一、銅排制作工藝詳解

銅排，又稱銅母排或銅匯流排，是由銅材質制作的截面為矩形或倒角矩形的長導體，在電路中起輸送電流和連接電氣設備的作用。銅排的制作工藝是一個復雜而精細的過程，包括多個步驟和嚴格的技術要求。以下是對銅排制作工藝的詳細解析：

1. 工藝準備

• 設計圖紙與任務單 ：根據設計圖紙和生產任務單，制定最佳的銅排制作方案。
• 檢查電器元件與附件 ：檢查一次電器元件、附件的型號規格是否符合圖紙及材料單的要求，同時確認產品許可證、合格證是否齊全。

2. 母線的選擇

• 主母線規格 ：主母線的規格及材質按設計圖紙確定，分支母線材質無特殊要求時與主回路母線相同。
• 分支回路母線選擇 ：按圖中標注線徑選擇分支回路母線（導線），如未標注則按斷路器脫扣器電流選擇。
• 額定電流考慮 ：主回路或分支回路選用母線時，應依據額定電流在相關表格中選用不小于該載流量的截面規格。
• 接地母線要求 ：低壓配電裝置的接地母線（PE）應符合規定要求，高壓配電裝置的接地母線截面應不小于30平方毫米，過門接地線不小于4平方毫米。

3. 技術要求

• 電氣間隙與爬電距離 ：電器元件、帶電零件部件及母線間的電氣間隙和爬電距離應符合規定值，以提高產品安全性能。
• 相色及相序排列 ：母線的相色及相序排列應符合規定。
• 母線接觸 ：母線的接觸應連接緊密，連接螺栓的緊固力應符合規定。

4. 母線的制作

• 母線走向與尺寸 ：母線的走向及尺寸由施工者確定，同一形式的開關柜布線應一致。
• 母線矯正 ：用母線軋平機對母線進行調直，并用木槌進行局部調整，確保母線平直度符合要求。
• 母線樣板制作 ：根據元件位置和選定的走向，用硬導線或其它材料制作母線樣板，并按其展開尺寸用母排加工機專用沖剪下料，并畫折彎線。
• 母線表面要求 ：母線表面應光潔、平整，不應有裂紋、折皺、夾雜物及變形和扭曲現象。
• 母線彎曲 ：母線彎曲型式應根據需要進行彎曲，彎曲后不得有裂紋及顯著的折皺。多片母線的彎曲程度應一致，母線間應有與母線同等厚度的間隙。

5. 沖孔（鉆孔）

• 中心線劃定 ：先將母線需沖孔位置劃好中心線，并用沖子沖一定位孔。
• 鉆孔 ：根據具體情況用母線加工機或用鉆床鉆孔，母線連接頭孔眼的直徑應大于螺栓直徑0.5～1mm。沖（鉆）孔應垂直，不歪斜，孔眼間中心距離的誤差不應大于0.5mm。
• 毛刺處理 ：沖孔（鉆孔）后的毛刺應用惚鉆去除，深度不大于0.8mm。
• 接觸面處理 ：母線接觸面應用壓花調平模具進行處理，處理后的接觸面部分應無氧化膜。

6. 母線與電器元件之間的連接

• 直接連接 ：當元件的端子是平面時，母線連接可直接用螺栓緊固，緊固件必須是鋼制的。當元件接頭是螺桿時，母線可直接連接在螺桿上，為防止松動，需加鎖母。

7. 一次母線配線檢查

• 母線安裝檢查 ：母線安裝完畢后不應有應力，拆開檢查應符合規定要求。

8. 母線熱縮

• 熱縮處理 ：組合式變電站中三相母線應進行熱縮處理，熱縮管顏色應符合規定。
• 熱縮管選擇 ：按母排規格選取合適的熱縮管，并按照需要尺寸裁剪。
• 熱縮管套入 ：將熱縮管套在母排上，用熱吹風機加熱，直至熱縮管緊套在母排上為止。套好后的熱縮管應平整無褶皺。

9. 母線的組裝

• 連接緊固 ：母線與母線、母線與電器元件的連接，一律用貫穿螺栓緊固，貫穿螺栓緊固力應符合規定。
• 清潔與潤滑 ：母線的搭接接觸面應保持清潔，如有特殊要求可涂電力復合脂。
• 螺栓安裝 ：螺栓兩側均應用墊圈，相鄰螺栓的墊圈間應有3mm的凈距，螺母側應裝有彈簧墊圈或鎖緊螺母。

二、銅排的導電性能分析

銅排因其優異的導電性能在電流傳輸和分配中發揮著關鍵作用。銅排的導電性能主要取決于其電導率，而電導率是衡量材料傳導電流能力的物理量。以下是對銅排導電性能的詳細分析：

1. 銅排的電導率

• 高電導率 ：銅的電導率高達100%IACS（國際退火銅標準），這意味著銅排具有極高的電流傳導能力。
• 自由電子存在 ：銅原子的外層電子容易脫離原子核的束縛，形成自由電子。這些自由電子在電場作用下可以自由移動，從而傳導電流。

2. 銅排中的電流傳導

• 電場作用 ：當銅排兩端施加電壓時，電場會在銅排內部形成。電場的方向從高電勢指向低電勢。
• 自由電子移動 ：在電場的作用下，銅排中的自由電子受到力的作用，開始從高電勢區域向低電勢區域移動。這些自由電子的移動形成了電流。
• 電流形成 ：自由電子的移動方向與電流方向相反。通過這種方式，電流在銅排中得以傳導。

3. 影響銅排導電性能的因素

• 溫度 ：溫度對銅排的導電性能有顯著影響。隨著溫度的升高，銅排的電阻率會增加，導致導電性能下降。
• 雜質含量 ：雜質的存在會對銅排的導電性能產生不利影響。雜質原子會捕獲自由電子，增加電阻率，從而降低導電性能。
• 應力與變形 ：銅排在加工和使用過程中可能會受到應力和變形的影響。應力和變形會導致銅排內部晶格結構發生變化，增加電阻率，從而影響導電性能。

4. 銅排的應用領域

• 電力系統 ：銅排因其優異的導電性能和低電阻率確保了電力系統的穩定運行，減少了電能損耗。
• 電氣設備 ：銅排作為電氣設備的關鍵部件，如變壓器、電機等，發揮著重要的導電和支撐作用。
• 電子元件 ：在電子領域，銅排用于制造各種電子元件，如連接器、引線框架等。

綜上所述，銅排的制作工藝涉及多個步驟和嚴格的技術要求，包括工藝準備、母線選擇、技術要求、母線制作、沖孔（鉆孔）、母線與電器元件之間的連接、一次母線配線檢查、母線熱縮和母線的組裝等。同時，銅排因其高電導率和優異的導電性能在電力系統、電氣設備和電子元件等領域中發揮著重要作用。