銅排設(shè)計(jì)技術(shù)參考 Rev 1.0.

1、Engineering department DocumentationDate: May 30th, 2012 Issued by: LIUDONGCopper bar design Technical Reference“銅排設(shè)計(jì)”技術(shù)參考Checked by/核對(duì)：Approved by/批準(zhǔn)：Doc. No./文件編號(hào)：Ver. No./版本號(hào)1.0Page 11 of 111. Purpose 目的 The goal of this document is the specification of copper bar design, Guide the mechanical eng

2、ineer to select the correct materials and shape of copper bar, to ensure the part of designers to design better processing speed up the processing progress and reduce processing costs.本文的目的是規(guī)范銅排設(shè)計(jì)，指導(dǎo)機(jī)械工程師正確地選擇銅排形式和材料，保證設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)出的零件有較好的加工工藝性，加快加工進(jìn)度，降低加工成本。2. Scope 范圍Applicable to all mechanical enginee

3、r of the company適用于本公司機(jī)械工程師3. Content 內(nèi)容3.1 Material introduced 材料介紹3.1.1 銅和銅合金板常用的銅和銅合金板材主要有兩種：紫銅T2和黃銅H62。紫銅T2是最常見(jiàn)的純銅，外觀呈紫色，又稱(chēng)紫銅，具有高的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性，良好的耐腐蝕性和成形性，但強(qiáng)度和硬度比黃銅低得多，價(jià)格也非常昂貴，主要用做導(dǎo)電、導(dǎo)熱，耐腐蝕元件，一般用于電源上需要承載大電流的零件。黃銅H62，屬高鋅黃銅，具有較高的強(qiáng)度和冷、熱加工性，易進(jìn)行各種形式的成形加工和切削加工。主要用于各種深拉伸和折彎的受力零件，其導(dǎo)電性不如紫銅，但有較高的強(qiáng)度和硬度，價(jià)格也比較適中。3

4、.1.2 牌號(hào)及狀態(tài)公司銅板常用二號(hào)銅的純銅，代號(hào)T2;銅母線使用二號(hào)銅的純銅，代號(hào)TM。Ø 所使用銅板的狀態(tài)、規(guī)格應(yīng)符合下表：牌號(hào)狀態(tài)規(guī)格/mm厚度寬度長(zhǎng)度T2熱軋(R)46030006000軟(M)0.2121/8硬(Y8)1/2硬(Y2)硬(Y)通常銅板選用T2Y，狀態(tài)選用硬（Y）Ø 所使用的銅母線的狀態(tài)、規(guī)格應(yīng)符合下表：牌號(hào)狀態(tài)規(guī)格/mm厚度寬度長(zhǎng)度TM軟態(tài)(M)2.2450164008000硬態(tài)(Y)通常銅母線選用TMY，狀態(tài)選用硬態(tài)（Y）3.1.3 力學(xué)性能Ø 銅板的力學(xué)性能：牌號(hào)狀態(tài)拉伸強(qiáng)度Rm(MPa)伸長(zhǎng)率A11.3(%)維氏硬度HVT2熱軋(R

5、)19530軟(M)205301/8硬(Y8)21527525551001/2硬(Y2)245345875120硬(Y)295380Ø 銅母線的力學(xué)性能型號(hào)抗拉強(qiáng)度 Rm(MPa)伸長(zhǎng)率(%)布氏硬度HBTMR20635TMY205Ø 銅板的彎曲性能T10mm銅板的彎曲性能（T表示板厚）牌號(hào)狀態(tài)厚度(mm)彎曲試驗(yàn)彎曲角度(°)彎曲半徑彎曲結(jié)果T2熱軋(R) 軟(M) 1/8硬(Y8)55101801800.5倍板厚0.5倍板厚彎曲外側(cè)不應(yīng)有肉眼可見(jiàn)的裂紋，內(nèi)側(cè)不應(yīng)有皺褶1/2硬(Y2)硬(Y)10901.0倍板厚3.2 Design reference 設(shè)計(jì)參考

6、3.2.1銅排設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)3.2.1.1設(shè)計(jì)要求 1) 一般情況下 相間電氣間隙距離保持在20mm以上，通常不建議低于15 mm，若不能滿足則采用隔板隔離。2) 進(jìn)出銅排相間接線距離應(yīng)大于50mm,便于現(xiàn)場(chǎng)電纜連接，電纜連接孔的多少根據(jù)框架斷路器的額定電流安數(shù)決定，每500A至少需要一個(gè)孔，如2000A沖四個(gè)孔。3) 孔眼直徑一般不得大于銅排寬度的1/2，加工應(yīng)保證位置正確、垂直，不歪斜，孔眼間相互距離的誤差不應(yīng)大于0.5mm。4) 銅排的折彎角度不得小于90°。成形后，彎曲處不應(yīng)有裂紋或折皺，不平整度不大于1mm。5) 矩形銅排應(yīng)進(jìn)行冷彎，不得進(jìn)行熱彎。6) 銅排扭轉(zhuǎn)90°

7、;時(shí)，其扭轉(zhuǎn)部分的長(zhǎng)度應(yīng)為母線寬度的2.5-5倍。7) 接地排和接地線的截面最少為主回路銅排及導(dǎo)線截面的1/2。8) 銅母線不建議套熱縮管，若必須用則熱縮管不要影響帶電母線與其它設(shè)備連接的接觸面。9) 柜門(mén)與帶電母線應(yīng)有有機(jī)玻璃板或PC板及其它物理防護(hù)10) 銅排應(yīng)考慮到載流量進(jìn)行選擇，如在銅排上開(kāi)多個(gè)孔必須考慮所開(kāi)孔對(duì)銅排截面的影響，適當(dāng)增加銅排截面積。11) 銅排開(kāi)孔要考慮到電流走向，防止電流流向不平衡（比如并聯(lián)銅排向外引出線的開(kāi)孔，盡量開(kāi)到中間而不是兩頭）。如下圖，盡量選擇第一種方式3.2.1.2 設(shè)計(jì)選型1) 銅母線用型號(hào)，規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)表示(參考GB5585-85)。 銅母線截面形狀

8、 a:厚度即窄邊尺寸mm b:寬度即寬邊尺寸mm r:圓角或圓邊半徑mm 如：窄邊為10，寬邊為100的銅母線，硬狀態(tài)。在圖紙材料欄中表示為：TMY-100X10 銅母線的型號(hào)如表1所示。表1 銅母線的型號(hào)一覽表型號(hào)狀態(tài)名稱(chēng)布氏硬度（最?。㏕MRO軟銅母線-TMYH硬銅母線HB65 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格銅母線滿足不了設(shè)計(jì)要求時(shí)，可使用純銅板，如厚度為3的純銅板零件，在圖紙材料欄中表示為：T2Y-3.0 （參考GB2059-89）2) 基本狀態(tài) 退火的 O適用于完全退火而獲得最小強(qiáng)度狀態(tài)的壓力加工制品 硬 的 H適用于退火后進(jìn)行冷加工或冷加工與不完全退火結(jié)合而獲得標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的機(jī)械性能的制品。3) 對(duì)母線材

9、料及加工的技術(shù)要求(1) 銅母線應(yīng)采用符合GB468-82要求的銅線錠制造(2) 銅母線的電阻率不大于0.01774歐姆.mm2/m(3) 銅排表面有裂痕,斑痕,凹坑及有硝石沉積的母線不得使用(4) 表面有直徑大于2.5mm，深度大于0.15mm氣孔的母線不得使用(5) 經(jīng)過(guò)折彎加工的母線不得平直或重新折彎使用(6) 母線需矯直，校平，在剪切斷面，鉆孔及沖孔后應(yīng)去除毛刺(7) 銅排折彎，推薦的彎曲半徑如表2所示。表2 銅排寬面彎曲（平彎）推薦的彎曲半徑銅排厚度折彎內(nèi)角半徑T=1-2R=1、3 T=3-4R=3、4.5T=5-6R=5、7、8T=8-12R=7、8、10、12（銅排截面）折彎內(nèi)半

10、徑R示意圖(8) 銅排壓印等標(biāo)示應(yīng)標(biāo)注，壓印位置公差允許在±5mm范圍內(nèi)。3.2.2銅排連接設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)最主要的要求，就是接觸緊密。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求，以下幾點(diǎn)是必須遵守的：1) 搭接長(zhǎng)度至少等于一個(gè)短邊長(zhǎng)度。2) 沖孔直徑與緊固螺栓實(shí)現(xiàn)緊密配合，不允許電焊、氣焊開(kāi)孔，不建議開(kāi)橢圓孔。3) 在POC柜子內(nèi)，銅排搭接裝配時(shí)接觸面涂抹導(dǎo)電膏。4) 銅排搭接，不允許使用絕緣子等承受力矩不大的充當(dāng)連接固定作用。5) 有可能多次拆卸的銅排搭接位置建議是用拱墊來(lái)代替彈平墊。6) 跟據(jù)選用銅排的寬度確定搭接形式及鉆孔位置的要求如表3、表4所示。表3 銅排開(kāi)孔表銅排寬12 to 5025 to 606

11、080 to 120160 to 200銅排一端開(kāi)孔(鉆孔方式)鉆孔尺寸寬度 bde1de1e2e1e2e3e1e2e3e1e2e3125.56-156.67.5-209.010-251112.51112.530-301115111530-4013.52013.52040-5013.52513.52040-60-13.52040172626-80-204040-100-204050-120-204060-160-204040200-204050表4 銅排搭接表縱向搭接垂直搭接T 搭接尺寸b,d,e2參考表3 銅排開(kāi)孔表.在銅排末端或者搭接處銅排上允許開(kāi)長(zhǎng)孔.7) 鉚接介紹銅排可以直接通過(guò)攻絲、

12、鉚接螺母或光孔形式來(lái)實(shí)現(xiàn)連接。（視板材厚度而定）銅排在使用漲鉚螺母時(shí),為了連接牢固可靠,一般選取六角漲鉚螺母,供應(yīng)商選擇螺母時(shí)會(huì)根據(jù)銅排厚度來(lái)選用適合板厚的螺母(鉚接厚銅排的螺母一般為定制).銅排上有時(shí)也會(huì)鉚接螺釘,通常選用(HFH)高強(qiáng)度鉚釘來(lái)實(shí)現(xiàn)。3.3 Other 其它3.3.1銅排鍍層介紹主要應(yīng)用的鍍層:亮鎳, 亮錫鍍層性能、特點(diǎn)電鍍鎳1.電鍍鎳層在空氣中的穩(wěn)定性很高，由于金屬鎳具有很強(qiáng)的鈍化能力，在表面能迅速生成一層極薄的鈍化膜，能抵抗大氣、堿和某些酸的腐蝕。 2.可作為防護(hù)裝飾性鍍層3.厚度均勻性 電鍍錫具有抗腐蝕、耐變色、無(wú)毒、易焊、柔軟和延展性好，但易劃傷，不宜接觸手汗，不宜存

13、放在潮濕地方，否則易變色。3.3.1.1 鍍層表示法 圖紙要求標(biāo)注為：鍍鎳 Cu/Ni15b鍍錫 Cu /Sn15b 標(biāo)注詮釋: (1) Cu/-表示基體為銅或銅合金 (2) 化學(xué)符號(hào)Ni，表示鎳鍍層；Sn, 表示錫鍍層 (3) Ni、Sn后的數(shù)字，代表鍍層的最小厚度，um (4) 按使用條件為室外一般的大氣環(huán)境，且銅層作為底層時(shí)的鍍層的最小厚度為15um (5) 數(shù)字后的小寫(xiě)字母，表示鍍層的類(lèi)型： b表示是全光亮的電鍍規(guī)范下沉積的鍍層。3.3.1.2 外觀電鍍后未經(jīng)任何加工的表面，不應(yīng)有明顯的電鍍?nèi)毕?，如鼓泡，麻點(diǎn)，孔隙，脫皮，粗糙，裂紋，漏鍍，污跡或不良顏色。表面上不可避免的掛具痕跡及其位

14、置也應(yīng)由需方作出規(guī)定。a錫鍍層應(yīng)是呈光亮淡灰色。c 鍍層結(jié)晶應(yīng)均勻、細(xì)致、光滑、連續(xù)。d 在零件的非主視表面，允許有以下缺陷： 1）小而少的夾具印2）錫鍍層輕微的水印或灰暗影（霧狀、水印或灰暗影面積小于10×10 mm2）。不允許： 3）鍍層有斑點(diǎn)、黑點(diǎn)、燒焦、粗糙、針孔、麻點(diǎn)、分層、起泡、起皮、脫落： 4）樹(shù)枝狀、海綿狀和條紋狀鍍層； 5）局部無(wú)鍍層（盲孔內(nèi)、以及深度大于直徑的孔內(nèi)部分除外）；3.3.1.3 鍍層厚度的測(cè)定 鍍層厚度測(cè)定在需方指定的主要表面上任何位置進(jìn)行，所用方法測(cè)量誤差必須小于10%。3.3.1.4結(jié)合強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)鍍層的結(jié)合強(qiáng)度應(yīng)按GB5270中規(guī)定的銼刀試驗(yàn)，或熱震試驗(yàn)方法中的一種進(jìn)行。試驗(yàn)后鍍層不應(yīng)與基體有任何形式的分離。3.3.2搭接面檢查銅排連接處的檢驗(yàn)方法 (1).使用0.03mm塞尺插入銅排搭接面的間隙中，從