Einangrunarefni fyrir lagskipt rúllur – stutt umfjöllun um sveigjanlega og stífa einangrun og færibreytur þeirra

Lagskipt rúlla er raftengihlutur sem samanstendur af mörgum lögum af leiðara og einangrunarefnum. Það er mikið notað í rafeindakerfum með mikilli-afl-þéttleika og fyrirferðarlítið afl, eins og lagskipt láginnleiðandi strætisvagnastangir og koparlagskipt strætisvagnastangir. Kjarnahönnunarmarkmið þess er að bæta heildar skilvirkni og áreiðanleika kerfisins með því að hámarka dreifingu rafsviðs og sníkjuvirki í gegnum þrívíddarbyggingu á sama tíma og hún uppfyllir kröfur um háspennu og mikinn straumflutning. Dæmigert forrit fela í sér lagskipt rúlla í háa-aflbreytum og lagskipt rásarstöng fyrir jafnstraumsdreifingarkerfi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Byggingarlega séð nota lagskipt rúllustangir venjulega sveigjanlegt einangrunarefni sem er lagskipt með leiðara til að mynda grunnleiðandi einingar. Þessi uppbygging er einnig þekkt sem að hluta lagskipt rútustangir eða fjöl-laga samsettur tengistöng. Meðan á heitu-pressunarferli stendur er sveigjanlega einangrunarefnið þétt tengt við leiðarann ​​í gegnum límlög, sem myndar áhrifaríka innsigli á brúnum leiðarans og viðheldur þannig stöðugri einangrun jafnvel í flóknu umhverfi. Algeng sveigjanleg einangrunarefni eru meðal annars pólýester (PET) og pólýímíð (PI), þar sem PET er mest notað í þriggja-laga lagskipuðum rásarstöngum og stöðluðum rásstangavörum vegna yfirgripsmikilla kosta þess.

 

Pólýester efni hafa miðlungs hitaþol (venjulega 105 gráður), viðheldur stöðugum vélrænum og rafmagnslegum eiginleikum við langtíma hitauppstreymi. Lenging þess getur farið yfir 100%, sem gerir það minna tilhneigingu til að rifna eða minnka þykkt við beygju og brúnbindingu. Ennfremur hefur PET háan hlutfallslegan mælingarvísitölu (CTI), sem dregur í raun úr hættu á skriði, sem er sérstaklega mikilvægt fyrir háspennuforrit eins og háspennusprengingar-Proof Inverter rásbars. Þó að það uppfylli einkunnir fyrir logavarnarefni (td V0), er PET einnig fáanlegt í ýmsum þykktum (td 50μm til 350μm) til að laga sig að mismunandi spennustigum og kröfum um byggingarhönnun, og býður þannig upp á mikla fjölhæfni í forritum eins og lagskiptum rúllum fyrir þriggja-þreps invertera og sérsniðnar IGBT-rútur.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aftur á móti eru pólýímíð (PI) efni -afkastamikil einangrunarefni með hærra hitaþol (RTI fer venjulega yfir 200 gráður), sem gerir þau hentug fyrir notkun sem felur í sér há-hitasuðu eða mikið staðbundið hitaálag, svo sem mannvirki sem fela í sér þétta- eða rafeindasuðu í lagskiptum rúllum fyrir rafmagnssuðu. PI efni hafa meiri vélrænni stífni og eru síður viðkvæm fyrir slökun við langtímaálag, sem hjálpar til við að viðhalda stöðugleika innsigluðu byggingarinnar. Hins vegar er CTI frammistaða þeirra tiltölulega lág, venjulega þarf stærri skriðfjarlægðarhönnun, sem gerir þá hentugri fyrir meðal- og lág-spennuumhverfi, eins og sum DC-Link Capacitor Laminated Bus Bars eða DC Support Capacitor Laminated Bus Bars forrit.

 

Í fullkomnu lagskiptu rásarkerfi er sveigjanleg einangrun aðallega notuð til rafeinangrunar og þéttingar á milli leiðaralaga, en stíf einangrunarefni eru notuð til burðarvirkis og rafeinangrunar á milli rásarsamsetninga. Þykkt stífrar einangrunar er venjulega beintengd við spennustig kerfisins; almenn hönnunarregla er um það bil 1 mm af stífu einangrunarefni á hvert kílóvolt. Í há-spennukerfum, eins og lagskipuðum straumstöngum fyrir stóra-afkastagetu-til-bakstraumbreyta eða straumbreyti fyrir járnbrautarumferð og neðanjarðarlestakerfi, þarf venjulega stíf einangrunarlög með þykkt á milli 1 mm og 6 mm til að uppfylla hlutalosunarstýringu og áreiðanlega notkunarkröfur til lengri tíma{{9}.

 

Varðandi lykilframmistöðubreytur, þá eru hlutfallslegur hitastigsvísitala (RTI) og hlutfallslegur mælingarvísitala (CTI) mikilvægar vísbendingar til að meta einangrunarefni. RTI mælir getu efnis til að viðhalda frammistöðu við langtíma-varmaöldrun; Lífsmat þess er venjulega byggt á hraðari öldrunarprófum sem fara yfir 20.000 klukkustundir og fylgir veldissambandi milli hitastigs og líftíma. CTI endurspeglar viðnám efnis gegn rakningu í menguðu umhverfi og er mikilvægt fyrir hönnun skriðfjarlægðar í háspennukerfum. Ennfremur hefur lenging efnisins bein áhrif á aðlögunarhæfni þess meðan á vinnslu stendur og er ein af lykilbreytunum til að meta þéttingarafköst og vélrænan áreiðanleika.

 

Frammistöðukröfur fyrir einangrunarefni í lagskipuðum rásarstöngum eru verulega mismunandi eftir mismunandi notkunarsvæðum. Í háspennuforritum í iðnaði, eins og háspennusprengingar-Proof Inverter rúllum eða stórum-aflumbreytingarkerfum, er rekstrarspennan venjulega á bilinu 1000V til 6000V. Þessi forrit krefjast afar hára stöðva fyrir stjórn á hluta afhleðslu, rafeinangrunarafköstum og langtíma-líftíma. Þess vegna er þörf á blöndu af sveigjanlegri og stífri einangrunarhönnun, þar sem há CTI efni er ákjósanlegur kostur. Í nýja orkubílageiranum, eins og háhitaleiðni málmþéttum strætóstöngum fyrir rafbílastjórnunarkerfi, er kerfisspenna venjulega undir 800V. Kröfur um frammistöðu einangrunar eru tiltölulega lægri, með meiri áherslu á létta hönnun, hitaþol og samhæfni við samsetningarferli. Þess vegna bjóða PI efni ákveðna kosti í sérstökum soðnum mannvirkjum.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ennfremur, í sumum ó-lagskipuðum mannvirkjum eða eins-leiðara forritum, er einnig hægt að nota dufthúðun einangrun, þ.e. duft-málaða lagskiptu rúllustangir með rafhleðsluþykkt á bilinu 0,2 mm ~ 3,00 mm. Þetta ferli er hentugur til að einangra leiðara með flóknum formum, ná góðri yfirborðsþekju og þéttingu. Hins vegar, vegna erfiðleika við að stjórna einangrunarsamkvæmni á leiðarabrúnum og skörpum hornum, er það almennt ekki notað í hár-nákvæmni lagskipt rásstangakerfi, svo sem í krefjandi forritum eins og sérsniðnum koparinverter lagskiptum riðlinum fyrir rafmagnsuppsetningu.

 

Á heildina litið, eins og dæmigerðir óvirkir rafrænir rafeindaíhlutir, eru frammistöðu lagskiptra rása mjög háð vali á einangrunarefnum og byggingarhönnun. Með því að passa á viðeigandi hátt sveigjanlegt og stíft einangrunarefni og íhuga sérstakar notkunarsviðsmyndir (ssLagskipt rúllur fyrir flóknar uppsetningar á rúllum), er hægt að ná meiri aflþéttleika og kerfissamþættingu á meðan rafmagnsöryggi er tryggt.