تحلیل فرآیند عایق کاری شینه مسی و فناوری پوشش اپوکسی

در سیستم‌های قدرت مدرن، تجهیزات انرژی جدید، حمل‌ونقل ریلی و توزیع برق صنعتی، شین‌های مسی نه‌تنها وظایف انتقال جریان بالا را انجام می‌دهند، بلکه عملکرد عایق آن‌ها نیز مستقیماً بر ایمنی، پایداری و عمر طولانی‌مدت سیستم تأثیر می‌گذارد. با روند توسعه ولتاژ بالا، کوچک سازی و ادغام بالا، شینه های مسی لخت سنتی به تدریج در برآوردن الزامات عایق، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت محیطی تابلو برق مدرن ناکام می مانند. بنابراین، فن‌آوری‌های مختلف پوشش شینه و پوشش عایق به طور گسترده در سیستم‌های توزیع برق ولتاژ متوسط ​​و{4} بالا استفاده می‌شوند.

 

در حال حاضر، رایج‌ترین روش‌های عایق‌سازی شینه‌های مسی در صنعت، عمدتاً شامل عایق{0}}لوله‌های انقباضی و پوشش عایق رزین اپوکسی است. در میان آنها، فناوری پوشش بستر سیال پودر اپوکسی به دلیل عملکرد عایق پایدار، مقاومت در برابر خوردگی قوی و مناسب بودن برای ساختارهای پیچیده، به یکی از فرآیندهای اصلی برای شین های عایق بندی شده با پوشش پودر اپوکسی تبدیل شده است.

 

 

 

روش‌های عایق‌بندی سنتی شینه معمولاً از بسته‌بندی نوار عایق، ریخته‌گری رزین، یا پوشش لوله‌های جمع‌شونده گرما{0}} PVC استفاده می‌کنند. در حالی که این روش‌ها سطح خاصی از عایق را ارائه می‌کنند، اما مستعد مشکلاتی مانند پیری، تخلیه جزئی، ضخامت ناهموار، یا مقاومت دمایی ناکافی در طول کارکرد طولانی مدت هستند.

 

با توسعه سیستم‌های توزیع{0}ولتاژ بالا، صنعت به تدریج به سمت فناوری شینه‌ای با پوشش پودری-روی می‌کند. این فرآیند با تشکیل یک لایه عایق یکنواخت و متراکم بر روی سطح شینه مسی، ولتاژ مقاومت، تاخیر در شعله و مقاومت در برابر خوردگی محیطی را بهبود می بخشد، در حالی که به طور موثر فاصله فاز و حجم کابینت را کاهش می دهد.

 

به خصوص در تابلو برق{0}بالا، سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی جدید، و حمل و نقل ریلی، شینه مس عایق‌شده به یک جزء مهم برای بهبود قابلیت اطمینان تجهیزات تبدیل شده است.

 

 

پوشش بستر سیال پودر اپوکسی یک پوشش شینه معمولی با فرآیند پودر پوشش اپوکسی است. اصل اصلی آن این است که شینه مسی را تا بالاتر از دمای ذوب پودر از قبل گرم کنید، سپس آن را در پودر اپوکسی در یک بستر سیال غوطه ور کنید، اجازه دهید پودر به صورت حرارتی ذوب شود و به سطح فلز بچسبد، و به دنبال آن عمل آوری در دمای بالا-تا یک لایه عایق کامل تشکیل شود.

 

این نوع فرآیند باسبار پوشش پودری اپوکسی دارای مشخصات فنی زیر است:

ضخامت پوشش یکنواخت؛
سطح متراکم و صاف؛
عملکرد عایق پایدار؛
چسبندگی قوی؛
مقاومت مکانیکی بالا؛
مناسب برای سازه های خمشی پیچیده؛

تولید مداوم خودکار امکان پذیر است. در مقایسه با{1}}عایق حرارتی قابل جمع شدن سنتی، شینه‌های عایق با روکش پودری{2}}در طول کارکرد طولانی مدت کمتر مستعد لایه‌برداری، ترک خوردن یا تخلیه جزئی هستند.

 

 

 

لوله های قابل جمع شدن{0}}حرارت در درجه اول برای عایق بندی شینه مسی ساده و مستقیم مناسب هستند. این فرایند شامل پوشاندن سطح شینه مسی با مواد قابل انقباض{2}}گرما می‌شود، که سپس منقبض می‌شود و یک لایه عایق تشکیل می‌دهد.

 

با این حال، در برنامه‌های باسبار پیچیده، روش‌های{0}}جمع‌شدن حرارتی محدودیت‌های خاصی دارند:

 

ضخامت ناهموار می تواند به راحتی در مناطق خمشی رخ دهد. جدا شدن ممکن است در خم های داخلی رخ دهد. برآوردن الزامات عایق ولتاژ بالا-سخت است. سازگاری آن با هادی های پیچیده و نامنظم محدود است. و در طول عملیات طولانی مدت مستعد خطرات تخلیه جزئی است.

 

بنابراین، در{0}}تجهیزات با قابلیت اطمینان بالا، شرکت‌های بیشتری به جای راه‌حل‌های سنتی عایق حرارتی{2}}روکش‌شده با پودر اپوکسی{1}}راه‌حل‌های عایق قابل جمع شدن را انتخاب می‌کنند.

 

 

استفاده از فناوری شینه مسی عایق شده با پودر اپوکسی{0}}روکش شده، یک لایه عایق کامل و پیوسته بر روی سطح شینه مسی ایجاد می‌کند که به طور قابل توجهی ایمنی کلی تجهیزات را بهبود می‌بخشد.

 

مزایای اصلی آن عبارتند از:

بهبود عملکرد عایق

عایق اپوکسی دارای استحکام دی الکتریک عالی است که به طور موثر رتبه ولتاژ مقاومت سیستم را بهبود می بخشد و خطر خرابی را کاهش می دهد.

 

کاهش خطر تخلیه جزئی

از آنجایی که پوشش محکم به سطح شینه مسی می‌چسبد، شکاف‌های هوا عملاً بین هادی و لایه عایق از بین می‌رود و باعث کاهش تخلیه جزئی می‌شود.

 

مناسب برای سازه های پیچیده

در مقایسه با روش‌های عایق سنتی، شینه پوشش عایق می‌تواند نواحی خمشی پیچیده، ساختارهای نامنظم و هادی‌های چند زاویه‌ای را پوشش دهد.

 

بهبود مقاومت محیطی

عایق اپوکسی مقاومت بسیار خوبی در برابر رطوبت، پاشش نمک و خوردگی شیمیایی دارد و آن را برای محیط های انرژی نو، نیرو، دریایی و صنعتی مناسب می کند.

 

کاهش اندازه تجهیزات

با توجه به بهبود عملکرد عایق، فواصل-به-فاز و فاز-به{3}}زمین را می توان کاهش داد و طراحی تجهیزات مینیاتوری را ممکن می سازد.

 

 

در تابلو برق محصور شده-فلزی ولتاژ بالا-، الزامات عملکرد عایق برای شینه‌های- ولتاژ بالا بسیار بالاست. استانداردهای صنعتی معمولاً ایجاب می‌کنند که شینه‌ها در معرض قرار نگیرند و باید دارای{4}خواص بازدارنده شعله و قابلیت تحمل ولتاژ طولانی‌مدت- باشند.

 

بنابراین، پوشش پودری اپوکسی Busbar به طور گسترده در موارد زیر استفاده می شود:

تابلو برق فشار متوسط ​​و بالا؛
سیستم های ذخیره انرژی؛
تجهیزات برق باد و فتوولتائیک؛
سیستم های تامین برق ترانزیت ریلی؛
سیستم های توزیع برق مرکز داده؛
تجهیزات توزیع برق اتوماسیون صنعتی.

 

در تجهیزات با ولتاژ نامی بالاتر از 15 کیلو ولت، پودر پوشش عایق باسبار می تواند به طور موثری پایداری عملیاتی سیستم را بهبود بخشد و خطر خرابی عایق را کاهش دهد.

 

 

در حال حاضر دو روش اصلی عایق اپوکسی در صنعت وجود دارد:

 

پوشش پودری بستر سیال
اشباع و پخت رزین اپوکسی.

از این میان، روش بستر سیال برای تولید خودکار انبوه مناسب است، در حالی که فرآیند اشباع برای سناریوهای-نیازمندی و چسبندگی زیاد- مناسب‌تر است.

برخی از محصولات باسبار آبکاری و پوشش پودری نیز قبل از پوشش دهی تحت پوشش قلع یا نیکل قرار می گیرند تا رسانایی، پایداری و مقاومت در برابر اکسیداسیون را بهبود بخشند.

 

به عنوان مثال:

میله‌های اتوبوس عایق‌دار قلع{0} برای محیط‌های مرطوب مناسب هستند.

میله‌های اتوبوسی عایق‌کاری شده نیکل-برای محیط‌های مقاوم در برابر-دما و خوردگی- مناسب‌تر هستند.

 

 

با توسعه سریع وسایل نقلیه انرژی جدید و صنایع ذخیره انرژی، پوشش پودری EV Busbar به یک جهت توسعه مهم برای شینه های انرژی جدید تبدیل شده است.

 

سیستم‌های ولتاژ بالا{0}}خودروهای انرژی جدید، تقاضاهای بیشتری را برای شین‌های مسی ایجاد می‌کنند:

سطوح عایق بالاتر؛
مقاومت در برابر دمای بالاتر؛
مقاومت در برابر لرزش قوی تر؛
طراحی فندک؛
افزونگی ایمنی بالاتر

 

بنابراین، میلگردهای مسی اپوکسی اسپری و فرآیندهای عایق اپوکسی پودری به طور گسترده در موارد زیر استفاده می شود:

 

بسته های باتری قدرت؛
سیستم های BMS;
مبدل های ذخیره انرژی
سیستم های شارژ؛
جعبه‌های توزیع ولتاژ بالا-.

 

در سیستم های انرژی جدید، قابلیت اطمینان عایق میلگردهای مثبت و منفی مستقیماً بر ایمنی عملیاتی کل سیستم تأثیر می گذارد.

 

 

 

فناوری عایق شینه مسی آینده در جهت‌های زیر به توسعه خود ادامه خواهد داد:

 

رتبه های ولتاژ مقاومت بالاتر؛
طرح های لایه عایق نازک تر؛
هدایت حرارتی بالاتر؛
مواد پودری سازگار با محیط زیست بیشتر؛
سمپاشی خودکار و هوشمند؛
سازگاری با ساختارهای پیچیده و نامنظم؛
رتبه‌بندی‌های ضد شعله{0}}بیشتر.

 

در همین حال، فناوری باسبار پوشش‌های عایق نیز به سمت فرکانس بالاتر، اتلاف گرما بیشتر و وزن سبک‌تر ارتقا می‌یابد تا نیازهای توسعه انرژی جدید، ارتقای شبکه برق و تولید هوشمند را برآورده کند.

 

از دیدگاه روند کلی صنعت،روکش پودری اپوکسی میله اتوبوس مسدیگر فقط یک فرآیند عایق کاری نیست، بلکه به یک مسیر تکنولوژیکی مهم برای بهبود قابلیت اطمینان، ایمنی و کوچک سازی تجهیزات الکتریکی تبدیل شده است.