Ελασματοποιημένες μονωμένες εύκαμπτες μπάρες κίνησης Αναβαθμίσεις τεχνολογίας μετάδοσης ισχύος

Τα τελευταία χρόνια, στο πλαίσιο της ταχείας ανάπτυξης της νέας ενέργειας, των ηλεκτρικών οχημάτων και των ηλεκτρονικών συστημάτων υψηλής ισχύος{{0}, τα συστήματα μετάδοσης ισχύος αντιμετωπίζουν πολλαπλές προκλήσεις, όπως υψηλότερη πυκνότητα ρεύματος, πιο συμπαγείς δομές και πιο αυστηρή διαχείριση θερμότητας. Οι παραδοσιακοί ενσωματωμένοι σκληροί χάλκινοι ζυγοί έχουν σταδιακά αποκαλύψει προβλήματα όπως περιορισμένη απόδοση, υψηλή άνοδο της θερμοκρασίας και ανεπαρκή χρήση υλικού σε εφαρμογές υψηλής-συχνότητας και υψηλού ρεύματος. Σε αυτό το πλαίσιο, οι εύκαμπτες ράβδοι με μόνωση με πλαστικοποίηση, ως νέα λύση σύνδεσης ισχύος, πυροδοτούν μια δομική επανάσταση στον τομέα της μετάδοσης ισχύος.

 

 

Υπό συνθήκες εναλλασσόμενου ρεύματος ή παλμικού ρεύματος υψηλής-συχνότητας, εμφανίζεται ένα σημαντικό "επιδερμικό φαινόμενο" στο εσωτερικό του αγωγού, που σημαίνει ότι το ρεύμα κατανέμεται κυρίως στο επιφανειακό στρώμα, ενώ η αγωγιμότητα της κεντρικής περιοχής εξασθενεί σημαντικά. Μελέτες έχουν δείξει ότι σε συχνότητα περίπου 1 kHz, το βάθος του δέρματος του χαλκού είναι μόνο περίπου 2,3 mm. Όταν το πάχος ενός παραδοσιακού σκληρού χάλκινου ζυγού υπερβαίνει αυτή την τιμή, το εσωτερικό υλικό μετά βίας συμμετέχει στην αγωγιμότητα.

 

Αυτό το φαινόμενο οδηγεί άμεσα σε μείωση της αποτελεσματικής αγώγιμης-διατομής επιφάνειας, μείωση της ικανότητας μεταφοράς ρεύματος-και σε κίνδυνο τοπικής υπερθέρμανσης. Κάτω από ορισμένες συνθήκες λειτουργίας, η τρέχουσα χωρητικότητα-των παραδοσιακών χάλκινων ράβδων μπορεί να μειωθεί κατά 20% έως 40%, και το επίπεδο αύξησης της θερμοκρασίας αυξάνεται σημαντικά, καθιστώντας έναν σημαντικό παράγοντα που περιορίζει την αξιοπιστία και τη διάρκεια ζωής του συστήματος.

 

 

Ελασματοποιημένοι μονωμένοι εύκαμπτοι ζυγοί σχηματίζουν μια δομή αγωγού με την πλαστικοποίηση πολλαπλών στρωμάτων από εξαιρετικά λεπτή μεμβράνη χαλκού. Το πάχος ενός μόνο στρώματος ελέγχεται τυπικά μεταξύ 0,8 mm και 1 mm, κάτω από το εύρος βάθους του δέρματος, μειώνοντας σημαντικά την επίδραση του δερματικού αποτελέσματος σε δομικό επίπεδο. Χρησιμοποιούνται μονωτικά υλικά υψηλής απόδοσης μεταξύ των πολλαπλών αγωγών, καθιστώντας την κατανομή ρεύματος πιο ομοιόμορφη μεταξύ των στρωμάτων και αυξάνοντας αποτελεσματικά την ισοδύναμη αγώγιμη επιφάνεια.

 

Κάτω από την ίδια-διατομή, αυτή η δομή μπορεί να επιτύχει αύξηση-μεταφορικής ικανότητας ρεύματος έως περίπου 30%, ενώ διαθέτει επίσης καλή απόδοση τάσης αντοχής. Αυτός ο τύπος κατασκευής είναι επίσης γνωστός στη βιομηχανία ως εύκαμπτοι σύνδεσμοι με ελασματοποίηση χαλκού ή εύκαμπτοι μαλακούς συνδετήρες με πλαστικοποίηση και σταδιακά αντικαθιστά τις παραδοσιακές λύσεις ενσωματωμένων χάλκινων ζυγών.

 

 

Λόγω της πιο ομοιόμορφης κατανομής του ρεύματος, η πολυστρωματική δομή μειώνει αποτελεσματικά το πρόβλημα του hotspot που προκαλείται από την τοπική συγκέντρωση ρεύματος. Πολλά αποτελέσματα δοκιμών δείχνουν ότι, υπό τις ίδιες τρέχουσες συνθήκες λειτουργίας, η αύξηση της θερμοκρασίας λειτουργίας των ελασματοποιημένων μονωμένων εύκαμπτων ζυγών μπορεί να μειωθεί κατά περίπου 10% έως 20% σε σύγκριση με τις παραδοσιακές χάλκινες ράβδους, με διαφορές θερμοκρασίας που πλησιάζουν τους 20 βαθμούς σε ορισμένα σενάρια υψηλής- ισχύος.

 

Αυτή η μείωση της αύξησης της θερμοκρασίας όχι μόνο βελτιώνει την ασφάλεια λειτουργίας του συστήματος αλλά και επεκτείνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής του συνδεδεμένου συστήματος και των παρακείμενων εξαρτημάτων. Αυτό το χαρακτηριστικό του δίνει ένα σαφές πλεονέκτημα σε συστήματα-ευαίσθητης θερμοκρασίας υψηλής-δύναμης-πυκνότητας, όπως μετατροπείς, μονάδες ελέγχου ηλεκτρικής μετάδοσης κίνησης και μονάδες ισχύος υψηλής-συχνότητας.

 

 

Ενώ επιτυγχάνεται υψηλότερη χωρητικότητα-μεταφοράς ρεύματος και χαμηλότερη άνοδος της θερμοκρασίας, οι εύκαμπτες ράβδοι με μόνωση με πλαστικοποίηση επιδεικνύουν επίσης σημαντικό πλεονέκτημα στη χρήση υλικού. Μέσω της δομικής βελτιστοποίησης, η χρήση χαλκού μπορεί να μειωθεί κατά περίπου 10% έως 15% διατηρώντας παράλληλα ισοδύναμη ηλεκτρική απόδοση, μειώνοντας αποτελεσματικά το κόστος των πρώτων υλών.

 

Επιπλέον, η μείωση της κατανάλωσης πόρων χαλκού συμβάλλει επίσης στη μείωση του συνολικού αποτυπώματος άνθρακα του προϊόντος, ευθυγραμμίζοντας με τον τρέχοντα τεχνολογικό προσανατολισμό της βιομηχανίας εξοπλισμού ηλεκτρικής ενέργειας προς την πράσινη κατασκευή και τη βιώσιμη ανάπτυξη. Οι ελασματοποιημένοι αγωγοί, που αντιπροσωπεύονται από ράβδους λεωφορείων χαλκού, συνδετήρες αλουμινίου χαλκού και εύκαμπτες χάλκινες αγωγές, γίνονται μια σημαντική πρακτική κατεύθυνση για τη-χρήση χαλκού υψηλής απόδοσης.

 

 

Επί του παρόντος, οι εύκαμπτοι δίαυλοι με πλαστικοποιημένη μόνωση έχουν επιτύχει εφαρμογή μεγάλης-κλίμακας σε πολλαπλά σενάρια υψηλής-κατασκευής και εφαρμογής νέων ενέργειας, συμπεριλαμβανομένων συστημάτων ισχύος ηλεκτρικών οχημάτων, βιομηχανικών μετατροπέων συχνότητας και εξοπλισμού ελέγχου σερβομηχανισμού, συστημάτων έλξης σιδηροδρομικών μεταφορών και φωτοβολταϊκών συσκευών και συσκευών μετατροπέων αποθήκευσης ενέργειας. Σε συστήματα αποθήκευσης ενέργειας και μπαταριών ισχύος, δομές όπως οι Busbars Battery Flexible Storage Energy Foil Copper Foil καιΧάλκινες εύκαμπτες μπάρες λεωφορείων για μπαταρίες λιθίουγίνονται σταδιακά η κύρια λύση για συνδέσεις υψηλού ρεύματος-.

 

Καθώς τα ηλεκτρονικά συστήματα ισχύος συνεχίζουν να εξελίσσονται προς υψηλότερες συχνότητες, μικρότερα μεγέθη και υψηλότερες πυκνότητες ισχύος, οι τεχνολογίες ελασματοποιημένων συνδέσεων που βασίζονται σε Copper Foil Multi-Layer Welding Busbars and Copper Foil Resistance Diffusion Soldering Flexible Connections αναμένεται να επεκτείνουν περαιτέρω τη διείσδυσή τους στην αγορά τα επόμενα χρόνια.

 

 

Με βάση την έρευνα της βιομηχανίας και την ανατροφοδότηση εφαρμογών, τα ολοκληρωμένα πλεονεκτήματα των ελασματοποιημένων μονωμένων εύκαμπτων ζυγών όσον αφορά την ηλεκτρική απόδοση, τις δυνατότητες θερμικής διαχείρισης και την απόδοση του υλικού έχουν επικυρωθεί. Οι ειδικοί γενικά πιστεύουν ότι με τη συνεχιζόμενη επέκταση των νέων αγορών ενέργειας και αποθήκευσης ενέργειας, το ποσοστό εφαρμογής αυτού του τύπου δομής στον εγχώριο τομέα μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας αναμένεται να αυξηθεί σημαντικά τα επόμενα τρία χρόνια, καθιστώντας σταδιακά ένα από τα σημαντικά τεχνικά μονοπάτια για συστήματα υψηλής-τρέχουσας-αξιοπιστίας.