Laminatsiyalangan shinalar izolyatsiyalash materiallarini tahlil qilish: moslashuvchan va qattiq izolyatsiya tizimning ishlashiga qanday ta'sir qiladi?

Yangi energiya vositalari, energiya saqlash tizimlari, temir yo'l tranziti va sanoat chastotasini o'zgartirish uskunalarining jadal rivojlanishi bilan laminatlangan shinalar yuqori quvvatli elektron tizimlarda asosiy o'tkazuvchan ulanish komponentlariga aylandi. Bu elektromobillar uchun laminatlangan shina, yuqori-quvvat konvertoridagi laminatlangan shina yoki IGBT uchun moslashtirilgan laminatlangan shina bo'ladimi, uning ishlashi nafaqat o'tkazgich dizayniga, balki izolyatsiya materiallarini tanlashga ham bog'liq.

 

Izolyatsiya tizimi to'g'ridan-to'g'ri shinaning chidamli kuchlanishiga, qisman tushirish ko'rsatkichlariga, xizmat muddatiga va umumiy ishonchliligiga ta'sir qiladi. Moslashuvchan va qattiq izolyatsiyaning xususiyatlarini tushunish yuqori samarali laminatlangan past-induktiv shinalarni loyihalash uchun juda muhimdir.

 

 

 

Laminatsiyalangan shina - bu ko'p qatlamli kompozit tuzilmali ulanish paneli tuzilishiga tegishli bo'lgan bir necha qatlamli o'tkazgichlar va izolyatsion materiallardan tashkil topgan o'tkazuvchan ulanish tizimi.

 

Ijobiy va manfiy o'tkazgichlarni mahkam yopishtirish va ularni izolyatsion qatlam bilan izolyatsiya qilish orqali pastadir indüktansını samarali ravishda kamaytirish, tizimning elektromagnit moslashuvi ishlashini yaxshilash va energiya yo'qotilishini kamaytirish mumkin. Shuning uchun u quyidagilarda keng qo'llaniladi:

 

Elektr transport vositalarini boshqarish tizimlari
Energiyani saqlash konvertorlari (PCS)
Sanoat chastota konvertorlari
Fotovoltaik invertorlar
Temir yo'l tranzit energiya tizimlari
Yuqori quvvat-elektr ta'minoti uskunasi

 

Ko'p qatlamli tuzilmalarda, masalan, uchta qatlamli qatlamli shinalar, izolyatsiyalovchi material nafaqat elektr izolyatsiyasini, balki mexanik va atrof-muhitni muhofaza qilishni ham ta'minlaydi.

 

 

 

Hozirgi vaqtda qisman laminatlangan shinalarning ko'pchiligi mis o'tkazgichlarga laminatlangan moslashuvchan izolyatsion plyonkalardan foydalanadi.

 

Moslashuvchan izolyatsion materiallar odatda o'tkazgichga issiq{0}}bosish orqali mahkam bog'lanadi va o'tkazgich chetlarida to'liq muhr hosil qiladi va shu bilan namlik va issiqlikka, ifloslanishga va qarishga chidamliligini oshiradi.

 

PET Polyester izolyatsiya materiali

PET ko'p qatlamli shinalar uchun eng keng tarqalgan izolyatsion materiallardan biridir.

Uning asosiy xususiyatlariga quyidagilar kiradi:

105 darajagacha uzoq-ish harorati;
Ajoyib egiluvchanlik; Bükme paytida yorilishga kamroq moyil.
Ajoyib sirt sifati;
Yaxshi olovga chidamli xususiyatlar; Nisbatan iqtisodiy xarajat.

Yuqori CTI (nisbiy kuzatuv indeksi) tufayli PET ayniqsa yuqori kuchlanishli ilovalar uchun mos keladi.

PET materiallari metro qatlamli shinalari va sanoat quvvat tizimlarida keng qo'llaniladi.

PI poliimid izolyatsiya materiali

PI yuqori{0}}samarali, yuqori-haroratga-bardoshli izolyatsiya materialidir.

Uning asosiy afzalliklari quyidagilardan iborat:

200 darajadan yuqori haroratga uzoq muddatli qarshilik;
Ajoyib termal barqarorlik;
Yaxshi payvandlash qobiliyati; Olovga chidamliligi yuqori.

Shu sababli, PI materiallari IGBT laminatlangan shinalar va kondansatörler, induktorlar va boshqa komponentlarni lehimlashni talab qiladigan ilovalarda muhim afzalliklarga ega.

Biroq, PI materiallari nisbatan zaif sirt kuzatuv xususiyatlariga ega va PETga qaraganda qimmatroq. Ular odatda an'anaviy dizaynlarda emas, balki maxsus ilovalarda qo'llaniladi.

 

 

Moslashuvchan izolyatsiya birinchi navbatda o'tkazgichni qoplaydi, qattiq izolyatsiya esa asosan o'tkazgich qatlamlari orasidagi tizimli izolyatsiya sifatida xizmat qiladi.

 

Yuqori{0}}kuchlanishli tizimlarda yupqa{1}}plyonka izolyatsiyasining o'zi ko'pincha qisman tushirish va o'tish masofasi talablarini qondirish uchun etarli emas, bu esa qattiq izolyatsiya qatlamlarini qo'shishni talab qiladi.

 

Umumiy qattiq izolyatsiya materiallari quyidagilarni o'z ichiga oladi:

Shisha tolali mustahkamlangan polyester taxta

Epoksi shisha tolali taxta

Yuqori{0}}kuchli izolyatsiyalovchi kompozit materiallar

Qattiq izolyatsiyaning qalinligi odatda tizimning ish kuchlanishiga qarab belgilanadi.

 

Umumiy muhandislik dizaynida:

Ish kuchlanishining har 1 kV ga oshishi uchun taxminan 1 mm izolyatsiya masofasi talab qilinadi.
Voltaj darajasi qanchalik baland bo'lsa, qattiq izolyatsiya qalinligi qanchalik katta bo'ladi.
Yuqori kuchlanishli tizimlar 3-6 mm yoki undan ham qalinroq izolyatsiyalash inshootlarini talab qilishi mumkin.

 

Shu sababli, yuqori{0}}yuqori kuchlanishli portlash-proof inverter shinasi kabi yuqori kuchlanishli ilovalarda qattiq izolyatsiya ajralmas va muhim komponentga aylandi.

 

 

RTI-Nisbiy harorat indeksi

RTI (nisbiy termal indeks) izolyatsion material uzoq vaqt davomida uzluksiz ishlashi mumkin bo'lgan eng yuqori harorat ko'rsatkichini ifodalaydi.

Ushbu indeks materialning uzoq muddatli termal qarish sharoitlarida-mexanik mustahkamligi va elektr xususiyatlarini saqlab qolish qobiliyatini baholash uchun ishlatiladi.

Umuman:

 

Yuqori haroratlar materialning ishlash muddatini qisqartiradi.

Haroratning har 10 daraja oshishi uchun materialning ishlash muddati ikki baravar kamayishi mumkin.

Haroratning har 10 daraja pasayishi uchun materialning ishlash muddati ikki baravar ko'payishi mumkin.

Shuning uchun, murakkab shinalar o'rnatish uchun uzoq-muddatli ishlaydigan laminatlangan shinalar uchun RTI (nisbiy kuzatuv indeksi) material tanlashda hal qiluvchi omil hisoblanadi.

 

CTI-nisbiy kuzatuv indeksi

CTI izolyatsion material yuzasining kuzatuvga chidamliligini baholaydi.

Yuqori CTI qiymatlari:

Kichikroq o'tish masofasi talablari;
Kontaminatsiyaga nisbatan kuchli qarshilik;
Yuqori kuchlanishlarda xavfsizroq va barqaror ishlash.

1000V dan yuqori bo'lgan ilovalar uchun CTI ko'pincha izolyatsiya dizaynini belgilovchi muhim parametrdir.

 

Cho'zilish

Cho'zilish cho'zilish vaqtida materialning yorilish va yupqalikka qarshi turish qobiliyatini aks ettiradi.

Yuqori cho'zilish quyidagilarni anglatadi:

Murakkab bükme jarayonlari uchun yaxshiroq moslik;
Supero'tkazuvchilar qirrasini osonroq muhrlash;
Yuqori izolyatsiya ishonchliligi.

PET materiallari odatda 100% dan ortiq cho'zilishlarga ega, PI materiallari esa PETga qaraganda kamroq cho'zilishlarga ega.

 

 

Sanoat energetika tizimlari

Sanoat ilovalari odatda quyidagilarni o'z ichiga oladi:

1000V dan 6000V gacha bo'lgan ish kuchlanishlari;
Uzoq -operatsion talablar;
Yuqori qisman tushirish talablari;
Qattiq o'tish masofasi spetsifikatsiyalari.

Shuning uchun, uch darajali invertorlar uchun laminatlangan shinalar- va katta konvertorli shina tizimlari ko'pincha moslashuvchan va qattiq izolyatsiyadan foydalanadi.

 

Yangi energiya vositalari ilovalari

Yangi energiyali avtomobil tizimlari odatda quyidagilarga to'plangan kuchlanishlarda ishlaydi:

400V platformalar

800V platformalar

Nisbatan past kuchlanish darajasi tufayli:

Qisman tushirish talablari;
Ko'pgina stsenariylarda qattiq izolyatsiya talab qilinmaydi.
Asosiy e'tibor engil dizayn va makondan foydalanishga qaratilgan.

Shu sababli, elektr avtomobillari uchun laminatlangan shinalar ko'pincha yuqori quvvat zichligi talablariga javob beradigan engil laminatlangan tuzilmalardan foydalanadi.

 

 

 

An'anaviy laminatlangan izolyatsiyadan tashqari, chang qoplamasi va epoksi qoplama ham keng tarqalgan izolyatsiyalash usullari hisoblanadi.

 

Bu jarayonlar murakkab tuzilmalar yoki bir{0}}o‘tkazgichli ilovalar uchun mos bo‘lib, quyidagilarga erishadi:

Yuzaki izolyatsiyani himoya qilish;
Korroziyadan himoya qilish;
Atrof-muhitni muhrlash.

Biroq, past indüktans va yuqori ishonchlilikni talab qiladigan avtobus bar tizimlari uchun laminatlangan izolyatsiya asosiy yechim bo'lib qolmoqda.

 

 

Quvvat elektroniği texnologiyasining uzluksiz rivojlanishi bilan laminatlangan shinalar oddiy Supero'tkazuvchilar konnektorlardan o'tkazuvchanlik, issiqlik tarqalishi, izolyatsiya va elektromagnit optimallashtirishni birlashtiruvchi muhim komponentlarga aylandi. Yangi energiya vositalariga, temir yo'l tranzitiga yoki sanoat quvvatini o'zgartirish uskunasiga qo'llanilishidan qat'i nazar, izolyatsiya materiallarini to'g'ri tanlash tizimning xavfsizligi, ishonchliligi va ishlash muddatiga bevosita ta'sir qiladi.

 

Zamonaviy uchunlaminatlangan shinaEgiluvchan izolyatsiya o'tkazgichning samarali inkapsulyatsiyasiga erishish uchun mas'uldir, qattiq izolyatsiya esa yuqori kuchlanishga chidamlilik talablariga javob beradi. Ular birgalikda butun energiya tizimining uzoq-barqaror ishlashini ta'minlaydi.