสมอะลูมิเนียมที่ได้รับการปรับปรุงได้ลดช่องว่างดังกล่าวลง ทำให้มีค่าการนำไฟฟ้าอยู่ประมาณครึ่งหนึ่งระหว่างอะลูมิเนียมและทองแดง

ความทนทานทางกล

นอกจากนี้ ทองแดงยังทนต่อแรงกดทางกล เช่น การสั่นสะเทือนและการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิได้ดีกว่าอลูมิเนียมที่อ่อนกว่าในระยะยาว คุณสมบัติในการทำให้แข็งขึ้นจากการทำงานจะสร้างออกไซด์ที่เป็นสนิมซึ่งช่วยป้องกันการกัดกร่อนที่ซ่อมแซมตัวเองได้เมื่อใช้งานในที่ร่ม แต่โลหะผสมสมัยใหม่ทำให้อลูมิเนียมที่ทับซ้อนกันมีความทนทานต่อการใช้งานกลางแจ้งเมื่อผ่านการบำบัดและเชื่อมอย่างเหมาะสม

การวิเคราะห์ต้นทุนวัสดุ

แม้ว่าทองแดงจะมีประสิทธิภาพเหนือกว่าในด้านไฟฟ้าและกลไก แต่อลูมิเนียมก็มีคุณสมบัติที่น่าสนใจอย่างหนึ่ง นั่นคือ ต้นทุน เมื่อเทียบเป็นปอนด์ต่อปอนด์แล้ว อลูมิเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูงจะมีราคาถูกกว่าทองแดงประมาณหนึ่งในสาม เมื่อพิจารณาถึงระบบบัสหลายตัน การประหยัดจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อลดขนาดวัสดุ

อย่างไรก็ตาม การประเมินมูลค่าที่แท้จริงควรคำนึงถึงต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของในแต่ละปี ความน่าเชื่อถือของทองแดงอาจทำให้มีระยะเวลาการใช้งานที่ยาวนานกว่าก่อนที่จะเปลี่ยนใหม่เมื่อเทียบกับอลูมิเนียมภายใต้ภาระหนัก ชื่อเสียงในด้านคุณภาพยังช่วยสร้างความเชื่อมั่นในระบบที่มีอัตราการใช้งานต่อเนื่องอีกด้วย

ราคาที่เหมาะสมอาจเปลี่ยนสมการสำหรับแอปพลิเคชันที่มีความเสี่ยงต่ำและทำงานเป็นระยะๆ ที่ต้องการความแม่นยำสูงกว่าการควบคุมกระบวนการ แต่โครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญควรค่าแก่การใช้วัสดุระดับพรีเมียมที่ช่วยเพิ่มเวลาการทำงานให้สูงสุดตลอดหลายทศวรรษ โดยรวมแล้ว การประหยัดวัสดุบางครั้งไม่สามารถชดเชยต้นทุนจากการหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผนไว้

ข้อควรพิจารณาในการออกแบบ

นอกเหนือจากการถกเถียงเกี่ยวกับวัตถุดิบแล้ว การออกแบบบัสยังส่งผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพของบัสบาร์ ความต้านทานการสัมผัสระหว่างส่วนต่างๆ มีความสำคัญอย่างมากสำหรับวัสดุทั้งสองประเภท การเตรียมข้อต่อและแรงบิดที่เหมาะสมของการเชื่อมต่อทางกลจะช่วยลดแรงดันไฟฟ้าได้มากเมื่อเทียบกับการบัดกรี

การกำหนดขนาดที่ถูกต้องจะช่วยลดความรัดที่อินเทอร์เฟซของสายรัดกับแท่งด้วยเช่นกัน การใช้อลูมิเนียมที่มีขนาดใหญ่กว่าบัสบาร์ทองแดงแบบยืดหยุ่นจะช่วยปรับปรุงการจับคู่อุณหภูมิได้ดีขึ้น เอฟเฟกต์ผิวช่วยลดความต้านทานต่อพื้นผิวของโลหะทั้งสองชนิด ดังนั้นการเพิ่มความหนาของแท่งจึงช่วยลดกระแสไฟขนาดใหญ่ได้ในระดับหนึ่ง

การระบายอากาศที่เหมาะสมช่วยปกป้องบัสบาร์จากอุณหภูมิแวดล้อมที่สูงได้เช่นกัน โหลดเปิด/ปิดทำให้เกิดความร้อนชั่วคราวแม้ในทองแดง ดังนั้นการระบายอากาศแบบเว้นระยะห่างจึงช่วยลดรอบการทำความร้อนสูงสุด เมื่อจับคู่กับการลดระดับสำหรับสภาวะแวดล้อม การออกแบบที่เหมาะสมมักจะเท่ากับหรือดีกว่าสวิตช์วัสดุธรรมดา

โดยสรุป

เมื่อออกแบบอย่างพิถีพิถัน ทั้งทองแดงและอลูมิเนียมต่างก็ทำหน้าที่ให้กับบัสบาร์ได้อย่างยอดเยี่ยม โดยคำนึงถึงข้อดีข้อเสีย ทองแดงยังคงเป็นตัวเลือกแรกสำหรับการใช้งานที่ต้องการอายุการใช้งานที่ยาวนานเป็นพิเศษและทนต่อการรับน้ำหนักเกินอย่างรุนแรง แต่โลหะผสมอลูมิเนียมที่อัปเกรดแล้วสามารถแข่งขันกับค่าใช้จ่ายเริ่มต้นได้ดี จึงเหมาะกับระบบที่มีน้ำหนักปานกลางและไม่ต่อเนื่อง ประสิทธิภาพโดยรวมนั้นมาจากแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการออกแบบที่นำไปใช้กับคุณภาพของวัสดุอย่างรอบคอบ

หากต้องการบัสบาร์คุณภาพสูงสุดสำหรับสถานที่ของคุณ ให้ร่วมมือกับ โตซันลักซ์ – หนึ่งในซัพพลายเออร์บัสบาร์ทองแดงที่ดีที่สุดในปัจจุบัน