Laminēto kopņu izolācijas materiālu analīze: elastīgas un stingras izolācijas izvēle un pielietošana

Izstrādājot jaunus enerģijas transportlīdzekļus, enerģijas uzglabāšanas sistēmas, dzelzceļa tranzītu un rūpnieciskās jaudas iekārtas, laminētas kopnes tiek plaši izmantotas to zemās induktivitātes, augstās uzticamības un kompaktās struktūras dēļ. Neatkarīgi no tā, vai tā ir EV kopne, automašīnas akumulatora kopne vai rūpnieciskas -klases kondensatora kopņu sistēma, izolācijas materiāla izvēle tieši ietekmē izstrādājuma elektrisko veiktspēju, kalpošanas laiku un drošības līmeni.

 

Mūsdienu automobiļu kopņu sistēmās izolācijas slānis kalpo ne tikai kā vadītāju izolācija, bet arī tam ir jāatbilst karstumizturības, sprieguma pretestības, liesmas slāpēšanas un ilgstošas{0}}uzticamas darbības prasībām. Tāpēc kopņu projektēšanā un izvēlē ir ļoti svarīgi rūpīgi izprast elastīgu un stingru izolācijas materiālu īpašības.

 

 

 

Pašlaik lielākajā daļā laminēto kopņu ir izmantota elastīga plānas -plēves izolācijas struktūra, kas laminēšanas procesā cieši savieno izolācijas plēvi ar vara vadītāju. Šis process efektīvi samazina vadu atstatumu, uzlabo sistēmas integrāciju un nodrošina izcilu kopņu izolācijas veiktspēju.

 

Poliestera (PET) izolācijas materiāls

PET ir viens no visplašāk izmantotajiem izolācijas materiāliem, kam pieder ievērojama tirgus daļa automobiļu kopņu PET izolācijas jomā. Tās galvenās īpašības ietver:

Ilgstoša{0}}darba temperatūra līdz 105 grādiem ; Augsts pagarinājums, parasti pārsniedz 100%, piemērots sarežģītām liektām konstrukcijām; Laba mehāniskā izturība un formēšanas veiktspēja; Augsts relatīvais izsekošanas indekss (CTI); Pieejams dažādos biezumos, lai atbilstu dažādiem sprieguma līmeņiem; Lieliskas liesmas slāpēšanas īpašības, kas atbilst rūpniecisko un automobiļu lietojumu prasībām.

Jaunās enerģijas transportlīdzekļu energosistēmās PET izolācijas slāņus plaši izmanto EV akumulatoru kopnēs, Automotive Ground Bus Bars un Auto Bus Bar izstrādājumos.

 

Poliimīda (PI) izolācijas materiāls

PI ir augstas -veiktspējas, augstas-temperatūras izturīgs izolācijas materiāls ar nepārtrauktu darba temperatūru, kas parasti pārsniedz 200 grādus.

Salīdzinot ar PET, PI ir šādas īpašības:

Izcila augstas{0}}temperatūras izturība; Lieliska raksturīgā liesmas slāpēšana; Augstāka mehāniskā stingrība; Vairāk piemērots metināšanas procesiem; Salīdzinoši augstākas izmaksas; Zemāks CTI nekā PET.

Tāpēc lietojumos, kuros nepieciešama kondensatoru, jaudas moduļu vai savienotāju metināšana, PI materiālu bieži izmanto jaunās enerģijas transportlīdzekļu plēves kondensatora kopnēs un dažās jaudas kondensatoru izstrādājumu kopnēs.

 

Atšķirības starp elastīgo un cieto izolāciju

Elastīgo izolāciju galvenokārt izmanto vara vadu virsmas izolācijai, veidojot pilnīgu izolācijas struktūru ar laminēšanas palīdzību.

 

Tās priekšrocības ietver:

Tas ļauj pilnībā noblīvēt vadītāja malas;

Tas ir piemērots sarežģītiem trīs{0}dimensiju konstrukciju projektiem;

Tas efektīvi samazina sistēmas izmēru;

Tas atvieglo masveida ražošanu un automatizētu ražošanu.

 

No otras puses, stingru izolāciju galvenokārt izmanto attālumam un atbalstam starp dažādiem vadītāju slāņiem.

Augstsprieguma -sistēmām elastīga izolācija vien bieži vien neatbilst elektriskā lauka sadales un daļējas izlādes kontroles prasībām; tāpēc izolācijas attāluma palielināšanai ir nepieciešami stingri izolācijas materiāli.

 

Parasti:

Katram darba sprieguma pieaugumam par 1kV ir nepieciešams aptuveni 1 mm izolācijas atstatums;

Jo augstāks darba spriegums, jo lielāks ir stingrās izolācijas biezums;
Augstsprieguma{0}}sistēmās kā konstrukcijas izolācijas slānis parasti tiek izmantotas stikla šķiedras pastiprinātas poliestera plāksnes.

Augstsprieguma -kopņu konstrukcijā stingra izolācija ir svarīgs komponents, kas nodrošina ilgtermiņa stabilu darbību, savukārt zemsprieguma{2}}automobiļu kopņu sistēmām parasti nav nepieciešamas papildu smagas, stingras izolācijas konstrukcijas.

 

 

 

Relatīvās temperatūras indekss (RTI)

RTI ir svarīgs izolācijas materiālu ilgtermiņa siltumnoturības rādītājs-.

 

Relatīvais izsekošanas indekss (RTI) ir definēts šādi:

Temperatūra, kurā materiāla mehāniskās un elektriskās īpašības samazinās līdz 50% no sākotnējām vērtībām pēc aptuveni 20 000 stundu ilgstošas ​​darbības.

 

Ilgtermiņa -elektrisko transportlīdzekļu kopņu sistēmām RTI tieši ietekmē produkta kalpošanas laiku.

Vispārīgi:

 

Par katru 10 grādu temperatūras pazemināšanos izolācijas kalpošanas laiks aptuveni dubultojas;

Par katru 10 grādu temperatūras paaugstināšanos izolācijas kalpošanas laiks var tikt saīsināts aptuveni uz pusi.

 

Tāpēc, izstrādājot skārda vara kopnes elektriskajiem transportlīdzekļiem, visaptveroši jāapsver gan siltuma pārvaldības risinājumi, gan izolācijas materiālu kategorijas.

 

 

CTI atspoguļo materiāla virsmas izturību pret izsekošanu.

 

Ja iekārta ilgstoši tiek pakļauta mitrai, piesārņotai vai augsta sprieguma{0}}videi, augstāka CTI vērtība efektīvi samazina virsmas šļūdes risku.

 

Rūpnieciskajām enerģijas uzglabāšanas sistēmām, līdzstrāvas kondensatora kopnēm un lielām kondensatoru laminēšanas kopnēm CTI ir būtisks parametrs, kas ietekmē drošības dizainu.

 

PET materiāliem parasti ir augstāki CTI novērtējumi, tāpēc tos plašāk izmanto augstsprieguma{0}}lietotnēs.

 

Pagarinājums atspoguļo materiāla spēju saglabāt izolācijas īpašības spriedzes apstākļos.

Šis parametrs tieši ietekmē:

Liekšanas veiktspēja;
Vadītāja malu aptīšanas kvalitāte;
Blīvēšanas procesa stabilitāte;
Ilgtermiņa mehāniskā uzticamība-.

PET materiāliem parasti pagarinājums pārsniedz 100%, savukārt PI materiāliem ir aptuveni 70%. Tāpēc PET ir vairāk piemērots sarežģītiem vara vadītāju laminēšanas procesiem.

 

 

Rūpnieciskās energosistēmas

Rūpniecisko iekārtu prasības kopnēm galvenokārt ir vērstas uz augstu spriegumu un ilgu kalpošanas laiku.

 

Raksturīgās īpašības ietver:

Darba spriegums parasti ir no 1000 V līdz 6000 V;
Stingras prasības daļējai izlādes kontrolei;
Prasība paaugstinātām stingrām izolācijas konstrukcijām;
Augstas šļūdes attāluma prasības;
Kalpošanas laiks no 20 līdz 25 gadiem vai vairāk.

 

Tāpēc augstsprieguma{0}}enerģijas uzglabāšanas iekārtās, dzelzceļa transportā un liela mēroga-elektroenerģijas sadales sistēmās sadales kopnēm parasti tiek izmantoti augsti CTI materiāli un biezākas izolācijas konstrukcijas.

 

 

 

Jaunās enerģijas transportlīdzekļu lietojumprogrammās lielāks uzsvars tiek likts uz vieglo svaru, telpas izmantošanu un izmaksu kontroli.

Raksturīgās īpašības ietver:

 

Sprieguma līmeņi parasti ir zem 800 V;
Zemākas prasības daļējai izlādei;
Parasti izmanto elastīgas laminētas izolācijas konstrukcijas;
jutīgāks pret svaru un apjomu;
Dzīves ilgums parasti ir no 5 līdz 10 gadiem.

 

Tāpēc tādos produktos kā kopņu automašīnas, automobiļu barošanas savienotāji un skārda -plāksnīšu kopņu automobiļi arvien vairāk izmanto PET vai PI izolācijas risinājumus, lai atbilstu kompakta dizaina prasībām.

 

 

Līdzās laminētas izolācijas tehnoloģijai izplatīts risinājums ir arī izolācija ar pulvera pārklājumu.

 

Šis process nodrošina vispārēju izolācijas aizsardzību, veidojot epoksīda sveķu pārklājumu uz vadītāja virsmas, un tas ir īpaši piemērots strukturāli sarežģītiem atsevišķiem vadītājiem.

 

Tās priekšrocības ietver:

Var aptvert sarežģītas ģeometrijas;
Piemērots ne-laminētiem vadītājiem;
Laba izturība pret koroziju;
Var atbilst dažām zemsprieguma{0}}pielietojuma prasībām.

 

Tomēr automobiļu kopņu un kopņu elektrisko transportlīdzekļu lietojumiem, kam nepieciešama zema induktivitāte un liels jaudas blīvums, laminētas izolācijas tehnoloģija joprojām ir galvenais risinājums.

 

 

 

Izolācijas materiāli ir būtiska sastāvdaļa, kas nosaka laminēto kopņu veiktspēju. PET un PI, kā visizplatītākie elastīgie izolācijas materiāli, katram ir savas priekšrocības dažādos pielietojuma scenārijos. Augstsprieguma rūpnieciskajām sistēmām RTI, CTI un stingras izolācijas konstrukcijas ir jāapsver vispusīgi, savukārt jauno enerģijas transportlīdzekļu sektorā vairāk uzmanības tiek likts uz vieglo konstrukciju, telpas izmantošanu un ražošanas efektivitāti.

 

Ar attīstībuEV kopnes, kondensatoru kopnes un jaunas enerģijas jaudas elektroniskās ierīces, izolācijas materiālu tehnoloģijas turpinās uzlabot, nodrošinot drošākus un efektīvākus risinājumus nākotnes lieljaudas, augstas{1} elektrisko savienojumu sistēmām.