전기 연결이 구부러지거나, 진동에 저항하거나, 불규칙한 표면에 전류를 분배해야 하는 경우 엔지니어는 점점 더 무게와 성능의 균형을 맞추는 특수 도체를 선택하고 있습니다. 오늘날 사용할 수 있는 다양한 유연한 전기 솔루션 중에서 알루미늄 편조 와이어는 자동차 제조부터 재생 에너지 설치에 이르기까지 다양한 산업에서 선택되는 선택이 되었습니다. 알루미늄 편조 와이어 제조업체는 기계적 탄력성과 전기적 신뢰성을 모두 향상시키는 생산 기술을 개선하여 증가하는 수요에 대응해 왔습니다. 이 도체 유형은 특히 이동, 열팽창 또는 공간 제약으로 인해 엔지니어링 문제가 발생하는 경우 솔리드 와이어가 도저히 따라올 수 없는 이점을 제공합니다. 품질을 평가하고, 고장 모드를 예측하고, 적절한 사양을 선택하는 방법을 이해하면 수십 년 동안 지속되는 연결과 몇 달 내에 실패하는 연결의 차이를 의미할 수 있습니다.
알루미늄 편조 와이어는 수많은 얇은 알루미늄 필라멘트를 관형 슬리브 또는 플랫 스트립에 엮어 매우 유연하게 유지되는 도체를 생성함으로써 형성됩니다. 구리 브레이드에 비해 알루미늄 버전은 무게가 약 2/3 더 가벼우면서도 구리의 전기 전도성은 약 3/5입니다. 주요 중량 감소로 인해 알루미늄 브레이드는 질량 최소화가 중요한 이점을 제공하는 항공우주 부품, 자동차 조립 및 휴대용 전력 장비에 특히 유용합니다.
순수 알루미늄 계열 합금은 가장 높은 전기 전도성을 달성하지만 기계적 인성은 상대적으로 낮습니다. 내구성을 높이고 반복 굴곡에 대한 저항성을 높이기 위해 제조업체는 강도를 높이고 노화 경화 효과를 가능하게 하는 마그네슘과 실리콘 첨가물을 포함하는 합금을 자주 선택합니다. 브레이드 구성도 중요합니다. 더 미세한 개별 스트랜드와 더 조밀하고 더 촘촘하게 인터레이스된 패턴을 특징으로 하는 디자인은 일반적으로 더 두꺼운 스트랜드 또는 느슨한 직조로 만든 디자인보다 주기적 굽힘에서 훨씬 더 오래 지속됩니다.
주석 도금 알루미늄 브레이드는 염분, 습함 또는 해양 환경에서 일반 알루미늄보다 확실히 성능이 뛰어납니다. 주석 층은 알루미늄을 직접적인 산화로부터 보호하고 이종 금속에 연결할 때 갈바니 부식 가능성을 크게 낮추므로 주석 도금 알루미늄 브레이드가 해양, 해안 및 연안 설치에 선호되는 옵션이 되었습니다.
스트랩이 도착하면 눈에 띄는 틈이나 얇은 부분 없이 균일하고 일관된 직조 밀도를 검사합니다. 전체 길이를 따라 부러지거나 닳거나 느슨한 가닥이 있는지 주의 깊게 살펴보십시오. 스트랩이 끝에서 끝까지 균일한 폭과 두께를 유지하는지 확인하고, 끝 부분에 뭉친 가닥, 고르지 않은 변형 또는 눈에 띄는 손상 없이 부드럽고 균일하게 적용된 크림프가 있는지 검사하십시오.
알루미늄 도체용으로 특별히 제작된 러그를 사용한 크림프 연결은 납땜보다 훨씬 더 안정적인 것으로 입증되었습니다. 산화물 성장을 방지하기 위해 조립하기 전에 모든 결합 표면을 적합한 항산화 화합물로 코팅하십시오. 스테인레스 스틸 또는 적절하게 도금된 강철 패스너를 사용하여 갈바닉 차이를 가능한 한 작게 유지하고 모든 연결을 제조업체가 권장하는 토크로 정확하게 조여 가닥을 손상시키거나 과도하게 압축하지 않고 견고한 접촉 압력을 확보하십시오.
편조 도체 설계는 수십 년 동안 사용되어 왔으며 원래는 단선 도체를 빠르게 피로하게 만드는 기계적 응력을 견딜 수 있는 유연한 링크를 구축하기 위해 만들어졌습니다. 현대식 알루미늄 편조 도체는 두 가지 주요 스타일, 즉 속이 빈 직조 실린더를 형성하는 관형 편조와 직조 밴드와 유사한 평면 편조로 나타납니다. 관형 버전은 일반적으로 접촉을 위한 더 많은 표면적과 더 균일한 전류 확산을 제공하는 반면, 평면 버전은 좁은 공간에 더 쉽게 맞는 더 낮은 프로파일을 제공합니다.
생산자는 응용 분야의 정확한 요구 사항에 따라 알루미늄 합금을 선택합니다. 순수 알루미늄 시리즈는 최대에 가까운 전도성을 제공하지만 기계적 강도는 희생됩니다. 진동 내성, 인장 강도 또는 피로 수명 연장이 우선시되는 경우 제조업체는 마그네슘과 실리콘이 포함된 합금 등급을 선택하고 동적 조건에서 현저히 향상된 성능을 제공하는 대신 일반적으로 5~10% 범위의 적당한 전도성 감소를 수용합니다.
일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.
실제 시나리오에서 무게 절감 효과는 명백해졌습니다. 큰 전류를 처리할 수 있는 크기의 구리 접지 스트랩의 무게는 수 킬로그램에 달하는 반면, 알루미늄 접지 스트랩의 무게는 상당히 가볍습니다. 수백 개의 스트랩이 장착된 항공기의 경우 전체적인 질량 감소는 탑재량 증가 또는 연료 효율성 향상에 눈에 띄게 기여합니다. 또한 알루미늄 브레이드는 일반적으로 동급 구리 버전보다 단위당 비용이 훨씬 저렴합니다.
알루미늄은 구리가 대부분 피할 수 있는 문제를 야기합니다. 이는 공기에 노출되면 추가 부식을 방지하는 견고한 산화막을 빠르게 형성하지만 강력한 전기 절연체 역할을 하여 종단의 접촉 저항을 증가시킵니다. 알루미늄의 녹는점이 낮기 때문에 고전류 상황에서는 열 관리에 세심한 주의가 필요합니다.
합금 선택 과정은 근본적으로 성능 특성을 형성합니다. 합금 선택이 편조 도체 성능의 기초가 되는 경우. 사양을 확인할 때 합금 시리즈와 조질 지정을 모두 주의 깊게 검토하십시오. 템퍼 코드는 냉간 가공 정도와 어닐링 적용 여부를 나타냅니다. 부드러운 템퍼는 반복되는 굽힘 주기 동안 뛰어난 유연성과 긴 수명을 제공합니다. 더 단단한 템퍼는 더 큰 인장 강도를 제공하지만 지속적인 굽힘 하에서 더 빨리 균열이 발생하는 경향이 있습니다.
스트랜드 형상은 유연성과 현재 용량을 직접적으로 제어합니다. 스트랜드 직경은 저전류 전자 용도를 위한 매우 미세한 것부터 중전력 용도를 위한 훨씬 두꺼운 것까지 다양합니다. 많은 수의 미세한 가닥으로 구성된 브레이드는 동일한 총 단면적을 가진 더 적고 큰 가닥을 사용하는 브레이드보다 더 쉽게 구부러지고 더 많은 굴곡 주기를 견딜 수 있습니다. 주요 단점은 제조 복잡성이 증가하고 비용이 높아진다는 것입니다.
브레이드 각도(스트랜드 사이의 교차 각도)는 기계적 동작과 전기적 특성 모두에 영향을 미칩니다. 각도가 가파르면 길이 방향의 유연성은 감소하지만 측면 안정성은 향상된 더 견고한 브레이드가 생성됩니다. 각도가 작을수록 팽팽한 굴곡과 비틀림을 효과적으로 처리하는 매우 유연한 브레이드가 만들어지지만 장력을 가하면 눈에 띄게 늘어나거나 모양이 바뀔 수 있습니다.
| 재산 | 1350-H19 합금 | 6061-T6 합금 | 선택의 의미 |
|---|---|---|---|
| 전기 전도성 | 더 높은 전도성 | 낮은 전도성 | 1350 시리즈는 종종 전력 전송용으로 선택됩니다. |
| 인장강도 | 낮은 강도 | 더 높은 강도 | 6061 시리즈는 기계적 부하와 관련된 응용 분야에 고려됩니다. |
| 피로 저항 | 적당한 저항 | 저항력 향상 | 6061 시리즈는 주기적 또는 진동 스트레스가 있는 환경에서 사용됩니다. |
| 성형성 | 좋은 성형성 | 적당한 성형성 | 1350 시리즈는 브레이딩 및 터미네이션 프로세스를 용이하게 할 수 있습니다. |
전도도 값은 국제 소둔 구리 표준의 백분율 또는 특정 전도도 단위로 데이터시트에 표시됩니다. 순수 알루미늄은 구리 전도성의 약 3/5를 달성하는 반면, 합금 등급은 첨가된 원소에 따라 더 낮아집니다. 이 전도성 수준은 단면적과 길이를 통해 결정될 수 있는 브레이드의 저항을 설정합니다.
전류 용량(안전 온도 제한을 초과하지 않고 도체가 처리할 수 있는 최대 연속 전류)은 주변 온도, 환기 및 허용된 열 상승과 같은 주변 조건에 따라 달라집니다. 충분한 단면적을 가진 알루미늄 브레이드는 일반적인 온도의 야외에서 중간에서 높은 전류를 안전하게 전달할 수 있지만 밀폐되거나 다른 도체와 그룹화되거나 높은 주변 조건에 노출되면 용량이 급격히 감소합니다.
표면 마감은 내식성과 전기 연결의 신뢰성에 큰 영향을 미칩니다. 베어 알루미늄은 고유의 산화물 층을 빠르게 발달시켜 건조한 실내 환경에서 적절한 보호 기능을 제공하지만 바닷물, 습기 또는 산업 오염 물질에 노출되면 신속하게 성능이 저하됩니다. 주석 도금 알루미늄은 코어 금속을 산화로부터 보호하고 필요한 경우 납땜을 용이하게 하는 미세한 전기 도금 주석 층을 통합합니다. 일부 까다로운 응용 분야에서는 니켈 또는 은 도금을 사용할 수 있지만 이러한 옵션을 사용하면 비용이 상당히 증가합니다. 각 표면 처리는 전기 접촉 저항에 영향을 미치므로 적합한 단자와 커넥터를 사용해야 합니다.
육안 검사는 생산 균일성에 대한 즉각적인 단서를 제공합니다. 고품질 편조 와이어는 전체 길이에 걸쳐 균일한 가닥 간격을 나타내며 일관된 피복 밀도와 눈에 띄는 간격이 없습니다. 개별 가닥은 부서지기 쉬운 영역을 생성할 수 있는 파손, 해어짐 또는 과도한 작업의 흔적이 보이지 않고 전체를 유지해야 합니다. 편조는 편조 과정에서 장력이 조절되었음을 나타내는 일정한 폭과 두께를 유지해야 합니다.
최종 준비는 제조 관리에 대한 상당한 세부 정보를 보여줍니다. 고품질 브레이드는 모든 가닥이 완벽하게 정렬되는 깨끗하고 균등하게 절단된 끝이 특징입니다. 낮은 등급의 제품은 엉성한 스트랜드 길이, 절단 부분의 스트랜드가 부서지거나 편평해지거나 부적절한 절단 도구로 인해 탄 자국이 나타나는 경우가 많습니다. 사전 부착된 단자 또는 러그와 함께 제공되는 브레이드의 경우 크림프를 주의 깊게 검사하십시오. 적절한 크림프는 전체 브레이드 폭에 걸쳐 균일한 압축을 보여주며, 배럴에서 빠져나오는 가닥이 없고 응력 집중 지점을 생성할 수 있는 극심한 왜곡이 없습니다.
추적성 표시는 전문가급 제품과 필수품을 구분합니다. 고품질 제조업체는 제품에 다음을 표시합니다.
제품과 함께 제공되는 문서를 요청하세요. 철저한 데이터시트에는 합금 구성, 인장 강도 및 신율과 같은 기계적 특성, 단위 길이당 저항 및 전류 등급을 포함한 전기적 특성, 권장 설치 지침이 자세히 설명되어 있어야 합니다. 누락되거나 모호한 문서는 종종 제한된 프로세스 제어 또는 부적절한 품질 시스템을 나타냅니다.
완성된 제품이 유사해 보이더라도 이면의 제조 제어는 장기적인 신뢰성에 큰 영향을 미칩니다. 공급업체를 평가할 때 연질 제품의 어닐링 절차에 대해 문의하세요. 적절한 어닐링에는 정확한 온도 및 타이밍 제어가 필요합니다. 열악한 어닐링은 조기 피로 파괴를 조장하는 잔류 응력을 남깁니다. 주석 도금 또는 도금 브레이드의 경우 도금 두께 검증 방법 및 테스트 빈도에 대해 문의하세요. 고르지 않은 도금은 국부적인 부식 부위를 형성할 수 있습니다.
인증 요구 사항은 산업 및 응용 프로그램에 따라 다릅니다. 항공우주 업무에서는 군사 또는 항공우주 표준을 준수해야 하는 경우가 많습니다. 의료 신청에는 안전 기관의 승인이 필요할 수 있습니다. 산업 용도에서는 국제 또는 국내 표준을 참조하는 경우가 많습니다. 제3자 인증은 독립적인 검증에 대한 의지를 보여줍니다. 하지만 표준을 충족하면 기준 준수만 확인될 뿐 특정 애플리케이션에 대한 자동 적합성이 확인되는 것은 아닙니다.
알루미늄은 주변 공기의 산소와 즉시 결합하여 노출되는 순간 매우 얇지만 매우 효과적인 산화물 피부를 만듭니다. 대부분의 상황에서 이 자체 형성 층은 모재 금속에 대한 더 깊은 공격을 차단하고 일반적인 대기 부식을 제한하는 귀중한 보호막 역할을 합니다. 그럼에도 불구하고 동일한 산화물은 열악한 전기 전도체 역할을 합니다. 그 저항률은 그 아래에 있는 알루미늄의 저항률을 훨씬 초과합니다. 전류가 기계적 접합부를 통과해야 하는 곳마다 이 필름이 있으면 접촉 저항이 높아져 국부적인 가열과 측정 가능한 전압 강하가 발생합니다.
열 순환은 산화물 관련 문제를 더욱 악화시킵니다. 전기 설비에 일반적으로 사용되는 알루미늄과 강철 또는 황동 부품은 가열 및 냉각 시 눈에 띄게 다른 속도로 팽창 및 수축합니다. 이러한 반복적인 치수 불일치는 접촉면 전체에 걸쳐 소규모 슬라이딩 움직임을 생성합니다. 각 슬라이드는 기존 산화물의 일부를 파괴하여 즉시 재산화되어 축적물을 추가하는 새로운 알루미늄을 노출시킵니다. 몇 달 또는 몇 년에 걸쳐 이 프로세스는 절연 장벽을 꾸준히 두껍게 만들어 저항을 점진적으로 높이고 궁극적으로 연결 파손을 초래합니다. 엔지니어들은 이러한 점진적인 악화를 프레팅 부식이라고 부릅니다.
전해질이 존재하는 동안 알루미늄이 덜 활동적인 금속과 직접 접촉하면 훨씬 더 공격적인 형태의 갈바닉 부식이 발생합니다. 갈바니 계열에 따르면 알루미늄은 강한 양극 위치를 차지하는 반면, 구리, 황동 및 대부분의 강철은 음극 위치에 훨씬 더 가깝습니다. 습한 공기, 응축수 또는 도로 염분 잔여물과 같이 전도성이 약한 환경에 접촉하면 알루미늄이 다른 금속을 희생적으로 보호하면서 빠른 속도로 부식됩니다.
실용적인 갈바니 부식 방지 전략에는 다음이 포함됩니다.
실험실 부식 평가는 장기 성능에 대한 명확하고 반복 가능한 증거를 제공합니다. 연속적이거나 간헐적인 염수 안개 챔버는 가속 기간에 걸쳐 거친 해양 대기를 재현합니다. 적절하게 제조된 주석 도금 알루미늄 브레이드는 일반적으로 수백 또는 수천 시간 후에 표면적인 흔적만 나타납니다. 습식-건식 습도에 교대로 노출되면 산화물 발달이 촉진되고 적용된 마감재의 내구성이 드러납니다. 광범위한 온도 변동을 통해 보호층이 손상되지 않은 상태로 유지되는지 또는 부적합한 팽창으로 인해 균열 및 분리가 발생하는지 여부를 평가합니다.
직사광선은 금속 자체보다는 주로 주변 슬리브 또는 절연재에 대한 영향을 통해 알루미늄 브레이드에 영향을 미치며, 이는 자외선 복사에 매우 잘 견딥니다. 실외에 설치하는 경우 광분해에 저항하도록 제작된 재킷과 커버를 선택하면 습기와 먼지가 브레이드에 도달할 수 있는 조기 파손을 방지할 수 있습니다.
반복적인 굽힘과 진동으로 인해 피로는 알루미늄 편조 도체의 주요 고장 원인이 됩니다. 갑작스러운 과부하 파손과 달리 피로 손상은 눈에 보이지 않게 축적됩니다. 셀 수 없이 많은 응력 주기가 개별 와이어 내에 미세한 균열을 생성하고 이러한 균열은 충분한 가닥이 파손되어 전류 전달 용량의 급격한 손실을 초래할 때까지 천천히 길어집니다. 프로세스가 점진적이고 대부분 숨겨져 있기 때문에 브레이드는 거의 동시에 스트랜드가 파손되는 지점까지 완전히 건전해 보일 수 있습니다.
구리에 비해 대부분의 알루미늄 합금은 피로 수명이 눈에 띄게 짧기 때문에 설치 시 사려 깊은 엔지니어링과 주의 깊은 취급이 특히 중요합니다. 알루미늄은 많은 강철과 달리 뚜렷한 내구성 한계를 나타내지 않습니다. 실질적으로 말하자면, 모든 순환 부하는 어느 정도 증가하는 피해를 입힙니다. 하지만 극도로 작은 진폭은 엄청난 수의 주기 동안 눈에 보이는 손상을 지연시킬 수 있습니다.
피로 수명에 영향을 미치는 몇 가지 요인은 다음과 같습니다.
편조 도체에 대한 일반적인 실험실 검사는 최대 부하와 신장률을 결정하는 간단한 인장 인장으로 시작됩니다. 이러한 수치는 전반적인 견고성을 나타내지만 서비스 스트레스는 거의 항상 최종 강도보다 훨씬 낮기 때문에 수천 사이클에서의 동작에 대해서는 거의 알려주지 않습니다. 훨씬 더 많은 정보를 제공하는 것은 정의된 반경에 걸쳐 브레이드를 반복적으로 구부리고 첫 번째 부러진 가닥이 나타날 때까지 사이클 수를 기록하는 특수 목적의 순환 플렉스 기계입니다. 신뢰할 수 있는 제품은 부과된 동작의 심각도에 따라 일반적으로 수천에서 수만 사이클을 달성합니다.
진동으로 인한 프레팅 피로는 브레이드가 고정 단자와 만나는 지점에 집중됩니다. 인접한 가닥 사이 또는 브레이드와 피팅 표면 사이의 작은 진동 운동으로 인해 보호 산화물이 벗겨지고 미세한 금속 입자가 생성되며 고도로 국부적인 응력 상승이 생성됩니다. 제어된 압착으로 고정된 연결은 일반적으로 기계적 고정 나사나 클램프로만 고정된 연결보다 이 메커니즘을 더 잘 견딥니다. 왜냐하면 적절한 압착 압력이 스트랜드를 일관되고 움직이지 않는 묶음으로 냉간 단조하기 때문입니다.
설치 품질은 최종 서비스 기간에 큰 영향을 미칩니다. 제조사가 명시한 최소 반경보다 더 세게 브레이드를 구부리면 일부 가닥이 영구적으로 변형되어 국부적으로 경도가 높아지고 조기 균열을 위한 씨앗이 심어집니다. 거칠거나 날카로운 부분에 문지르면 재료가 긁혀서 수명이 크게 단축됩니다. 도체를 현명하게 라우팅하고, 필요한 곳에 내마모성 슬리브를 적용하고, 경로를 따라 날카로운 모서리를 제거하면 피할 수 있는 부상을 크게 방지할 수 있습니다.
러그 끝부분의 압착력이 부적절하면 문제가 발생할 수도 있습니다. 과도하게 압축하면 와이어를 자르거나 내부 응력 집중이 형성되는 반면, 압축이 부족하면 스트랜드가 서로 미끄러져 프레팅 마모가 촉진됩니다. 안정적이고 오래 지속되는 종단을 위해서는 항상 부품 제조업체가 제공한 정확한 토크 또는 압력 값을 따르고 적절하게 보정된 압착 도구를 사용하는 것이 필수적입니다.
전기 전도성과 전반적인 물리적 동작 사이의 상호 작용은 궁극적으로 알루미늄 편조 도체가 의도한 역할을 안정적으로 수행하는지 여부를 결정합니다. 저항은 출발점을 형성합니다. 저항은 직접 측정할 수도 있고 도체의 기하학적 구조와 결합된 재료의 고유 전도성에서 파생될 수도 있습니다. 제조업체는 일반적으로 기술 시트에 단위 길이당 저항 값을 나열합니다. 고정된 단면적의 경우, 알루미늄 브레이드는 동급의 구리 도체보다 눈에 띄게 높은 저항을 나타냅니다. 왜냐하면 알루미늄은 부피 기준으로 전기를 덜 효율적으로 전도하기 때문입니다.
증가된 저항은 전류가 흐를 때마다 더 큰 전압 강하로 직접 변환됩니다. 여러 연결이 포함된 시스템에서 이러한 방울은 저항 손실을 통해 합산되어 열을 생성합니다. 야외 설치에서 또는 브레이드가 방열 표면에 장착될 때 생성된 열은 어려움 없이 빠져나갑니다. 그러나 인클로저 내부, 단단히 묶인 라우팅 또는 기타 제한된 냉각 환경에서는 온도가 크게 상승합니다. 게시된 전류용량 표는 공기 흐름 및 주변 조건에 대해 정의된 가정을 기반으로 합니다. 실제 설치에서는 이러한 등급에 대한 조정이 필요한 경우가 많습니다.
주변 온도가 상승하거나 열 발산이 제한되면 허용 전류를 줄여야 합니다. 대체로 말해서, 용량은 주변 온도가 등급에 사용된 기준선보다 높아질 때마다 대략적인 비율로 감소합니다. 열 순환은 전기적, 기계적 무결성 모두에 추가적인 문제를 야기합니다. 가열과 냉각 중에 팽창과 수축을 반복하면 기계적 관절이 점차 이완될 수 있습니다. 알루미늄이 종단에서 서로 다른 금속을 만날 때 팽창률의 불일치로 인해 침식 부식이 심화됩니다. 예상되는 최소 작동 온도와 최대 작동 온도 사이의 수백 번의 변동에 걸쳐 안정적인 접촉 저항을 보여주는 열 사이클링 프로토콜의 테스트 데이터를 찾아보세요.
일시적인 과부하를 견딜 수 있는 능력은 전류 스파이크 또는 돌입 이벤트가 발생하는 애플리케이션에서 중요해집니다. 알루미늄은 구리보다 비열 용량과 열 질량이 낮기 때문에 서지 발생 시 더 빨리 예열됩니다. 동시에, 낮은 용융 온도로 인해 영구적인 손상이 발생하기 전에 여유가 줄어듭니다. 시스템의 예상되는 과부하 특성을 평가하고 선택한 브레이드가 측정 가능한 성능 손실이나 노화 가속화 없이 이러한 과도 현상을 견딜 수 있는지 확인하십시오.
시스템 시작 또는 시운전 중에 수행되는 적외선 열화상 측정을 통해 열 동작을 탁월하게 확인할 수 있습니다. 정상적인 작동 전류가 흐르는 동안 연결부와 브레이드의 길이를 스캔합니다. 온도 프로파일은 도체를 따라 완만하게 구배를 이루어 부드럽고 균일하게 나타나야 합니다. 뚜렷한 국소 핫스팟은 불완전한 접촉, 작은 유효 단면적 또는 부러진 가닥으로 인해 과도한 저항을 나타냅니다.
종단은 알루미늄 편조 도체 어셈블리에서 가장 취약한 요소로 남아 있습니다. 브레이드 자체의 품질이 아무리 높더라도 연결이 부적절하거나 제대로 실행되지 않으면 서비스 수명이 크게 단축됩니다. 핵심적인 어려움은 새로운 금속 표면이 공기에 노출될 때마다 산화알루미늄이 빠르게 재형성된다는 점입니다. 산화막은 단 몇 초 만에 발생하여 안정적인 전기 접촉을 방해합니다.
압착은 알루미늄 브레이드를 마무리하는 데 가장 선호되고 가장 신뢰할 수 있는 방법입니다. 알루미늄용으로 특별히 설계된 커넥터는 변형 시 가공 경화되는 금속의 경향에 맞게 조정된 배럴 형상과 압착 형상을 특징으로 합니다. 올바르게 적용된 압착은 산화막을 파괴하고 개별 스트랜드를 고체 덩어리로 단조한 후 커넥터 내부에 야금학적으로 결합시켜 낮은 저항, 기밀 인터페이스를 생성합니다. 정밀하게 제어된 힘을 전달하는 유압 도구는 가장 균일하고 반복 가능한 결과를 생성합니다.
중요한 압착 요구 사항은 다음과 같습니다.
납땜 알루미늄 도체는 심각한 실제적 장애를 초래하며 일반적으로 부하를 지탱하는 전기 조인트에서는 피합니다. 지속적인 산화막은 표준 솔더에 의한 습윤을 방지하며 특수한 플럭스가 이 장벽을 극복하더라도 결과적인 연결은 기계적 견고성이 부족하고 인터페이스 부식이 발생하기 쉽습니다. 납땜을 피할 수 없는 드문 경우에는 호환 가능한 납땜 합금과 결합된 주석 도금 알루미늄 브레이드가 실행 가능한 옵션을 제공하지만 압착된 종단 처리가 거의 항상 우수합니다.
볼트로 연결된 기계적 연결은 조립 중에 특별한 주의를 기울인다면 허용 가능한 성능을 제공할 수 있습니다. 접합 직전에 모든 접촉 부위를 철저히 청소하여 산화물과 오염 물질을 제거하십시오. 브레이드와 결합 표면을 모두 항산화 화합물로 넉넉하게 코팅합니다. 넓고 평평한 와셔를 사용하여 브레이드 전체에 조임력을 균일하게 분산시킵니다. 열 팽창 및 수축 주기로 인한 이완을 보상하기 위해 Belleville 또는 유사한 스프링 와셔를 포함합니다. 부품 공급업체가 권장하는 정확한 패스너 토크를 얻으려면 보정된 토크 렌치를 사용하십시오. 토크가 부족하면 산화물이 그대로 유지되는 반면 토크가 너무 높으면 가닥이 부서지거나 절단될 위험이 있습니다.
단자 재료 선택에는 면밀한 조사가 필요합니다. 구리용으로 제작된 기존의 황동 또는 청동 단자는 알루미늄 브레이드와 함께 사용하면 갈바니 셀을 형성합니다. 대신 알루미늄, 주석 도금 알루미늄 또는 스테인리스 스틸로 제작된 단자를 선택하십시오. 장비 연결을 위해 반대편에 구리 또는 황동을 제공하면서 브레이드에 알루미늄 면을 제공하는 바이메탈 디자인은 많은 혼합 금속 상황에서 실용적인 절충안을 제공합니다.
항산화 화합물은 여러 가지 보호 역할을 동시에 수행합니다. 즉, 중요한 경계면에서 수분을 밀어내고, 추가적인 산소 접근을 차단하여 산화물 재성장을 제한하고, 남아 있는 산화막을 연결하는 미세한 전도성 입자를 내장합니다. 알루미늄이 다른 표면과 접촉하는 모든 곳에 이러한 재료를 자유롭게 적용하고 정기적인 검사 또는 유지 관리 중에 다시 적용할 계획을 세우십시오.
알루미늄 브레이드를 구리 도체 또는 버스 작업에 연결해야 하는 경우 전용 전환 하드웨어가 갈바닉 열화를 방지합니다. 이러한 피팅은 종종 주석 또는 은 표면을 통해 연속적인 전기 경로를 유지하면서 서로 다른 금속을 물리적으로 격리하는 층상 또는 도금 접촉 영역을 사용합니다. 특정 구성에는 희생적으로 부식되어 공격적인 공격으로부터 기본 도체를 보호하는 교체 가능한 알루미늄 요소가 포함되어 있습니다.
편조 도체는 애플리케이션마다 매우 다양한 요구 사항을 충족해야 하므로 신중한 단계별 선택 방법을 통해 선택한 제품이 실제 성능 기대치를 충족하지 못하거나 너무 빨리 마모되는 값비싼 오류를 방지할 수 있습니다. 브레이드 특성을 사용 목적의 정확한 조건 및 우선순위에 맞게 주의 깊게 조정하면 전체 서비스 기간 동안 안정적인 기능이 보장됩니다.
접지 스트랩 및 본딩 링크는 주로 안전한 접지 오류 전류 경로 또는 정전기 중화 기능을 제공하므로 최대한의 유연성을 추구하는 대신 지속적으로 낮은 전기 저항과 극도로 신뢰할 수 있는 종단을 확보하는 데 집중하십시오. 위험한 온도 상승을 피하면서 단락 또는 서지 전류를 안전하게 전달할 수 있는 충분한 도체 영역을 선택하십시오. 주석 코팅을 추가하면 일반적으로 표면 열화에 대한 저항성이 향상되므로 습한 날씨 화학 물질이나 산업 오염 물질에 노출된 위치에서 특히 유용합니다. 장착 배열 및 고정 부품이 점진적인 스트랜드 피로를 시작하지 않고 예상되는 수준의 진동 또는 기계적 충격을 견딜 수 있는지 확인하십시오.
민감한 전자 신호 경로 또는 데이터 라인을 보호하는 전자기 간섭 차폐의 경우 더 미세한 개별 와이어로 만든 브레이드를 선택하여 케이블의 적용 범위를 더 좁히고 더 완전한 인클로저를 생성합니다. 표피 효과 제약으로 인해 더 높은 주파수에서 브레이드 차폐 능력이 상당히 약화되고 추가 레이어 또는 결합된 차폐 방법이 필요할 수 있으므로 노이즈 억제가 필요한 주요 주파수 범위를 결정합니다. 접촉 지점에서 부식이 가속화되는 것을 방지하기 위해 브레이드 구성이 인근 절연 재료 또는 보호 재킷과 갈바닉 호환성을 유지하는지 확인하십시오.
편조 도체가 지속적이거나 간헐적인 큰 전류를 처리하는 솔리드 버스바의 유연한 대체물로 작동하는 경우 냉각된 표면에 대한 자연적인 기류 부착 또는 강제 환기에 의한 열 발산 효율과 정상 상태 부하 최대 주변 온도를 고려하면서 필요한 단면적을 계산합니다. 짧은 과부하나 돌입 상황을 관리하기 위해 합리적인 여유분을 포함합니다. 굽힘 응력을 균등하게 분배하고 온도 변화에 따라 자유롭게 팽창 및 수축할 수 있도록 라우팅 및 종단 설계를 배치합니다. 브레이드가 정기적인 서비스 중에 눈에 띄는 기계적 장력이나 반복적인 부하를 경험하는 상황에서는 장기적인 내구성을 높이기 위해 더 높은 강도를 위해 설계된 알루미늄 합금을 선택하십시오.
전기 자동차 에너지 저장 뱅크 또는 유사한 고주기 시스템의 셀 또는 모듈 간 배터리 연결은 반복적인 충전 및 방전으로 인한 지속적인 진동과 광범위한 온도 변화에 저항해야 하며 전체 효율을 높게 유지하기 위해 매우 낮은 저항 손실이 필요합니다. 최대 수요 기간 동안 전압 강하를 제한할 수 있도록 충분한 도체 크기를 제공하십시오. 구리에 비해 알루미늄의 감소된 밀도는 많은 모바일 또는 휴대용 설계에서 유용한 무게 이점을 제공하지만 항상 공급업체 정보 또는 테스트를 통해 선택한 브레이드 피로 성능이 계획된 작동 수명과 같거나 이를 초과하는지 확인합니다. 특히 심각한 브레이드 성능 저하보다 모듈 교체가 더 자주 발생할 것으로 예상되는 경우 일반 배터리 서비스 중에 간단한 육안 검사 또는 전기 점검이 가능한 편리한 액세스 포인트를 구축하십시오.
공급업체에 제기할 주요 질문은 다음과 같습니다.
알루미늄은 무게가 더 가벼운 구리에서 분명한 이점을 제공하지만 편조 도체는 종종 특정 조건에서 더 나은 선택을 나타냅니다. 가능한 가장 높은 전도성이 우선시되고 추가 질량이 큰 페널티를 생성하지 않을 때마다 구리는 동일한 물리적 치수에 대해 지속적으로 더 낮은 저항을 생성합니다. 반복되는 기계적 순환에 대해 최대한의 내구성을 요구하는 용도에서는 일반적으로 유사한 응력 하에서 알루미늄보다 파손되기 전에 훨씬 더 많은 부하 반전을 견디는 구리를 선호합니다. 빈번한 연결 해제 및 재연결을 요구하는 구성은 무결성 저하가 거의 없이 여러 재종단 주기를 견딜 수 있는 구리의 뛰어난 능력으로부터 이점을 얻습니다. 설치자가 표면 세척제 도포 또는 정확한 압착력과 같이 알루미늄에 필요한 특수 단계에 대한 실제 경험이 제한적인 경우 구리는 공정을 단순화하고 조립 중 실수 가능성을 줄입니다.
자재의 도착은 설치 또는 서비스를 시작하기 전에 제조 결함, 운송 손상 또는 사양 불일치를 발견하는 중요한 순간을 만듭니다. 브레이드 직조 패턴 표면 모양과 일반적인 상태가 주문한 설명과 정확하게 일치하는지 확인하기 위해 세심한 시각적 검토부터 시작합니다. 정밀 측정 도구를 사용하여 명시된 공차에 대해 평면 너비 적층 두께 및 공급된 길이를 포함한 필수 치수를 확인하십시오. 스트랜드 배열이 고르게 이루어졌는지 느슨하게 부러지거나 튀어나온 와이어가 없는지, 취급 긁힘의 흔적, 변색 또는 기타 결함이 없는지 브레이드를 면밀히 검사하십시오. 종단이 이미 제자리에 있는 상태로 공급된 부품의 경우, 스트랜드 돌출이나 절단이 없는 균일한 압입 깊이를 확인하고 손상되지 않은 접촉 영역을 깨끗이 청소하기 위해 압착된 영역을 검사합니다. 모든 라벨 부품 번호 배치 코드와 구매 주문 세부 정보를 상호 참조하세요.
브레이드가 파손되지 않은 전도성 경로를 제공하는지 확인하기 위해 전기 연속성과 저항 평가를 수행합니다. 신뢰할 수 있는 측정값을 얻으려면 고정밀 저저항계 또는 4단자 마이크로 저항계를 사용하십시오. 단위 길이당 제조업체에 나열된 값과 실제 측정된 길이를 곱하여 예상 저항을 결정한 다음 해당 수치를 테스트 결과와 직접 비교합니다. 눈에 띄게 더 높은 판독값은 일반적으로 숨겨진 가닥 중단, 결함 있는 종단 또는 무거운 산화물 층을 나타냅니다. 사전 종단된 어셈블리에서는 4선 측정 기술을 적용하여 테스트 프로브 또는 인터페이스 접점의 영향을 제외하고 고유 도체 저항만 분리합니다.
명확한 재료 또는 처리 문제를 감지하는 빠른 방법으로 기본 수동 굴곡 평가를 수행합니다. 브레이드를 자신의 너비의 약 10배로 부드럽게 구부려 위치를 잠시 유지한 다음 다시 직선으로 되돌립니다. 브레이드는 지속적인 굽힘, 날카로운 접힘, 좌굴 또는 기타 왜곡 없이 균일하게 변형되어야 하며 부드럽게 풀어져야 합니다. 모든 스트랜드는 느슨해지거나 전체 구조에서 분리되는 일 없이 단단히 얽혀 있어야 합니다. 이 테스트는 광범위한 주기에 대한 내구성을 예측할 수는 없지만 잘못된 열처리로 편조 장력이 부적절하거나 근본적인 구조 문제가 있는 품목을 효과적으로 식별합니다.
압착 종료 품질을 철저하게 검사하려면 일반적으로 실체현미경이나 강력한 확대경을 사용하여 광학 확대가 필요합니다. 대표적인 샘플에서 압착된 영역을 통해 파괴적인 단면 절단을 수행하고 확대하여 검사하여 배럴이 모든 스트랜드를 둘러싸며 압축이 길이를 따라 일관되게 유지되고 와이어에 너무 많은 힘이 가해져 절단 균열이나 기타 손상이 나타나지 않는지 확인합니다. 이러한 수준의 정밀 조사는 지속적인 품질 검사를 유지하는 새로운 공급업체를 승인하거나 작동 중 부품이 고장난 이유를 판단할 때 특히 중요합니다.
심각한 조건에 대한 뛰어난 신뢰성 노출이나 안전에 중요한 기능에 대한 참여가 요구되는 응용 분야의 경우 선택한 샘플을 평판이 좋은 독립 테스트 실험실로 보내십시오. 자격을 갖춘 시설에서는 표준화된 인장 테스트를 수행하여 파괴 강도 및 연신율이 선언된 한계 내로 떨어지는지 확인할 수 있습니다. 예상되는 서비스 응력을 재현하는 제어된 피로 주기를 수행합니다. 염분 분무 또는 공격적인 가스 혼합물과 같은 가속화된 부식 문제에 재료를 노출합니다. 전기 부하 열 사이클링을 실행하여 반복적인 스윙에 대한 접촉 저항 동작을 관찰하고 금속 조직학 연구를 수행하여 합금 지정 템퍼 조건 및 내부 미세 구조를 인증합니다.
배송된 각 생산 로트는 완전한 제조업체 품질 인증서를 포함해야 합니다. 제품을 특정 원재료 열과 제조 실행에 연결하는 모든 요구사항의 완전한 추적성을 확인하는 공식 적합성 선언을 찾을 수 있습니다. 해당 산업 사양 또는 인증에 대한 시각적 표준 참조 및 품질 보증 담당자의 승인 서명과 치수 저항 인장 특성 및 시각적 표준 참조를 포함하는 로트별 승인 테스트 결과를 표로 작성합니다.
들어오는 모든 검사 기록, 전기 및 기계 테스트 데이터 공급업체 인증서 및 독립 실험실 보고서가 포함된 체계적인 기록을 보관하십시오. 이 철저한 문서 모음은 설치 후 오랜 시간 동안 나타나는 성능 문제를 조사하는 데 매우 유용하며 정확한 실패 근본 원인 결정을 지원하고 내부 품질 평가 또는 외부 검토 중에 부지런한 재료 검증 및 승인 관행에 대한 명확한 증거를 제공합니다.
현장에서의 고장은 환영받지 못하지만 실제 서비스의 성공을 결정하는 요소에 대해 가장 직접적인 교육을 제공합니다. 반복되는 실패 뒤에 숨은 패턴을 연구하면 관련된 모든 사람이 동일한 오류를 반복하지 않도록 준비할 수 있습니다.
잘못된 종단 관행으로 인해 초기 알루미늄 편조 실패의 상당 부분이 발생합니다. 불충분한 힘으로 압착을 적용하면 스트랜드가 서로 반대 방향으로 움직일 수 있어 결과적으로 와이어가 끊어지는 마모가 발생합니다. 볼트 체결부에 너무 많은 토크를 가하면 가닥이 부서지고 급격한 균열 성장을 촉진하는 날카로운 내부 응력 지점이 형성됩니다. 접촉 표면 전체에 항산화 화합물을 도포하는 것을 무시하면 국부적인 가열로 인해 접합부가 약해지거나 파괴될 때까지 저항이 지속적으로 증가하는 확인되지 않은 산화물 형성이 허용됩니다. 가장 강력한 방어는 알루미늄 연결의 고유한 요구 사항에 초점을 맞춘 자세한 교육과 설치 단계에서 바로 수행되는 구조적 점검을 결합하여 문제를 즉시 식별하고 수정합니다.
주변 환경에 적합하지 않은 브레이드를 선택하면 예상외로 서비스 수명이 짧아지는 경우가 많습니다. 염수 분무 중공업 연기 또는 지속적으로 습한 지역에 노출된 알루미늄은 빠른 표면 손상과 재료 손실을 경험합니다. 예방은 설계 단계 초기에 예상되는 대기를 정직하게 평가한 후 적절한 보호 층을 의도적으로 선택하는 것부터 시작됩니다. 초기 비용 고려 사항이 처리되지 않은 일반 알루미늄을 선호하는 경우에도 향후 교체 인건비 및 시스템 중단 비용을 고려하면 거의 항상 주석 도금 또는 기타 코팅 브레이드에 대해 약간 더 많은 선불 비용을 지불하면 장기적인 비용 절감 효과가 분명하다는 것을 알 수 있습니다.
서로 다른 금속 간의 접촉으로 인해 발생하는 갈바닉 부식은 명백해지기 전에 오랜 기간 동안 숨겨져 있을 수 있으므로 실제 원인을 정확히 찾아내는 것이 복잡합니다. 해양 전자 시스템 제조업체 중 한 곳은 장비 인클로저를 황동 접지 바에 연결하는 알루미늄 접지 브레이드를 계속 교체했습니다. 올바른 압착과 항산화 페이스트의 적절한 사용에도 불구하고 장기간 노출 후 심한 부식이 나타났습니다. 주의 깊게 조사한 결과 알루미늄이 황동에 대해 우선적으로 부식될 수 있도록 하는 전해질 역할을 하는 인클로저 내부에 응축수가 형성되어 문제가 발생한 것으로 밝혀졌습니다. 알루미늄 접지바로 변경하고 모든 패스너를 스테인레스 스틸로 변경하면 고장 발생률이 급격히 감소했습니다.
기계적 마찰로 인한 마모는 조립 중에 눈에 띄지 않는 경우가 많지만 시간이 지남에 따라 재료가 꾸준히 제거됩니다. 하이브리드 모델을 취급하는 자동차 제조업체는 배터리 섹션을 인버터 장치에 연결하는 알루미늄 브레이드에서 발생하는 무작위 전기 결함을 경험했습니다. 외부 검사에서는 올바른 설치와 안전한 종단이 나타났지만 측정된 저항은 새 부품에 비해 극적으로 증가했습니다. 면밀한 검사를 통해 자세히 검토한 결과 반복적인 진동으로 인해 브레이드가 날카로운 강철 모서리에 부딪혀 결국 많은 가닥을 통해 마모되는 것으로 나타났습니다. 취약한 부분 주위에 보호 슬리브를 추가하고 부착 지점을 재배치하여 라우팅 경로를 조정하여 마찰이 완전히 제거되었습니다. 이 사건은 설계자가 도체 배치를 계획할 때 전체 동작 및 진동 범위를 고려해야 하는 이유를 강조합니다.
열 설계 경계를 초과하면 여러 가지 중복되는 손상 프로세스가 활성화됩니다. 장기간의 과전류는 이전에 가공 경화된 알루미늄을 약화시킬 만큼 강한 저항성 가열을 생성하여 기계적 탄력성을 감소시킵니다. 빈번한 큰 온도 변화는 부적합한 팽창으로 인해 조인트의 프레팅을 증가시킵니다. 산업용 발전기를 공급하는 장비 제조업체는 제한된 작동 기간 후에 교류 발전기 출력과 배전 패널 사이의 알루미늄 유연한 링크가 고장나는 것을 발견했습니다. 조사에 따르면 그리드 연결 이벤트로 인해 매일 여러 번 한 번에 몇 분 동안 공칭 정격의 거의 두 배에 달하는 전류 서지가 발생하는 것으로 나타났습니다. 이러한 반복적인 열충격으로 인해 연결이 느슨해지거나 가닥이 파손될 때까지 손상이 쌓였습니다. 단면적이 눈에 띄게 큰 브레이드를 채택하여 발열을 낮추고 온도를 적당하게 유지하고 실패를 끝냈습니다.
이러한 대표적인 실패 사례를 조사하면 단기간 피크와 기계적 손상을 방지하는 의도적인 라우팅을 포함하여 모든 부하 조건을 완전히 인식하여 실제 작동 환경에 맞게 재료 및 마감을 정밀하게 정렬하여 종료 실행을 통한 세심한 주의를 반복적으로 알 수 있습니다. 개별 부품은 결코 독립적으로 작동하지 않으므로 지속적인 성능은 전체 어셈블리를 하나의 통합 시스템으로 보고 처리하는 경우에만 나타납니다.
알루미늄 편조 도체는 무게 감소 문제로 인해 예산이 부족하거나 탁월한 유연성이 솔리드 바가 제공할 수 있는 수준을 능가하는 경우에 강력한 이점을 제공합니다. 안정적인 연장 서비스는 재료 특성에 대한 철저한 지식, 품질 표시에 대한 명확한 인식, 합금 및 표면 보호의 신중한 선택, 알루미늄용으로 특별히 개발된 연결 방법의 일관된 사용에 달려 있습니다.
모든 중요한 요소가 적절하게 고려되었는지 확인하려면 제품을 검토할 때 이 체크리스트를 참조하십시오.
재료 검증: 나열된 합금이 필요한 유형과 일치하는지 확인하십시오. 템퍼가 굽힘성과 강도의 필요한 조합을 제공하는지 확인하십시오. 표면 처리를 평가하여 의도한 노출 조건에 맞는지 확인하십시오.
물리적 검사: 전체 스트랜드를 덮고 일관되고 균일한 브레이드 짜임이 있는지 확인하십시오. 개별 와이어에 끊어짐이나 느슨함이 없는지 주의 깊게 확인하십시오. 압축이 깨끗한 표면이 균일하고 눈에 띄는 스트랜드 손상이 없는지 종단을 검사하십시오. 폭 두께와 길이를 측정하여 지정된 치수와 일치하는지 확인하십시오.
문서 검토: 전기 저항, 기계적 특성 및 내구성 등급을 자세히 설명하는 전체 기술 데이터 시트를 확보합니다. 재료 추적성 및 테스트 결과를 제공하는 배치별 품질 문서를 요청합니다. 관련 표준 또는 인증 준수를 확인하는 진술을 찾습니다. 제공된 설치 지침, 특히 토크 값, 복합 사용 및 권장 도구를 읽어 봅니다.
성능 검증: 저항 검사를 수행하고 길이 및 게시된 데이터를 기반으로 판독값을 예상 값과 비교합니다. 전체 도체 길이에 걸쳐 중단 없는 연속성을 확인합니다. 샘플 굽힘 테스트를 수행하여 결함이나 연선 변위 없이 부드러운 굴곡을 보장합니다. 부식 노출 또는 온도 사이클링과 같은 적합한 환경 테스트 확인을 추구합니다.
연결 계획: 알루미늄 호환성을 위해 설계된 단자 패스너 및 액세서리 선택 모든 조인트에 충분한 산화 방지제 재고 명확하게 문서화된 조립 지침을 준비하고 설치자가 적절한 교육을 받았는지 확인 토크 도구 및 압착 장비가 정기적인 교정 검사를 받는지 확인
Kunli와 같은 제조업체가 향상된 합금을 개발하고 편조 기술을 개선하며 새로운 응용 분야 요구 사항에 대응함에 따라 유연한 도체 시장은 계속 발전하고 있습니다. 재생 가능 에너지 설비, 전기 자동차 및 분산 전력 시스템은 까다로운 환경 노출을 견디면서 증가하는 전류 밀도를 처리하는 도체에 대한 수요를 창출합니다. 재료 옵션에 대한 정보를 얻고 엄격한 품질 표준을 유지하면 디자인이 지속적인 성공을 거둘 수 있습니다.