Od parazitske induktivnosti do potpuno zatvorene strukture: kako laminirane bakrene sabirnice poboljšavaju pouzdanost distributivnih sistema

U tradicionalnim sistemima distribucije električne energije, parazitska induktivnost diskretnih sabirnica je relativno velika. Kada je prekidač za napajanje isključen, prolazni napon generiran parazitskom induktivnošću preklapa se s naponom istosmjernog kola, što predstavlja ozbiljnu prijetnju izolaciji uređaja i motora prekidača napajanja. Što je veća parazitska induktivnost, veća je struja opterećenja i što je kraće vrijeme pada struje prekidača za napajanje, to ova opasnost postaje značajnija i neće biti eliminisana zbog različitog izbora uređaja za prekidač za napajanje. Kako bi se suštinski riješio ovaj problem, pojavila se tehnologija laminiranih inverterskih sabirnica.

Laminirana bakrena sabirnica, poznata i kao laminirana sabirnica, sastoji se od naizmjeničnih slojeva ravnih bakrenih provodnika i izolacijskih filmova obloženih tankim slojevima ljepila. Izložene ivice su zapečaćene izolacionim sredstvom. Ova jedinstvena laminirana struktura daje mu inherentne električne karakteristike kao što su kapacitivnost, niska induktivnost i niska impedancija, koje mogu efikasno smanjiti prolazni pad napona, potisnuti oscilacije kola i minimizirati elektromagnetne smetnje. Uz gore navedene prednosti, laminirani sabirnički konektori se sve više koriste u energetskim elektronskim sistemima.

Prema različitim scenarijima primjene i uvjetima okoline, laminirane bakrene šipke se uglavnom dijele na dva strukturna tipa. Prvi tip je višeslojna bakarna ploča i unutrašnja izolacijska kompresiona struktura, pogodna za industrijske pretvarače frekvencije UPS. U scenarijima kao što su fotonaponski pretvarači i pretvarači energije unutrašnjeg vjetra, dugotrajna-radna temperatura izolacijskih materijala ne bi trebala prelaziti 105 stepeni. Drugi tip je višeslojna bakrena ploča i potpuno zatvorena kompresiona konstrukcija sa unutrašnjom i vanjskom izolacijom, pogodna za scenarije kao što su veliki željeznički vučni pretvarači, rudarski i brodski pogonski pretvarači, te pretvarači energije vjetra na moru u teškim uvjetima. Također ispunjava zahtjeve-radne temperature izolacije koja ne prelazi 105 stepeni.

U smislu niske distribuirane induktivnosti, laminirana sabirnica za telekomunikacije komprimira pozitivne i negativne vodiče istog kola zajedno kako bi poništila distribuiranu induktivnost. U isto vrijeme, zatvorena struktura montažnih rupa efektivno povećava puznu stazu, dodatno smanjujući vrijednost induktivnosti.

Ova karakteristika može spriječiti kvar energetskih poluvodičkih komponenti zbog induciranog visokog napona tokom procesa prebacivanja, smanjiti ili eliminirati premosne kondenzatore i maksimizirati efikasnost energetskih komponenti. Tradicionalne diskretne sabirnice stvaraju inducirane skokove napona u trenutku isključivanja IGBT-a, koji obično zahtijevaju paralelne apsorpcione kondenzatore za suzbijanje. Međutim, ovo smanjuje IGBT izlaznu efikasnost, povećava gubitke na visokim-frekvencijama, povećava troškove komponenti i montaže i dovodi do proširenja zapremine opreme.

U smislu kontrole djelomičnog pražnjenja, izolacijski sloj laminirane sabirnice za inverter velike struje je u potpunosti vezan za bakarnu ploču putem ljepljivog vrućeg presovanja, bez ikakvog zračnog raspora, čime se u osnovi eliminira skrivena opasnost od djelomičnog pražnjenja. Djelomično pražnjenje se obično javlja u uvjetima visokog napona.

Ako postoji zračni jaz između izolacije i bakrene ploče, to će ubrzati starenje izolacije i uzrokovati kvar opreme u roku od oko pet godina. Projektovani vijek trajanja vjetroelektrana i druge opreme je obično 20 godina, a korištenje tradicionalnih odvojenih laminiranih sabirnica za montažu konstrukcija kondenzatorskih baterija može zahtijevati višestruke zamjene, značajno povećavajući troškove komponenti i nakon{2}}prodaje. Laminirana sabirnica prolazi kroz testiranje 100% djelomičnog pražnjenja prije napuštanja tvornice, sa vijekom trajanja izolacije od preko 25 godina i može postići rad bez održavanja tokom cijelog životnog vijeka pretvarača.

U smislu prilagodljivosti teškim okruženjima, tradicionalne odvojene sabirnice imaju očigledne nedostatke u okruženju vibracija, slanog spreja i prašine. Dugotrajne vibracije mogu uzrokovati labavljenje ili čak raspad veze, infiltracija vlage u izolacijski sloj može uzrokovati lomljenje međusloja, a nakupljanje prašine može uzrokovati puzeći električni kvar. Laminirana sabirnica za visokofrekventno zavarivanje IGBT ima integralnu strukturu vezivanja velike-kako bi se osigurao dugotrajan-rad bez labavosti. Pod istim trenutnim uslovima, može se postići optimizacija debljine bakrenih šipki, efektivno poboljšavajući stabilnost i izdržljivost sistema u složenim radnim uslovima.
 

Konstruktivni dizajn i shema izolacijeLaminirane bakrene sabirniceza različite scenarije primjene kao što su tranzit željeznicom, nova proizvodnja energije i industrijski prijenos moraju biti optimizirani i usklađeni prema specifičnim radnim uvjetima. Dobrodošli da nas kontaktirate za profesionalni odabir i inženjersku podršku prilagođenu vašem projektu.