Keraamiline keha kaitsme poltide seeriate tööstuse teadmiseks

Uutes energiaahela kaitsesüsteemides toimib kaitsme poltide seeria keraamiline korpus kaitsme "kaitsesüdam", mis tasakaalustab isolatsiooni jõudlust, termilist stabiilsust ja mehaanilist tugevust. Alates elektrisõidukite kõrgepinge vooluringidest kuni fotogalvaanilise energiasalvestuse alalisvoolu süsteemideni määrab selle jõudlus otseselt kaitsme reageerimise kiiruse ja kaitse usaldusväärsuse äärmuslikes töötingimustes. Järgnevas analüüsitakse tööstuse põhiteadmisi ja tehnilisi võtmepunkte materiaalsete omaduste, jõudlusloogika, rakenduse stsenaariumide, tootmisstandardete ja tehnoloogiliste suundumuste vaatenurgast.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Siemens LV HRC kaitsme keraamilise korpuse materjalivalik peab vastama kolmekordsetele nõuetele, mis on "esmalt isolatsioon, temperatuurikindlus tuum ja tugevus kui vundament". See määrab selle põhiväärtuse keerulises vooluahela keskkonnas. Tööstuse peavool kasutab substraatidena 95% alumiiniumoksiidi keraamikat ja berülliumoksiidi keraamikat. Need kaks materjali moodustavad täiendava tehnilise lahenduse. Alumiiniumoksiidi keraamika (al₂O₃), mille isolatsioonitakistus ületab 1000MMΩ ja paindetugevust 300MPa, on eelistatud valik isolatsiooni ja mehaaniliste omaduste tasakaalustamiseks. Elektrisõidukite suurepinge aku vooluahelas tagab selle isolatsioonitakistus lekkevoolu, mis on 1000 V vähem või võrdne 1000 V juures, mis on tunduvalt madalam kui ohutusläve. Berülliumoksiidi keraamika (BEO), mille kõrge soojusjuhtivusega on 280W/(M ・ ・ K) (umbes viis korda suurem kui alumiiniumoksiidi oma), sobivad stsenaariumide jaoks, mis nõuavad kiiret soojust hajumist, näiteks fotovoltailiste inverteerite kõrgsageduslike sulavtingimuste vooluringid, kus nad saavad kohaliku temperatuuri tõusu hetk 50-aastase temperatuuri tõusuga kontrollida. Materiaalne puhtus ja paagutamise protsess mõjutavad otseselt jõudluspiiranguid: EV kaitsme keraamiline keha nõuab paagutamist 1600 kraadi juures, et saavutada tihedus, mis ületab 3,85 g/cm³, tagades isolatsiooni vastupidavuse stabiilsuse. Berülliumoksiidi keraamika peab säilitama ebapubrase sisalduse, mis on väiksem või võrdne 0,5%, et vältida võredefektide tõttu soojusjuhtivuse lagunemist. Pinna töötlemine on samuti ülioluline. Täpsus lihvimine (karedus RA, mis on väiksem või võrdne 0,8 μm) vähendab elektrivälja kontsentratsiooni ja parandab pinget 20%võrra, mis on ülioluline ohutu töö jaoks kõrgepingerakendustes (näiteks vooluahelad üle 400 V).

 

 

EV kaitsme keraamilise korpuse jõudlusparameetri kujundamine on alati tihedalt kooskõlas allavoolu rakenduste elektrinõuetega, moodustades täpse tehnilise kaardistamise. Isolatsioonitakistuse nõue suurem või võrdub 1000MMΩ varred ohutuse koondamise nõuetest erinevatel pingetasemetel. Kaasaskantavate energiasalvestusvõimaluste korral (alla 36 V) hoiab isolatsioonitakistus 1000MMΩ lekkevoolu alla 0,036 μA. Elektrisõidukite kõrgepinge vooluringides (800 V) on elektrilöögi riski vältimiseks lekkevoolu säilitamiseks vajalik 1500MΩ või kõrgem isolatsioonitakistus 1500MΩ või kõrgem.

 

Pinge vastupidavuse mitmetasandiline kujundus (ulatudes mõnesaja volti kuni mitme tuhande volti) kajastab stsenaariumipõhist mõtlemist. Kodune päikeseenergia kontrollerid kasutavad 500 V talumist pingekeraamikat, mis läbivad 1-minutilise võimsuse sageduse vastupidavuse pingetesti ilma lagunemiseta. Elektrisõiduki peamine aku vooluring nõuab 3000 V vastupidavust pinget, et säilitada isolatsiooni terviklikkus 10kV pinge all. Temperatuuri takistuse vahemik (-50 kraadi kuni 500 kraadi) tegeleb ka äärmuslike keskkondadega: Kirde -Hiina välistingimustes olevad fotogalvaanilised seadmed peavad taluma temperatuuri nii madalale kui -40 kraadi, et vältida rabedaid keraamilisi komponente; Elektrisõidukite abistava kaitsme kaitsme keraamiline korpus mootoriruumi lähedal peab pikaajalise töö korral säilitama mõõtmete stabiilsuse (soojuspaisumiskoefitsient, mis on vähem või võrdne 6 × 10⁻⁶/K).

 

Mehaanilise tugevuse kujundus tasakaalustab kaalu ja kaitset: väikesel keraamikal DC autotööstuses kaitsmiseks (5mm läbimõõt) on 1 mm seina paksus ja paindetugevus, mis on suurem või võrdne 200MPA -ga, mis vastab kaasaskantavate seadmete kergetele nõuetele. Suurtel tööstuskeraamilistel komponentidel (20 mm läbimõõduga) on 3mm seina paksus, saavutades paindetugevuse, mis ületab 350MPa ja taluvad 500n aksiaalset rõhku, vastates tuuleturbiinide vibratsioonitakistuse nõuetele (ei pragunemist 10–2000Hz pühkimissageduskatses).

 

Kaitsmeühenduste keraamilise korpuse jõudlusnõuded erinevates uutes energiastsenaariumides erinevad märkimisväärselt, juhtides tootetehnoloogia rafineeritud iteratsiooni. Elektrisõidukite sektoris on põhinõuded "kõrgepinge isolatsioon + vibratsioonikindlus": keraamiline korpus kõrgepinge jõu jaotusüksuses (PDU) peab läbima 3000 V-ga vastupidavuse pingetesti ja säilitama 10 g vibratsioonitesti ajal struktuuri terviklikkuse. Alumiiniumoksiidi keraamika kasutamine koos metallist korgi keevitusprotsessiga (keevitustugevus, mis on suurem või võrdne 100N -ga) võib vähendada rikkemäära 0,01% -ni aastas.

PV energiasalvestussüsteemid eelistavad "ilmastikukindlus + termiline stabiilsus":Keraamika elektri- ja hübriidsõidukite kaitsmete jaoksDC -küljekaitsmest tsentraliseeritud muundurites peab temperatuuritsüklite ajal -30 kraadi kuni 85 kraadi korral säilitama isolatsioonitakistuse kõikumise vähem või võrdsusega 10%. Berülliumoksiidi keraamilise kõrge soojusjuhtivus lühendab jahutusaega pärast sulamist vähem kui ühe sekundiga, takistades kaare valitsemist. Jaotatud energiahoidlate seadmed kasutavad nanokattega alumiiniumoksiidi keraamikat, mis suurendab soolapihustustakistust 1000 tunnini, muutes selle sobivaks niiskeks rannikukeskkonnaks. Kaasaskantavate uute energiaseadmete (näiteks välitoitevarude) põhinõuded on "miniaturiseerimine + odav". Kasutades 90% alumiiniumoksiidi keraamilist (15% madalamad kui 95% mudelites), saavutab see toode pisikese 5mm x 3mm jalajälje täpse sissepritsevormimise kaudu. Samuti säilitab see isolatsioonitakistuse suurem või võrdne 1000MMΩ, mis vastab alla 100 V vooluahela kaitsenõuetele.