Analisis Bahan Penebat Bar Bas Berlamina: Bagaimanakah Penebat Fleksibel dan Tegar Mempengaruhi Prestasi Sistem?

Dengan perkembangan pesat kenderaan tenaga baharu, sistem penyimpanan tenaga, transit rel dan peralatan penukaran frekuensi industri, bar bas berlamina telah menjadi komponen sambungan konduktif utama dalam-sistem elektronik kuasa tinggi. Sama ada bar bas berlamina untuk kereta elektrik, bar bas berlamina dalam -penukar kuasa tinggi atau bar bas berlamina tersuai untuk IGBT, prestasinya bergantung bukan sahaja pada reka bentuk konduktor tetapi juga pada pemilihan bahan penebat.

 

Sistem penebat secara langsung mempengaruhi voltan tahan busbar, prestasi nyahcas separa, hayat perkhidmatan dan kebolehpercayaan keseluruhan. Memahami ciri-ciri penebat fleksibel dan tegar adalah penting untuk mereka bentuk-prestasi tinggi berlamina rendah-bar bas induktif.

 

 

 

Bar bas berlamina ialah sistem sambungan konduktif yang terdiri daripada berbilang lapisan konduktor dan bahan penebat, kepunyaan struktur Bar Sambungan Struktur Komposit Berbilang Lapisan biasa.

 

Dengan menyusun ketat konduktor positif dan negatif dan mengasingkannya dengan lapisan penebat, kearuhan gelung boleh dikurangkan dengan berkesan, prestasi keserasian elektromagnet sistem bertambah baik, dan kehilangan tenaga dikurangkan. Oleh itu, ia digunakan secara meluas dalam:

 

Sistem pemanduan kenderaan elektrik
Penukar storan tenaga (PCS)
Penukar frekuensi industri
Penyongsang fotovoltaik
Sistem kuasa transit rel
Peralatan bekalan kuasa-tinggi

 

Dalam struktur berbilang-lapisan seperti tiga-bar bas berlamina, bahan penebat bukan sahaja menyediakan pengasingan elektrik tetapi juga perlindungan mekanikal dan alam sekitar.

 

 

 

Pada masa ini, kebanyakan bar bas berlamina separa menggunakan filem penebat fleksibel yang berlamina pada konduktor kuprum.

 

Bahan penebat fleksibel biasanya diikat rapat pada konduktor melalui proses-menekan panas, membentuk pengedap lengkap di tepi konduktor, dengan itu meningkatkan daya tahan terhadap kelembapan dan haba, pencemaran dan penuaan.

 

Bahan Penebat Poliester PET

PET adalah salah satu bahan penebat yang paling biasa untuk bar bas berbilang lapisan.

Ciri-ciri utamanya termasuk:

Suhu operasi jangka panjang-sehingga 105 darjah ;
Kemuluran yang sangat baik; Kurang mudah retak semasa membongkok.
Kualiti permukaan yang sangat baik;
Sifat kalis api yang baik; Kos yang agak menjimatkan.

Oleh kerana CTI (indeks penjejakan relatif) yang tinggi, PET amat sesuai untuk aplikasi-voltan tinggi.

Bahan PET digunakan secara meluas dalam Busbar Laminated Subway dan sistem kuasa industri.

Bahan Penebat Polimida PI

PI ialah bahan penebat yang-berprestasi tinggi,{1}}suhu{2}}tinggi.

Kelebihan utamanya termasuk:

Rintangan suhu-jangka panjang melebihi 200 darjah ;
Kestabilan haba yang sangat baik;
Kebolehkimpalan yang baik; Kerencatan nyalaan yang tinggi.

Oleh itu, bahan PI mempunyai kelebihan yang ketara dalam IGBT Laminated Busbars dan aplikasi yang memerlukan pematerian kapasitor, induktor dan komponen lain.

Walau bagaimanapun, bahan PI mempunyai sifat pengesanan permukaan yang agak lemah dan lebih mahal daripada PET. Ia biasanya digunakan dalam aplikasi khas dan bukannya reka bentuk konvensional.

 

 

Penebat fleksibel terutamanya meliputi konduktor, manakala penebat tegar terutamanya berfungsi sebagai pengasingan struktur antara lapisan konduktor.

 

Dalam sistem-voltan tinggi, penebat filem nipis-sahaja selalunya tidak mencukupi untuk memenuhi keperluan jarak nyahcas dan rayapan separa, yang memerlukan penambahan lapisan penebat tegar.

 

Bahan penebat tegar biasa termasuk:

Papan poliester bertetulang gentian kaca

Papan gentian kaca epoksi

Bahan komposit-kekuatan tinggi penebat

Ketebalan penebat tegar biasanya ditentukan berdasarkan voltan operasi sistem.

 

Dalam reka bentuk kejuruteraan am:

Kira-kira 1mm jarak penebat diperlukan untuk setiap peningkatan 1kV dalam voltan operasi.
Semakin tinggi tahap voltan, semakin besar ketebalan penebat tegar.
Sistem voltan tinggi-mungkin memerlukan struktur penebat 3-6mm atau lebih tebal.

 

Oleh itu, dalam-aplikasi voltan tinggi seperti Letupan Voltan Tinggi-Proof Inverter Busbar, penebat tegar telah menjadi komponen yang amat diperlukan dan penting.

 

 

RTI-Indeks Suhu Relatif

RTI (Indeks Terma Relatif) mewakili penarafan suhu tertinggi di mana bahan penebat boleh beroperasi secara berterusan untuk tempoh yang lama.

Indeks ini digunakan untuk menilai keupayaan bahan untuk mengekalkan kekuatan mekanikal dan sifat elektrik di bawah-keadaan penuaan terma jangka panjang.

Secara amnya:

 

Suhu yang lebih tinggi memendekkan jangka hayat bahan.

Untuk setiap kenaikan suhu 10 darjah, jangka hayat bahan boleh dikurangkan separuh.

Untuk setiap penurunan suhu 10 darjah, jangka hayat bahan mungkin berganda.

Oleh itu, untuk-bar bas berlamina yang dikendalikan jangka panjang untuk pemasangan bar bas yang kompleks, RTI (Indeks Penjejakan Relatif) ialah faktor penting dalam pemilihan bahan.

 

CTI-Indeks Penjejakan Relatif

CTI menilai rintangan permukaan bahan penebat terhadap pengesanan.

Nilai CTI yang lebih tinggi:

Keperluan jarak rayapan yang lebih kecil;
Rintangan yang lebih kuat terhadap pencemaran;
Operasi yang lebih selamat dan stabil pada voltan tinggi.

Untuk aplikasi di atas 1000V, CTI selalunya merupakan parameter kritikal yang menentukan reka bentuk penebat.

 

Pemanjangan

Pemanjangan mencerminkan keupayaan bahan untuk menahan keretakan dan penipisan semasa regangan.

Pemanjangan tinggi bermaksud:

Kesesuaian yang lebih baik untuk proses lenturan yang kompleks;
Pengedap tepi konduktor yang lebih mudah;
Kebolehpercayaan penebat yang lebih tinggi.

Bahan PET biasanya mempunyai pemanjangan melebihi 100%, manakala bahan PI umumnya mempunyai pemanjangan yang lebih rendah daripada PET.

 

 

Sistem Kuasa Perindustrian

Aplikasi industri biasanya melibatkan:

Voltan operasi dari 1000V hingga 6000V;
Keperluan operasi jangka panjang-;
Keperluan pelepasan separa yang tinggi;
Spesifikasi jarak rayap yang ketat.

Oleh itu, Bar Bas Berlamina untuk Penyongsang Tiga-Tahap dan sistem bas penukar besar selalunya menggunakan gabungan penebat fleksibel dan tegar.

 

Aplikasi Kenderaan Tenaga Baharu

Sistem kenderaan tenaga baharu biasanya beroperasi pada voltan tertumpu dalam:

platform 400V

platform 800V

Oleh kerana tahap voltan yang agak rendah:

Keperluan pelepasan separa yang lebih rendah;
Penebat tegar tidak diperlukan dalam kebanyakan senario.
Fokus adalah pada reka bentuk ringan dan penggunaan ruang.

Oleh itu, Bar Bas Berlamina untuk Kereta Elektrik sering menggunakan struktur berlamina ringan untuk memenuhi keperluan ketumpatan kuasa tinggi.

 

 

 

Sebagai tambahan kepada penebat berlamina tradisional, salutan serbuk dan salutan epoksi juga merupakan kaedah penebat biasa.

 

Proses ini sesuai untuk struktur kompleks atau aplikasi-konduktor tunggal, mencapai:

Perlindungan penebat permukaan;
Perlindungan kakisan;
Pengedap alam sekitar.

Walau bagaimanapun, untuk sistem bar bas yang memerlukan kearuhan rendah dan kebolehpercayaan yang tinggi, penebat berlamina kekal sebagai penyelesaian arus perdana.

 

 

Dengan pembangunan berterusan teknologi elektronik kuasa, bar bas berlamina telah berkembang daripada penyambung konduktif ringkas kepada komponen penting yang menyepadukan kekonduksian, pelesapan haba, penebat dan pengoptimuman elektromagnet. Sama ada digunakan pada kenderaan tenaga baharu, transit kereta api atau peralatan penukaran kuasa industri, pemilihan bahan penebat yang sesuai secara langsung memberi kesan kepada keselamatan, kebolehpercayaan dan jangka hayat sistem.

 

Untuk modenbusbar berlaminareka bentuk, penebat fleksibel bertanggungjawab untuk mencapai enkapsulasi konduktor yang cekap, manakala penebat tegar memenuhi -keperluan tahan voltan tinggi. Bersama-sama, mereka memastikan operasi-panjang yang stabil bagi keseluruhan sistem kuasa.