Fra parasittisk induktans til fullstendig forseglet struktur: hvordan laminerte kobbersamleskinner forbedrer påliteligheten til distribusjonssystemer

I tradisjonelle kraftdistribusjonssystemer er den parasittiske induktansen til diskrete samleskinner relativt stor. Når strømbryteren er slått av, overlapper den transiente spenningen generert av parasittisk induktans med DC-kretsspenningen, noe som utgjør en alvorlig trussel mot isolasjonen til strømbryterenheter og motorer. Jo større parasittisk induktans, jo større belastningsstrøm, og jo kortere strømfallstiden til strømbryteren, desto mer betydelig blir denne faren, og den vil ikke bli eliminert på grunn av ulikt valg av strømbryterenheter. For å fundamentalt løse dette problemet, har laminert inverter samleskinneteknologi dukket opp.

Laminert kobberskinne, også kjent som laminert samleskinne, er sammensatt av vekslende lag med flate kobberledere og isolerende filmer belagt med tynne klebende lag. De eksponerte kantene er forseglet med isolasjonsmedium. Denne unike laminerte strukturen gir den iboende elektriske egenskaper som kapasitans, lav induktans og lav impedans, som effektivt kan redusere transient spenningsfall, undertrykke kretsoscillasjon og minimere elektromagnetisk interferens. Med fordelene ovenfor har laminerte samleskinnekoblinger blitt stadig mer utbredt i kraftelektroniske systemer.

I henhold til forskjellige bruksscenarier og miljøforhold er laminerte kobberstenger hovedsakelig delt inn i to strukturelle typer. Den første typen er en flerlags kobberplate og kompresjonsstruktur for intern isolasjon, egnet for industrielle frekvensomformere UPS. I scenarier som fotovoltaiske omformere og innlandsvindkraftomformere, bør den langsiktige arbeidstemperaturen til isolasjonsmaterialer ikke overstige 105 grader. Den andre typen er en flerlags kobberplate og fullstendig lukket kompresjonsstruktur med innvendig og utvendig isolasjon, egnet for scenarier som store jernbaneomformere, gruvedrift og marine omformere, og offshore vindkraftomformere med tøffe miljøer. Den oppfyller også kravet om langtids-arbeidstemperatur for isolasjon som ikke overstiger 105 grader.

Når det gjelder lav distribuert induktans, komprimerer den laminerte samleskinnen for telekom de positive og negative lederne til samme krets for å kansellere den distribuerte induktansen. Samtidig øker den forseglede strukturen til monteringshullene effektivt krypeavstanden, og reduserer induktansverdien ytterligere.

Denne funksjonen kan forhindre sammenbrudd av krafthalvlederkomponenter på grunn av indusert høyspenning under svitsjeprosessen, redusere eller eliminere bypass-kondensatorer og maksimere effektiviteten til strømkomponenter. Tradisjonelle diskrete samleskinner genererer induserte spenningstopper i øyeblikket IGBT slås av, som vanligvis krever parallelle absorpsjonskondensatorer for å undertrykke. Dette reduserer imidlertid IGBT-utgangseffektiviteten, øker høye-frekvenstap, øker komponent- og monteringskostnadene og fører til utvidelse av utstyrsvolumet.

Når det gjelder partiell utladningskontroll, er isolasjonslaget til den laminerte samleskinnen for høystrømsomformeren fullstendig bundet til kobberplaten gjennom selvklebende varmpressing, uten luftspalte, og eliminerer dermed fundamentalt den skjulte faren for delvis utladning. Delvis utladning skjer vanligvis under høyspentforhold.

Hvis det er en luftspalte mellom isolasjonen og kobberplaten, vil det fremskynde aldring av isolasjonen og forårsake utstyrssvikt innen ca. fem år. Designlevetiden til vindkraftomformere og annet utstyr er vanligvis 20 år, og bruk av tradisjonelle separerte laminerte samleskinner for montering av konstruksjoner av kondensatorbanker kan kreve flere utskiftninger, noe som øker komponent- og ettersalgskostnadene betydelig. Den laminerte samleskinnen gjennomgår 100 % delvis utladningstesting før den forlater fabrikken, med en isolasjonslevetid på over 25 år, og kan oppnå vedlikeholdsfri drift gjennom hele vekselretterens levetid.

Når det gjelder tilpasningsevne til tøffe miljøer, har tradisjonelle separerte samleskinner åpenbare mangler i vibrasjons-, saltspray- og støvmiljøer. Langtidsvibrasjoner kan føre til at forbindelsen løsner eller til og med går i oppløsning, fuktighetsinfiltrering i isolasjonslaget kan forårsake sammenbrudd i mellomlag, og støvansamling kan forårsake krypende elektrisk sammenbrudd. Den laminerte samleskinnen for høyfrekvent sveisekraft IGBT tar i bruk en integrert bindestruktur med høy-styrke for å sikre lang-drift uten løshet. Under de samme gjeldende forholdene kan kobberstangtykkelsesoptimering oppnås, noe som effektivt forbedrer stabiliteten og holdbarheten til systemet under komplekse arbeidsforhold.
 

Den konstruksjonsmessige utformingen og isolasjonsskjemaet tilSamleskinner i laminert kobberfor ulike bruksscenarier som jernbanetransport, ny energiproduksjon og industriell overføring må optimaliseres og tilpasses i henhold til spesifikke arbeidsforhold. Velkommen til å kontakte oss for profesjonelt utvalgsråd og ingeniørstøtte tilpasset ditt prosjekt.