Analiza tehnologije močnostnih električnih fleksibilnih povezav in optimizacija varilnih rešitev

 

Napajalna električna gibljiva povezava, ki se v industriji pogosto imenuje bakrena gibljiva povezava, je ključna komponenta za uresničitev gibljivih prevodnih povezav med električno opremo. Njegova glavna funkcija je izpolnjevanje trenutnih zahtev glede prenosa ne-horizontalnih prizorov v živo. Široko se uporablja v komponentah elektroenergetskega sistema, kot so transformatorji, visoko- in nizko{3}}napetostne stikalne naprave, vakuumske naprave, generatorski bakreni pleteni fleksibilni konektorji, usmerniška oprema in prizori-priključkov visokonapetostne opreme, kot so nova energetska vozila, baterije za shranjevanje energije in industrijske električne peči.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Glavne prednosti delovanja
1. Visoka prevodnost: uporabljen je bakreni material visoke čistosti (čistost večja ali enaka 99,9 %) in prevodnost po površinski obdelavi lahko doseže več kot 98 % standarda IACS, kontaktni upor pa je tako nizek kot raven mikro-ohmov, kar znatno zmanjša izgubo moči.
2. Strukturna fleksibilnost: dobra fleksibilnost (radij upogibanja je manjši ali enak 5-kratni debelini), lahko prenese več kot 100.000 dinamičnih upogibov brez deformacij in se prilagodi kompleksnim okoljem namestitve.
3. Zanesljivost zasnove: S površinskim kositrenjem/posrebrenjem (debelina prevleke večja ali enaka 5 μm) odpornost proti koroziji s slanim pršenjem doseže NSS 96 ur, življenjska doba pa je več kot 30 % višja kot pri tradicionalnih trdih povezavah.

 

 

Glede na strukturno obliko in proizvodni proces so močnostne električne gibljive povezave v glavnem razdeljene na štiri vrste, primerne za različne delovne pogoje:
1. Fleksibilna povezava bakrene folije (fleksibilna povezava bakrenega traku/pločevine)
Tehnični parametri: 0,05-0,3 mm ultra tanko laminirano stiskanje z bakreno folijo, natezna trdnost ene folije večja ali enaka 200MPa, nadzor tolerance debeline laminata ±5%.
Scenariji uporabe: srednje- in nizkonapetostni odklopniki, raztezni spoji z večplastnimi bakrenimi folijami Fleksibilne vodilne vodila, povezave z usmerniškimi omaricami, še posebej primerne za visokofrekvenčna vibracijska okolja s kompaktnim prostorom (kot so napajalni sistemi vozil).
Prednosti: velika površina in dobro odvajanje toplote, lahko prenese trenutni tok, večji ali enak 5000 A, nadzor dviga temperature Manjši ali enak 50 K (temperatura okolja 85 stopinj).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Gibljiva povezava bakrene zbiralke (gibljiva povezava bakrene zbiralke)
Strukturne značilnosti: Sestavljen je iz bakrene zbiralke in prožne bakrene folije. Velikost prečnega-prereza fleksibilnih pletenih konektorjev po meri je mogoče prilagoditi (10–1000 mm²) in lahko prenesejo osno napetost, večjo ali enako 500 N/mm².
Tipične uporabe: izhod generatorja, povezava velike transformatorske puše, za izpolnjevanje visokih zahtev glede zanesljivosti visoko{0}}napetostnih prenosnih in transformacijskih sistemov.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Fleksibilna povezava z bakreno-žico
Lastnosti materiala: večžilna bakrena večžilna žica (premer enojne žice 0,1–0,3 mm) kot prevodnik, pokositrana bakrena cev (prevodnost večja ali enaka 95 % IACS), zavita na obeh koncih, odlična odpornost proti utrujenosti (frekvenca vibracij 10–2000 Hz).
Področja uporabe: visokonapetostne-električne naprave, rudarska protieksplozijsko-stikala in ozemljitvene povezave komunikacijske opreme lahko učinkovito absorbirajo mehanske obremenitve med delovanjem opreme.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Fleksibilna povezava iz pocinkanega bakra
Prednosti postopka: Uporabljen je pocinkan bakreno pleten trak z gostoto pletenice večjo ali enako 85 % (debelina kositrnega sloja večja ali enaka 8 μm), s pocinkano bakreno pleteno žico za ozemljitev Jumper Shore trdoto pod 30 A, primerno za upogibno namestitev v ozkih prostorih.
Glavne uporabe: Fleksibilna prevodna povezava avtomobilskih baterijskih paketov, sistemov lokomotivskih vezij in baterijskih modulov za shranjevanje energije v skladu s standardi varstva okolja RoHS 3.0.

 

 

 

Osnovna tehnologija: polimerno difuzijsko varjenje
Kot trenutni glavni postopek varjenja polimerno difuzijsko varjenje doseže atomsko-nivojsko metalurško vez bakrene folije/sukane bakrene žice s pomočjo sinergističnega učinka visoke temperature (300–500 stopinj) in visokega tlaka (5–20 MPa), gost zvar pa je mogoče oblikovati brez dodajanja spajke. Njegove tehnične prednosti vključujejo:

Stabilnost kakovosti: natezna trdnost zvara Večja ali enaka 85 % osnovnega materiala, izguba prevodnosti Manjša ali enaka 3 %, napaka ravnosti površine Manjša ali enaka 0,1 mm.
Varnost procesa: Nizko-napetostni enosmerni napajalnik (manj kot ali enak 50 V) se uporablja, da se prepreči poškodba izolacije, ki jo povzroči visoko-napetostna razelektritev, zanesljivost opreme pa se izboljša za 40 %.
Varstvo okolja: brez ostankov fluksa, brez emisij VOC v proizvodnem procesu, v skladu z EU REACH predpisi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nadzor ključnih procesnih parametrov

 

Faza postopka	Kontrolni indeks	Standardni obseg	Metoda odkrivanja
Predobdelava	Debelina površinske oksidne plasti	Manjši ali enak 1 μm	vrstični elektronski mikroskop (SEM)
Natančnost poravnave plasti	Odmik robov	Manjši ali enak 0,2 mm	Sistem vizualnega pozicioniranja
Varilni tlak	Tlak na enoto površine	10-15MPa	Spremljanje senzorja tlaka-v realnem času
Čas izolacije	Čas atomske difuzije	60-120 sekund	Snemalnik temperaturne krivulje

 

 

1. Odstopanje debeline varjenja
Problem cause: uneven cutting thickness of raw materials (tolerance > ±5%) or welding pressure fluctuation (>±10 % nastavljene vrednosti).
rešitev:
Uvesti laserski merilnik debeline za spletno odkrivanje in pregled prvega kosa mora izpolnjevati toleranco debeline ±3 %;
Uporabite servo sistem za nadzor tlaka in stabilnost tlaka je nadzorovana znotraj ±5%;
Izvedite 100-odstotno meritev treh{1}}koordinat prvega kosa (natančnost ±0,05 mm) v povezavi za nadzor kakovosti.

2. Nezadostna moč povezave
Tehnični protiukrepi:
Optimizirajte temperaturno-tlačno krivuljo difuzijskega varjenja, da zagotovite, da je globina atomske difuzije vmesnika večja ali enaka 5 μm;
Izvedite natezno testiranje po varjenju (razmerje vzorčenja večje ali enako 5 %), kvalificirani standard: do loma pride v osnovnem materialu in ne v zvaru;
Za scenarije z visoko-vibracijo dodajte postopek končnega stiskanja (toleranca globine stiskanja ±0,1 mm).

3. Kontrola napak videza
Preventivni ukrepi:
Redno polirajte površino varilnega kalupa (hrapavost Ra manj kot ali enaka 0,8 μm), očistite in odstranite prah pred vsako uporabo;
Uporabite zaščito pred inertnim plinom (čistost argona večja ali enaka 99,99 %), da se izognete črnim madežem na površini, ki jih povzroča visoko{1}}temperaturna oksidacija;
Uvedite sistem vizualnega nadzora z umetno inteligenco za samodejno prepoznavanje robov zvara (velikost >0,3 mm se ocenjuje kot nekvalificirana).

 

 

Nadgradnja materiala: Pospešena je uporaba grafensko-modificirane bakrene folije (prevodnost povečana za 5 %, trdota povečana za 25 %) in lahkega bakreno{3}}aluminijevega kompozitnega traku (gostota zmanjšana za 30 %).
Inteligentni proces: robotsko samodejno polnjenje in praznjenje + sistem za prilagajanje varilnih parametrov, učinkovitost proizvodnje se je povečala za 60 %, stopnja ročnega posredovanja pa se je zmanjšala na manj kot 10 %.
Standardizirano zaznavanje: popularizirana je-tehnologija zaznavanja v polni velikosti, ki temelji na strojnem vidu, in natančnost zaznavanja velikosti ključa doseže ±0,02 mm, s čimer se doseže 100-odstotno spletno spremljanje kakovosti.

 

 

Kot aPletena bakrena žicavozlišče sistema za prenos električne energije, zmogljivost električnega fleksibilnega priključka neposredno vpliva na zanesljivost opreme in raven energetske učinkovitosti. Z inovacijami materialov, optimizacijo procesov in inteligentno proizvodnjo se industrija premika k visoki prevodnosti, visoki fleksibilnosti in visoki okoljski prilagodljivosti. Zaradi povpraševanja po novi energiji in visoko{2}}izdelavi opreme bodo standardizirani varilni postopki in popoln-nadzor kakovosti procesov postali osrednja konkurenčnost tehnoloških prebojev in spodbujali industrijo, da se pomakne k prefinjenosti in visokemu-cenu.