Ламинирани изолирани гъвкави шини задвижват технологиите за пренос на енергия

През последните години, на фона на бързото развитие на нова енергия, електрически превозни средства и високо{0}}мощни силови електронни системи, системите за пренос на енергия са изправени пред множество предизвикателства, включително по-висока плътност на тока, по-компактни структури и по-стриктно термично управление. Традиционните интегрални твърди медни шини постепенно разкриха проблеми като ограничена ефективност, високо повишаване на температурата и недостатъчно използване на материала при приложения с висока-честота и висок{3}}ток. На този фон ламинираните изолирани гъвкави шини, като ново решение за захранване, предизвикват структурна революция в областта на електропреноса.

 

 

При условия на променлив ток или високо{0}}честотен импулсен ток се получава значителен „кожен ефект“ вътре в проводника, което означава, че токът се разпределя главно върху повърхностния слой, докато проводимостта на централната област е значително отслабена. Проучванията показват, че при честота от приблизително 1 kHz дълбочината на кожата на медта е само около 2,3 mm. Когато дебелината на традиционната твърда медна шина надвиши тази стойност, вътрешният материал почти не участва в проводимостта.

 

Това явление директно води до намаляване на ефективната проводима площ на напречното-сечение, намаляване на-носещия капацитет и риск от локализирано прегряване. При определени работни условия текущата-носеща способност на традиционните медни шини може да намалее с 20% до 40%, а нивото на повишаване на температурата се увеличава значително, превръщайки се в основен фактор, ограничаващ надеждността и продължителността на живота на системата.

 

 

Ламинираните изолирани гъвкави шини образуват проводникова структура чрез ламиниране на множество слоеве ултра{0}}тънко медно фолио. Дебелината на един слой обикновено се контролира между 0,8 mm и 1 mm, под диапазона на дълбочината на кожата, което значително намалява въздействието на ефекта на кожата на структурно ниво. Използват се високо{5}}изолационни материали между множеството проводници, което прави разпределението на тока по-равномерно между слоевете и ефективно увеличава еквивалентната проводяща повърхност.

 

При същата площ на напречното-сечение тази структура може да постигне увеличение на-носещия капацитет до приблизително 30%, като същевременно притежава добри характеристики на издържано напрежение. Този тип структура е известна също в индустрията като медни ламинирани гъвкави съединители или гъвкави ламинирани меки съединители и постепенно замества традиционните интегрални решения за медни шини.

 

 

Благодарение на по-равномерното разпределение на тока, ламинираната структура ефективно намалява проблема с горещите точки, причинен от локализираната концентрация на ток. Множество резултати от тестове показват, че при едни и същи условия на работен ток повишаването на работната температура на ламинирани изолирани гъвкави шини може да бъде намалено с приблизително 10% до 20% в сравнение с традиционните медни шини, като температурните разлики се доближават до 20 градуса при някои сценарии с висока-мощност.

 

Това намаляване на повишаването на температурата не само подобрява оперативната безопасност на системата, но също така значително удължава живота на свързаната система и съседните компоненти. Тази характеристика му дава ясно предимство в чувствителни към температура-системи с висока-мощност-плътност, като например инвертори, блокове за управление на електрическо задвижване и високо-честотни модули за захранване.

 

 

Въпреки че постигат по-висок{0}}тоководещ капацитет и по-ниско повишаване на температурата, ламинираните изолирани гъвкави шини демонстрират и значително предимство при използването на материала. Чрез структурна оптимизация, използването на мед може да бъде намалено с приблизително 10% до 15%, като същевременно се поддържа еквивалентна електрическа производителност, което ефективно намалява разходите за суровини.

 

Освен това намаляването на потреблението на медни ресурси също помага за намаляване на общия въглероден отпечатък на продукта, привеждайки се в съответствие с настоящата технологична ориентация на индустрията за енергийно оборудване към екологично производство и устойчиво развитие. Ламинираните проводници, представени от шини от медно фолио, конектори от медно фолио и гъвкави медни шунтове, се превръщат във важно практическо направление за високо-ефективно използване на мед.

 

 

Понастоящем ламинираните изолирани гъвкави шини са постигнали широкомащабно -приложение в множество сценарии за производство от висок клас и нови енергийни приложения, включително системи за захранване на електрически превозни средства, промишлени честотни преобразуватели и оборудване за серво управление, тягови системи за железопътен транспорт и преобразуватели за фотоволтаици и съхранение на енергия. В системите за съхранение на енергия и захранващи батерии, структури като гъвкави батерийни шини за съхранение на енергия от медно фолио иМедни гъвкави шини за литиеви батериипостепенно се превръщат в основното решение за връзки с-висок ток.

 

Тъй като силовите електронни системи продължават да се развиват към по-високи честоти, по-малки размери и по-висока плътност на мощността, технологиите за ламинирано свързване, базирани на много{0}}слойни заваръчни шини с медно фолио и гъвкави връзки за дифузионно запояване с медно фолио, се очаква допълнително да разширят своето пазарно навлизане през следващите години.

 

 

Въз основа на проучвания в индустрията и обратна връзка с приложенията, всеобхватните предимства на ламинираните изолирани гъвкави шини по отношение на електрическите характеристики, възможностите за управление на топлината и ефективността на материалите са валидирани. Експертите като цяло смятат, че с продължаващото разрастване на новите пазари за енергия и съхранение на енергия се очаква степента на приложение на този тип структура в областта на преноса на домашна енергия да нарасне значително през следващите три години, като постепенно ще се превърне в един от важните технически пътища за високо-токови, високо-надеждни системи.