Thanh nối đồng mềm là gì? Cấu tạo, ứng dụng và cách sử dụng

flexible-copper-busbar

1. Thanh nối đồng mềm là gì?

Thanh nối đồng mềm (tiếng Anh: Flexible Copper Busbar) là một loại vật tư điện chuyên dụng, được thiết kế để kết nối các điểm dẫn điện trong điều kiện có rung động cơ học hoặc yêu cầu độ linh hoạt cao. Khác với thanh đồng cứng truyền thống, loại thanh này có cấu tạo từ nhiều lớp lá đồng mỏng hoặc sợi đồng bện dạng phẳng, xếp chồng hoặc ép song song lại với nhau nhằm tạo thành một khối dẫn điện mềm dẻo nhưng vẫn đảm bảo tiết diện truyền tải theo yêu cầu kỹ thuật.

Đầu nối của thanh có thể được gia công theo dạng ép nguội, đục lỗ hoặc hàn, tùy vào hình thức lắp đặt thực tế. Bề mặt thường được mạ thiếc (Sn) hoặc nickel (Ni) để chống oxy hóa và duy trì độ dẫn điện ổn định lâu dài.

Đặc điểm nổi bật:

• Dẫn điện tốt, linh hoạt, dễ uốn cong theo không gian hẹp.
• Giảm ứng suất cơ học do rung lắc hoặc giãn nở nhiệt.
• Tăng tuổi thọ cho điểm nối, hạn chế hiện tượng đứt gãy do lực cơ học tác động liên tục.

Nhờ cấu tạo đặc biệt này, thanh nối đồng mềm trở thành lựa chọn lý tưởng trong tủ điện công nghiệp, máy biến áp, thiết bị đóng cắt, và những hệ thống yêu cầu khả năng kết nối ổn định nhưng vẫn linh hoạt về cơ học.

Một loại vật tư chuyên dụng được thiết kế để kết nối các điểm dẫn điện trong điều kiện có rung động cơ học hoặc yêu cầu độ linh hoạt cao khác với thanh đồng cứng truyền thống loại thanh này có cấu tạo từ nhiều lớp lá đồng mỏng hoặc sợi đồng bện dạng phẳng xếp chồng hoặc ép song song lại với nhay nhằm tạo thành một khối dẫn điện mềm dẻo nhưng vẫn đảm bảo tiết diện truyền tải theo các yêu cầu kỹ thuật nhất định đầu nối của thanh có thể được gia công theo dạng ép nguội đục lỗ hoặc hàn tùy vào hình thức lắp thực tế bề mặt thường được mạ thiết hoặc niken

2. Cấu tạo & vật liệu của thanh nối đồng mềm

2.1 Một thanh nối đồng mềm tiêu chuẩn thường gồm

• Lõi bên trong: nhiều lớp lá đồng mềm xếp chồng (thickness: 0.05 – 0.3 mm).
• Lớp mạ: thiếc (Sn) hoặc nickel (Ni) giúp chống oxy hóa, tăng khả năng dẫn điện ổn định.
• Đầu ép hoặc đục lỗ: thiết kế tùy theo điểm kết nối, thường có dạng cốt tròn, đục lỗ bắt vít.

Cấu tạo thanh nối đồng mềm

2.2 Các kích thước phổ biến

• Thanh nối đồng kích thước 400x100x10 mm.
• Thanh nối đồng kích thước 400x120x10 mm.
• Thanh nối đồng kích thước 400x120x12 mm.
• Thanh nối đồngkích thước 400x80x10 mm.
• Thanh nối đồng kích thước 400x150x10 mm.
• Thanh nối đồng kích thước 400x150x12 mm.
• Thanh nối đồng kích thước 400x150x15 mm.
• Có thể đặt cắt theo kích thước yêu cầu tùy thiết kế tủ điện.

3. Ứng dụng thực tế trong ngành điện

3.1 Thanh nối đồng mềm được sử dụng rộng rãi trong

• Tủ điện hạ thế và trung thế
• Máy biến áp, thanh cái đồng
• Thiết bị đóng cắt, bảng phân phối
• Động cơ điện, biến tần, máy nén
• Nối đất trong hệ thống điện công nghiệp

3.2 Vì sao nên dùng đồng mềm?

• Hạn chế hiện tượng đứt gãy ở mối nối.
• Dễ lắp đặt trong không gian hẹp.
• Giảm nguy cơ quá nhiệt do tiếp xúc kém.

Ứng dụng của thanh nối đồng mềm

4. So sánh chi tiết: Thanh nối đồng mềm và thanh đồng cứng

Khi thiết kế hệ thống điện công nghiệp, việc lựa chọn vật tư kết nối dòng điện không chỉ dựa vào khả năng dẫn điện, mà còn phụ thuộc vào điều kiện làm việc thực tế như rung động, không gian lắp đặt, độ ổn định và chi phí. Dưới đây là bảng phân tích chi tiết:

So sánh các loại thanh nối đồng

5. Cách chọn thanh nối đồng mềm phù hợp

Việc lựa chọn thanh nối đồng mềm không thể qua loa, bởi nó ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất dẫn điện, tính ổn định và tuổi thọ của thiết bị. Dưới đây là các yếu tố quan trọng cần xem xét trước khi đưa vào sử dụng:

5.1 Kích thước và tiết diện dây đồng

Tiết diện đồng quyết định khả năng chịu tải dòng điện của thanh nối. Tiết diện càng lớn thì khả năng truyền tải dòng điện càng cao, nhưng đi kèm là chi phí cũng tăng. Do đó, cần:

• Tính toán dòng điện tối đa tại điểm nối.
• Tra biểu đồ dòng điện tương ứng với từng tiết diện để chọn đúng loại (theo tiêu chuẩn IEC hoặc TCVN nếu có).
• Lưu ý đến nhiệt độ làm việc và mức độ tăng nhiệt cho phép của hệ thống.

5.2 Lớp mạ bảo vệ

Thanh nối đồng mềm thường được mạ một lớp kim loại bên ngoài để chống oxy hóa, tăng độ dẫn điện ổn định theo thời gian:

• Mạ thiếc (Sn): phù hợp với môi trường khô ráo, nhiệt độ ổn định, chi phí thấp, phổ biến trong tủ điện trong nhà.
• Mạ nickel (Ni): chịu được môi trường ẩm, hóa chất nhẹ, hoặc vị trí ngoài trời, nhà máy có độ ẩm cao hoặc ăn mòn nhẹ.

Chọn lớp mạ phù hợp giúp tránh hiện tượng tiếp xúc kém và phát nhiệt tại điểm nối.

5.3 Kiểu đầu nối

Phần đầu của thanh nối có thể được thiết kế theo nhiều kiểu để phù hợp với cấu trúc lắp đặt:

• Ép nguội (press-weld): chắc chắn, tiết diện tiếp xúc cao, thường dùng cố định.
• Đục lỗ bắt vít (bolt hole): linh hoạt, dễ tháo lắp, phổ biến trong các tủ điện.
• Đầu cốt hàn (welded terminals): dùng trong hệ thống cố định có độ rung thấp.

Lựa chọn kiểu đầu nối cần đồng bộ với loại thanh cái, đầu cos hoặc mặt bích thiết bị sử dụng.

5.4 Chiều dài và độ giãn nở

Chiều dài thanh nối phải được tính toán để:

• Hấp thụ dao động và giãn nở nhiệt.
• Tránh kéo căng hoặc võng quá mức khi lắp đặt.
• Đảm bảo khoảng co giãn đủ để chống gãy gập, nứt tại điểm nối.

Tùy theo độ rung của thiết bị, vị trí lắp đặt và chiều dài dây đồng mềm nên được điều chỉnh phù hợp, tránh dư thừa gây chướng ngại hoặc thiếu hụt gây kéo căng.

Cách chọn thanh nối đồng

6. Hướng dẫn lắp đặt thanh nối đồng mềm đúng kỹ thuật                                              

Lắp đặt đúng kỹ thuật là yếu tố then chốt giúp tối ưu hiệu quả truyền điện, giảm nhiệt tại điểm nối, và kéo dài tuổi thọ thiết bị. Dưới đây là hướng dẫn từng bước kèm lưu ý kỹ thuật trong quá trình thi công:

Bước 1: Kiểm tra vị trí và điều kiện lắp đặt

• Đảm bảo khoảng cách giữa hai điểm kết nối phù hợp với chiều dài thanh nối đã chọn. Tránh kéo căng hoặc gập quá mức.
• Kiểm tra bề mặt tiếp xúc sạch sẽ, không bị bụi bẩn, gỉ sét hoặc lớp cách điện dư thừa.
• Nếu lắp trong tủ điện, cần kiểm tra kích thước và không gian thao tác, tránh để thanh nối bị cọ xát hoặc ép cong sau khi đóng cửa tủ.

Bước 2: Cố định đầu nối bằng bu-lông/vít siết

• Dùng bu-lông, ê-cu, long đen và siết chặt đầu nối theo đúng lực siết tiêu chuẩn.
• Không siết quá chặt gây biến dạng đầu đồng hoặc làm nứt lớp mạ.
• Dùng long đen vênh hoặc long đen khóa để đảm bảo mối nối không bị lỏng theo thời gian.
• Siết chéo đối xứng (nếu có 2 bulông) để lực phân bổ đều, đảm bảo tiếp xúc tốt.

Bước 3: Kiểm tra độ uốn cong và hướng lắp

• Không bẻ gập thanh nối ngay sát đầu ép → dễ gây gãy hoặc nứt.
• Đường cong nên mềm mại, tự nhiên, không quá gấp khúc.
• Hướng lắp nên để lực kéo/trọng lực tác động thẳng theo thân thanh nối, tránh đè nghiêng hoặc xoắn đầu nối.

Bước 4: Kiểm tra tiếp xúc và đo trở kháng điểm nối

• Sau khi lắp, dùng đồng hồ đo điện trở tiếp xúc (milliohm meter) để kiểm tra điểm nối.
• Điện trở tiếp xúc tốt thường < 0.1 mΩ (tuỳ tiêu chuẩn).
• Nếu điểm nối có hiện tượng phát nhiệt sau vài phút chạy tải, cần kiểm tra lại siết nối hoặc thay thế.

Bước 5: Bảo vệ và cách điện

• Dùng ống co nhiệt, bọc cách điện hoặc máng nhựa che đầu nối nếu thanh nối nằm gần khu vực dễ tiếp xúc.
• Nếu thanh nối lắp gần cửa tủ hoặc mặt ngoài tủ, nên thêm nhãn cảnh báo điện áp và cách điện bổ sung để tránh rủi ro khi bảo trì.

Một số lỗi thường gặp khi lắp đặt

Gợi ý thêm:

• Sau khi lắp xong nên ghi lại thông số vị trí lắp, kích thước, và loại vật liệu để thuận tiện cho việc kiểm tra định kỳ.
• Với hệ thống điện tải lớn, nên có kiểm tra định kỳ mỗi 6–12 tháng bằng camera nhiệt hoặc đo điện trở tiếp xúc.

7. Bảng tra tiết diện – dòng điện của thanh nối đồng mềm

8. Câu hỏi thường gặp về thanh nối đồng mềm

1. Thanh nối đồng mềm có thể chịu dòng bao nhiêu?
→ Tùy vào tiết diện và cấu tạo, thông thường từ 100A đến hơn 2000A. Cần tính toán cụ thể trước khi chọn.

2. Có thể đặt cắt thanh đồng mềm theo kích thước yêu cầu không?
→ Có. Nhiều nhà cung cấp hỗ trợ cắt theo yêu cầu và gia công đầu nối theo bản vẽ.

3. Nên chọn mạ thiếc hay mạ nickel?
→ Mạ thiếc phù hợp môi trường khô ráo, trong nhà. Mạ nickel dùng cho môi trường ẩm, ăn mòn nhẹ.

4. Thanh nối đồng mềm có thể thay thế thanh cứng không?
→ Có, trong nhiều trường hợp cần linh hoạt hoặc chống rung. Tuy nhiên cần tính lại tiết diện và điều kiện lắp đặt.

5. Lắp thanh đồng mềm có cần bọc cách điện không?
→ Nên bọc nếu lắp ở vị trí gần người thao tác, hoặc gần mép tủ, cửa tủ để đảm bảo an toàn.