Keramično telo za varovalko z vijakom serije Industrija znanje

V novih sistemih zaščite energijskega vezja keramično telo za serijo vijakov z varovalkami služi kot "zaščitno jedro" varovalke, ki uravnoteži učinkovitost izolacije, toplotno stabilnost in mehansko trdnost. Od visokonapetostnih tokokrogov električnih vozil do DC sistemov fotonapetostne shranjevanja energije, njegova zmogljivost neposredno določa hitrost odziva varovalke in zanesljivost zaščite varovalke v ekstremnih delovnih pogojih. Naslednje analizirajo znanje o temeljni industriji in tehnične ključne točke z vidika materialnih lastnosti, logike zmogljivosti, scenarijev uporabe, proizvodnih standardov in tehnoloških trendov.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Izbira materiala za keramično telo za varovalko Siemens LV HRC mora izpolnjevati trojne zahteve "najprej izolacijo, temperaturno odpornost kot jedro in moč kot temelj." To določa svojo osnovno vrednost v zapletenih vezjih. Industrija Mainstream kot substrati uporablja 95% aluminine keramike in keramiko berilijevega oksida. Ta dva materiala tvorita dopolnilno tehnično rešitev. Alumina keramika (al₂o₃), z izolacijsko upornostjo, ki presega 1000mΩ in upogibno trdnost 300MPa, sta prednostna izbira za uravnoteženje izolacije in mehanskih lastnosti. V visokonapetostnem baterijskem vezju električnih vozil njegova izolacijska upor zagotavlja tok puščanja, ki je manjši ali enak 1 μA pri 1000V, precej pod varnostnim pragom. Berillijeva oksidna keramika (BEO), z visoko toplotno prevodnostjo 280W/(M ・ K) (približno petkrat več kot pri glinici), je primerna za scenarije, ki zahtevajo hitro odvajanje toplote, kot so visokofrekvenčna vezja varovalk fotovoltaičnih pretvornikov, kjer lahko v 50-stopinjah nadzorujejo lokalno temperaturo, kjer lahko nadzorujejo lokalno temperaturo. Čistost materiala in proces sintranja neposredno meje učinkovitosti udarcev: EV varovalka Keramično telo zahteva sintranje pri 1600 stopinjah, da dosežete gostoto, ki presega 3,85 g/cm³, kar zagotavlja stabilnost odpornosti izolacije. Keramika berilijevega oksida mora ohraniti vsebnost nečistoč, ki je manjša od 0,5%, da prepreči razgradnjo toplotne prevodnosti zaradi napak pri rešetkah. Ključnega pomena je tudi površinska obdelava. Natančno brušenje (hrapavost RA manj kot ali enaka 0,8 μm) zmanjšuje koncentracijo električnega polja in izboljša napetost vzdržljivosti za 20%, kar je ključnega pomena za varno delovanje v visokonapetostni uporabi (na primer vezja nad 400V).

 

 

Zasnova zmogljivosti parametra keramičnega telesa za EV varovalko je vedno tesno poravnana z električnimi zahtevami na nižji točki, kar tvori natančno tehnično preslikavo. Zahteva za izolacijsko odpornost, večja od ali enaka 1000MΩ, izvira iz zahtev glede varnostne odvečnosti pri različnih napetostnih nivojih. V prenosnih napajanih za shranjevanje energije (pod 36V) izolacijski upor 1000MΩ ohranja tok puščanja pod 0,036 μA. V visokonapetostnih tokokrogih električnih vozil (800V) je potreben izolacijski upor 1500mΩ ali več, da se ohrani tok puščanja manj kot ali 0,5 μA, da se prepreči tveganje za električni udar.

 

Oblikovana zasnova napetosti vzdrži zmogljivost (od nekaj sto voltov do nekaj tisoč voltov) odraža razmišljanje, ki temelji na scenariju. Domači sončni krmilniki uporabljajo 500V napetostno keramiko, ki prenese 1-minutno frekvenco moči, ki vzdrži napetostni test brez okvare. Glavni baterijski vezje električnega vozila potrebuje 3000V napetostno oceno napetosti, da se ohrani celovitost izolacije pod 10 kV napetostjo. Obseg temperature (od -50 stopinj do 500 stopinj) prav tako obravnava ekstremna okolja: zunanja fotonapetostna oprema na severovzhodu Kitajske mora prenesti temperature tako nizke od -40 stopinj, da se prepreči krhke keramične komponente; varovalka keramične telesa za pomožne varovalke električnih vozil v bližini motornega prostora mora ohraniti dimenzijsko stabilnost (koeficient termičnega ekspanzije, manjši ali enak 6 × 10⁻⁶/k) pri dolgoročnem delovanju pri 150 stopinjah.

 

Oblikovanje mehanske jakosti uravnoteži teža in zaščita: majhna keramika za DC avtomobilske varovalke (premer 5 mm) ima 1 mm debelino stene in upogibno trdnost večje ali enaka 200MPa, kar ustreza lahkim zahtevam prenosnih naprav. Velike industrijske keramične komponente (premer 20 mm) imajo debelino stene 3 mm, dosežejo upogibno trdnost, ki presega 350MPA in vzdržuje 500N-ožji tlak, pri čemer izpolnjuje zahteve za upornost vibracij vetrnih turbin (ni razpoka v testu frekvence 10-2000Hz).

 

Zahteve glede zmogljivosti za keramično ohišje za povezave varovalk v različnih novih energetskih scenarijih bistveno se razlikujejo, kar vodi k rafinirani ponovitvi tehnologije izdelkov. V sektorju električnih vozil so jedrne zahteve "visokonapetostna izolacija + vibracijska odpornost": keramično telo v enoti za porazdelitev energije z visoko napetostjo (PDU) mora opraviti 3000V test napetosti in vzdrževati strukturno celovitost med vibracijskim testom 10G. Uporaba alumina keramike s postopkom varjenja kovinske končne kapice (trdnost varjenja, večja ali enaka 100N), lahko zmanjša stopnjo okvare na 0,01% na leto.

PV sistemi za shranjevanje energije dajejo prednost "vremenska odpornost + toplotna stabilnost":Keramika za električne in hibridne varovalkevarovalke na strani DC v centraliziranih pretvornikih mora ohraniti nihanje izolacijske odpornosti manj kot ali enako 10% med temperaturnimi cikli od -30 do 85 stopinj. Visoka toplotna prevodnost keramike berilijevega oksida skrajša čas hlajenja po topu na manj kot 1 sekundo, kar preprečuje kraje loka. Razdeljena oprema za shranjevanje energije uporablja alumina keramiko z nano prevleko, kar poveča odpornost na sol na 1000 ur, zaradi česar je primerna za vlažno obalno okolje. Ključne zahteve za prenosne nove energetske naprave (na primer zunanje napajalnike) so "miniaturizacija + nizki stroški." Z 90 -odstotno alumino keramiko (15% nižjih stroškov kot 95% modelov) ta izdelek doseže majhen 5 mm x 3 mm odtisa z natančnim vbrizgavanjem. Prav tako vzdržuje izolacijski upor, ki je večji od ali enak 1000mΩ, pri čemer izpolnjuje zaščitne zahteve za vezja pod 100 V.