铜铝复合排是电工材料,应用在电控、配电设备领域,因此应用技术研究是推广应用的关键。
(一)用户最关心的问题
1、铜铝复合母线的使用可靠性,使用寿命能否满足成套电气设备的要求。
2、两种材料热涨系数差别较大,铜铝复合母线能否承受热胀冷缩产生的应力。
3、铜铝复合母线与铜母线两种导体的载流量如何换算。
4、能否承受短路电流产生的动、热冲击,动、热稳定设计时怎么校验。
5、采用什么设备进行冲孔、折弯、剪切加工,加工中铜铝结合面能否保持完好;表面能否焊接,端面如何保护等等。
用户提出的这些问题就是应用技术研究要解决的问题。
(二)应用技术的研究
1、根据用户提出的可靠性、热胀冷缩应力的影响、加工方法等问题导出了铜铝界面结合强度的概念、定义、表达方法、参数的要求、测试方法等。通过大量试验,得出了影响界面结合强度的各种因素,确定了正确的生产工艺流程。确定了界面结合强度的最低要求。
2、铜铝复合排导电性能的研究,根据配电设备的结构要求,成本的要求,确定了铜层体积比的最佳比例参数。还测定了铜铝复合排典型规格的载流量,制订了载流量表,填补了国内空白。
3、进行了铜铝复合排机械性能的研究,确定了抗拉强度、延伸率等参数,进一步确定了它的弯曲性能和加工工艺。以上这些都为制定产品标准和推广应用奠定了基础,准备了资料。依据这些研究成果,已制定了电力、能源、机械三个行业标准。
4、铜铝复合母线的下游产品低压成套开关设备、母线槽都要进行国家强制性认证。为此,国家电控配电设备质量监督检验中心(天津),国家节能产品质量监督检验中心(济南)对采用铜铝复合排的低压成套开关设备进行了3C型式试验,已取得3C证书的企业有400多家。低压开关柜有GGD、GCK、GCS、MNS等;母线槽有长城母线槽公司的CCX168SJ,全国联合设计的CMLJ、CKLJ、CFLJ等母线槽生产企业的产品。
5、为了在成套电气设备中推广应用铜铝复合排,并严格控制其质量,国家认监委TC24工作组立项研究“铜铝复合排在低压成套开关设备中的应用”。中国质量认证中心(CQC)颁布了“铜铝复合母线CQC认证实施细则”。通过了CQC认证的铜铝复合母线,就可用于强制性认证的下游产品中作导体。
6、为设计院设计选型铜铝复合母线作导体提供依据,中国建筑标准设计研究院编辑出版了《铜铝复合母线》设计参考图集,内容包括铜铝复合母线的型号、规格、加工、安装指导、载流量及铜铝复合导体母线槽等资料,该图集2013年7月出版。正在修订的第四版《工业与民用配电设计手册》也将铜铝复合母线的设计选型资料列入其中。