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2013年10月17日下午,北京国际风能暨展览会——电气及控制技术。苏州华铜复合材料有限公司总工程师黄吉祥演讲:节能导体材料铜铝复合母线在风电控制产品中的应用。以下是全文:
黄吉祥:大家下午好!
首先对现有的三种材料做一个介绍:首先铜母线大家已经非常熟悉了,它的优点电气性能机械性良好,成本高,重量重。铝母线重量轻、价格便宜。70年代、80年代,我们国家经济政策以铝代铜,当时我们有的都是铝,但是以后为什么不用了?就是铝母线在通过电流以后,有几个问题影响电气寿命。第一它表面容易氧化,氧化以后它是绝缘的,会严重发热甚至烧毁,第二它比较软,易蠕变,电气寿命短。
我们研发的铜铝复合母亲线,解决了铝母线三大决点,成本低,重量青。它的安全性能和铜一样,但是重心用了铝重量减轻了。
实验这是加拿答应属哥伦比亚电力实验室对铜与铜、铜与铝、铝合金搭接的接头进行了2000小时的实验,相同条件下铝合金搭接和比铜和铜的搭配寿命短得多。铜和铜的搭接在实验中电阻变化很小,仅30%样本电阻有等大,实验证实铝和铝搭接寿命比铜和铜的搭接短得多。
铜铝复合母线,表面是铜,中心是铜。我们按照国标T9327-2008要求,做了一个1000次热循环的实验,做完之后这1000个数据要进行离散度的分析,如果离散度在标准范围之内,说明1000次做完了材料表面也好,内部也好,材质没有发生多大的变化。如果材质发生变化电阻会增大,这是寿命实验,这个实验连续做了八个月,充分证实了风电复合排长期通过大电流,其材质和铜铝界面的性能变化很小。
我们取得的资质:我们已经通过了中国电力认证,这是第三方认证。也有了国家电力行业标准和国家能源行业标准。我们这个铜铝复合母线得到了国家科技部、质量监督检验总局的人铺。我们这个产品在国家三个行业权威检测机构进行了检测,一个是国家有色金属及电子才料检测中心,国家电控设备检测中心做了全面检测。在我们机械工业电工材料及特种产品检验中心也做了测试。这是在三个行业最权威的检测机构。
我们1000次热循环是通电做的这考核了它的寿命。使用过程中,尤其分辨系统温差很大,这么大的温差,热胀冷缩产生的应力会不会破坏它?我们对这个产品做了不通电,在恒温箱里,由零下40度到120度反复做100次,看它的界面结合程度有没有变化?如果没有变化说明我们能承受热胀冷缩产生的应力。我们在电气设备里的使用超不过110度,风电系统使用超不过90度,所以它是安全的。
这个产品从2008年起已经做了100多项铜铝复合排母线槽工程,北京凤凰城、广州林俊汽车内饰厂,2012年做了大型汽车厂房项目。
铜铝复合母线在风电场设备中的用由于风电场现场环境恶劣,塔筒在运行过程中剧烈换动,对电缆、母线的结构优特殊的要求,廉洁奉电机头和塔底控制柜的风电导电轨,要求耐低温、防辐射、重量轻、成本低,线路损耗也要尽量小,因为用的是自己产生的电能。
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