Šilumos{0}}susitraukiančių medžiagų šynų izoliacijos apsaugai pastotėse taikymas ir inžinerijos techniniai pagrindai

Tobulėjant pastočių elektros įrangai, siekiant didesnės įtampos, didesnės talpos ir kompaktiškesnės konstrukcijos, šynų, jungčių taškų ir kitų atvirų laidininkų izoliacijos apsaugai skiriamas vis didesnis dėmesys. Esant tikroms eksploatavimo aplinkoms, tokie veiksniai kaip drėgmė, kondensatas, druskos purškimas, pramoninė tarša, ledo kaupimasis ir mažų gyvūnų įsiskverbimas gali pakenkti elektrinių tarpų ir izoliacinių paviršių atsparumui, taip padidindami taršos pliūpsnio, paviršiaus iškrovimo, fazinio -fazinio- korozinio trumpojo jungimo ir įrangos riziką. Ilgą eksploatavimo laiką turinčiose pastotėse ir ribotos erdvės skirstomuosiuose įrenginiuose naudoti šiluma-susitraukiančias medžiagas-, kurios užtikrina stabilų izoliacijos našumą-, siekiant apsaugoti atvirus laidininkus, yra įprastas techninis būdas pagerinti įrangos veikimo aplinką.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Šiluma{0}}susitraukiančios izoliacinės medžiagos yra polimerai, kuriems būdingos formos-atminimo savybės. Gamybos metu jų vidinė molekulinė struktūra paprastai modifikuojama naudojant spinduliuotę arba cheminį kryžminį -jungimą, leidžiantį medžiagai išlaikyti konkrečius matmenis po išsiplėtimo, sukietėjimo ir aušinimo. Kai vėliau veikiama tam tikros temperatūros karščio, vidinė kryžminė struktūra suaktyvina regeneravimo efektą, todėl medžiaga susitraukia iki pradinių matmenų. Išnaudojus šią savybę, šynas, laidininkus ir sujungimo taškus galima klijuoti termiškai-susitraukiančiais vamzdeliais arba juosta; kontroliuojamas kaitinimas priverčia medžiagą suformuoti sandariai priglundantį izoliacijos sluoksnį virš saugomo komponento.

 

Naudojant pastotes, pagrindinė šiluma{0}}susitraukiančių medžiagų funkcija yra ne pakeisti pačios šynos laidumą, o sukurti aplink laidininką ištisinį izoliacinį apsauginį sluoksnį. Atsižvelgiant į įrangos konfigūraciją ir įrengimo sąlygas, gali būti naudojamos įvairios formos, pvz., termiškai-susitraukiantys šynų vamzdžiai, termiškai-susitraukianti izoliacinė juosta, izoliaciniai gaubtai ir šliaužimą didinančios konstrukcijos. Tiesioms atvirų šynų atkarpoms vamzdžių gaminiai užtikrina struktūrinį vientisumą ir tvarkingą išvaizdą; šynoms, kurios jau sumontuotos ir kurias sunku išardyti, termiškai{6}}susitraukianti juosta leidžia vietoje -apdoroti izoliaciją apvyniojant; o šynų jungtims, kampams ir netaisyklingos formos sujungimo vietoms turi būti parinkti tinkami apsaugos būdai, atsižvelgiant į konkrečią konstrukcijos konfigūraciją.

 

Elektros projektavimo požiūriu, naudojant šiluma{0}}susitraukiančias medžiagas, sumažėja rizika, susijusi su laidų tiesioginiu poveikiu išorinei aplinkai. Pavyzdžiui, skirstomųjų įrenginių spintose šynų izoliacija sumažina tiesioginio kontakto tarp laidininkų ir pašalinių objektų tikimybę. Kompaktiškoje įrangoje tinkama izoliacijos apsauga gali palengvinti elektros tarpų optimizavimą. Tačiau izoliacinės įvorės taikymas nereiškia tiesiog neriboto fazių -to-atstumo sumažinimo; Tikriesiems projektams reikalinga visapusiška patikra, pagrįsta sistemos įtampos lygiais, izoliacinės medžiagos savybėmis, valkšnumo atstumais, taršos lygiais ir atitinkamais standartais.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Derinant šilumą{0}}susitraukiančias medžiagas su varinėmis šynomis, reikia atsižvelgti į tokius veiksnius kaip laidininko paviršiaus būklė ir terminio ciklo reikalavimai. Nors varinės šynos pasižymi puikiu elektros ir šilumos laidumu, jų paviršiai yra jautrūs oksidacijai arba korozijai, kai ilgą laiką yra veikiami drėgmės, druskos purškimo ar korozinių dujų. Pritaikant varinių šynų jungtis su termiškai-susitraukiančiais vamzdeliais, skirtais ilgalaikiam- eksploatavimui lauke, ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas izoliacijos ir vario laidininko sukibimui, galo sandarinimo vientisumui ir sąsajos stabilumui po ilgo terminio ciklo.

 

Pagrindinė šynų izoliacijos funkcija yra sušvelninti aplinkos veiksnių poveikį elektros įrangai. Pakrantės regionuose ore sklindanti druska linkusi kauptis ant izoliacijos paviršių ir šalia laidininkų, sudarydama laidų taršos sluoksnį; pramoninėse zonose rūgštinės arba šarminės dujos ir kietosios dalelės gali pagreitinti metalo paviršiaus koroziją. Ilgai veikiant laidininkus, gali kauptis teršalai, galintys susidaryti vietiniai laidūs takai. Todėl naudojant varinių šynų šilumos-susitraukiančią izoliaciją reikia subalansuotai atsižvelgti į elektros izoliaciją, atsparumą aplinkai ir ilgalaikį mechaninį stabilumą.

 

Nuo karščio{0}}susitraukiančios medžiagos taip pat gali būti naudojamos pastočių zonose, kuriose gali susidaryti kondensatas. Ant laidininkų ir izoliacinių komponentų paviršių gali susidaryti kondensatas, kai drėgmė yra didelė ir įrangos temperatūra svyruoja. Susidariusi vandens plėvelė labai pakeičia elektrinio lauko pasiskirstymą ir nuotėkio kelius per izoliacijos paviršių, sukurdama sąlygas, kurios -ypač užterštoje aplinkoje-gali sukelti paviršiaus iškrovą. Nors nuolatinis šilumos-susitraukiantis izoliacijos sluoksnis sumažina tiesioginį drėgmės sąlytį su atvirais laidininkais, didelės-drėgmės aplinkoje vis tiek reikia sistemingų kontrolės priemonių, įskaitant įrangos sandarinimą, vėdinimą, šildymą / sausinimą ir optimizuotą izoliacijos konstrukcijos dizainą.

 

Lauko įrangai dėl ledo kaupimosi gali pasikeisti ir izoliacijos konstrukcijos elektrinės charakteristikos. Bendras ledo sluoksnių, tirpsmo vandens plėvelių ir teršalų poveikis gali pakeisti efektyvų šliaužimo kelią per izoliatoriaus paviršius. Todėl įrangai, kuriai reikalinga sustiprinta paviršiaus izoliacijos apsauga, galima naudoti karščiui{2}}susitraukiančių medžiagų ir pagalbinių izoliacinių konstrukcijų derinį, kad būtų padidintas veikimo patikimumas. Naudojant šilumos-susitraukiančiomis movomis-izoliuotas varines šynas, medžiagos atsparumas oro sąlygoms, atsparumas UV spinduliams ir žemos-temperatūros savybės turi būti patikrintos atsižvelgiant į montavimo aplinką; sprendimai neturėtų būti priimami tik remiantis izoliacijos duomenimis, taikomais patalpų eksploatavimo sąlygoms.

 

Šilumos{0}}susitraukiančio izoliacijos sluoksnio konstrukcija taip pat turi atsižvelgti į šynos darbinę temperatūrą. Šynos generuoja Džaulio šilumą, nešdamos vardinę srovę, o temperatūros kilimas priklauso nuo tokių veiksnių kaip laidininko skerspjūvio plotas, medžiagos savitoji varža, aplinkos temperatūra ir šilumos išsklaidymo sąlygos.

 

Pridėjus izoliacinį sluoksnį, pakeičiamas įrangos šilumos mainų kelias; todėl negalima tiesiog daryti prielaidos, kad „apsaugant su izoliacine medžiaga neišvengiamai sumažės šilumos išsklaidymo kiekis“ arba „neturės įtakos temperatūros kilimui“. Faktinėje inžinerinėje praktikoje patikrinimas turėtų būti atliekamas atliekant terminius skaičiavimus, temperatūros kilimo bandymus arba{1}}svetainės temperatūros matavimus. Naujų energijos elektros jungčių konstrukcijoms-, pvz., plokščioms varinėms akumuliatoriaus šynoms su šilumą-susitraukiančiais vamzdeliais-, ypatingas dėmesys turi būti skiriamas šiluminiam ciklui, kurį sukelia nuolatinis didelės- srovės veikimas, ciklinė apkrova ir dažnas įkrovimas bei iškrovimas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kitas svarbus veiksnys renkantis galios įrangos komponentus yra karščiui susitraukiančių medžiagų -ugnį stabdymas-. Jei elektros izoliacinės medžiagos yra veikiamos vietinio perkaitimo, lanko ar kitų šilumos šaltinių, jų degimo charakteristikos tiesiogiai įtakoja galimą įrangos gedimo plitimo mastą. Todėl energijos įrenginyje naudojant tokias konstrukcijas kaip varinės plokščios kvadratinės šynos su PVC termiškai{4}}susitraukiančiais vamzdeliais, būtina patikrinti izoliacinio sluoksnio antipireną, atsparumo karščiui diapazoną ir konkrečius įrangos priešgaisrinės saugos reikalavimus. Jei naudojate uždarus skirstomuosius įrenginius, taip pat reikia išsamiai apsvarstyti papildomus veiksnius, pvz., dūmų susidarymą, lašėjimą degimo metu ir ilgalaikį terminį senėjimą.

 

Medžiagos atsparumas senėjimui taip pat lemia faktinį izoliacijos apsaugos sistemos tarnavimo laiką. Ilgą laiką veikiant bendram temperatūros, elektrinių laukų, UV spinduliuotės, drėgmės ir mechaninio įtempio poveikiui, karščiu{1}}susitraukiančios medžiagos gali sukietėti, įtrūkti, pakeisti spalvą, susitraukti, susitraukti arba atsisluoksniuoti. Todėl atrankos kriterijai neturėtų būti sutelkti tik į pradinį dielektrinį stiprumą, bet taip pat turi būti atsižvelgta į veikimo pokyčius, atsirandančius dėl ilgalaikio terminio senėjimo, higroterminio senėjimo, aplinkos ir elektrinio senėjimo. Varinėms šynoms su šilumos-susitraukiančia izoliacija, skirta ilgalaikiam- eksploatavimui, reikia sudaryti atitinkamus medžiagų patvirtinimo protokolus ir techninės priežiūros grafikus, atsižvelgiant į numatomą įrangos tarnavimo laiką.

 

Nuo karščiui{0}}susitraukiančios medžiagos montavimo kokybė taip pat turi tiesioginės įtakos galutiniam izoliacijos sistemos veikimui. Dėl per žemos šildymo temperatūros medžiagos gali susitraukti nepakankamai, todėl tarp laidininko ir izoliacijos sluoksnio susidaro vietiniai tarpai; ir atvirkščiai, pernelyg aukšta temperatūra gali sukelti paviršiaus perkaitimą, vietinius pažeidimus ar net medžiagos savybių pokyčius. Todėl montavimo metu šilumos šaltinio temperatūra, šildymo atstumas ir judėjimo greitis turi būti kontroliuojami pagal medžiagos specifikacijas, kad būtų užtikrintas vienodas susitraukimo procesas.

 

Montuojant termiškai{0}}susitraukiančius vamzdelius, ypatingas dėmesys turi būti skiriamas galams ir kampams. Nors tiesiose atkarpose vienodą susitraukimą gana lengva pasiekti, tokiose vietose kaip šynų posūkiai, varžtinės jungtys ir netaisyklingos geometrijos medžiagos gali susitraukti arba nepilnai susitraukti. Netinkamai apdorojus galus, drėgmė ir teršalai gali prasiskverbti pro izoliacijos sluoksnio kraštą, o tai gali sukelti ilgalaikę -eksploatavimo riziką. Vadinasi, montavimo plane turi būti aiškiai apibrėžti galinių sandarinimo, izoliacijos perėjimo ir mechaninio tvirtinimo būdai.

 

Šynų jungtys yra svarbios izoliacijos apsaugos vietos. Kadangi šios jungtys palengvina mechaninį prijungimą ir srovės perdavimą, jose dažnai yra varžtai, poveržlės ir kontaktinės sąsajos, todėl jų struktūra yra sudėtingesnė nei tiesių šynų sekcijos. Dengiant jungtis karščiui -susitraukiančiomis medžiagomis, reikia pasirūpinti, kad nepakenktų jungties sandarumui, atsparumui kontaktui ar būsimai priežiūrai. Jungtims, kurias reikia periodiškai išardyti, geriau prižiūrėti izoliacinę apsauginę konstrukciją, o ne visiškai sandarinti ir pritvirtinti visą plotą.

 

Elektros jungčių gaminiams laidininko medžiaga ir paviršiaus apdorojimas taip pat turi įtakos apsaugos nuo karščio{0}}susitraukimo schemos tinkamumui. Pavyzdžiui, nors gryno kieto vario šynos pasižymi puikiu laidumu, vario paviršiaus oksidacijos būsena, švarumas ir šiurkštumas turi įtakos izoliacinės medžiagos sukibimui. Jei laidininko paviršius apdorotas, pvz., dengtas alavu arba nikeliu, turi būti patikrintas dengimo ir karščiui{3}}susitraukiančios medžiagos suderinamumas ir turi būti įvertinta sąsajos išsisluoksniavimo rizika po terminio ciklo.

 

Naujose energijos tiekimo sistemose šilumą{0}}susitraukiančios izoliacinės šynos buvo taikomos ne tik tradicinėse pastotėse, bet ir elektra varomas transporto priemones, energijos kaupimo sistemas, įkrovimo infrastruktūrą ir galios elektroniką. Nauji energijos įrenginiai pasižymi didelėmis srovėmis, dideliu galios tankiu ir kompaktiška konstrukcija; vadinasi, laidžios jungtys turi atitikti ne tik dabartinius-nešimo reikalavimus, bet ir izoliuoti,-trumpųjų jungimų prevenciją, mechaninį įrengimą ir vietos panaudojimą. Todėl laidininkų-izoliacijos mazgai-, pvz., varinės šynos su alavu-dengtais karščiu{8}}susitraukiančiais vamzdeliais-, puikiai pritaikomi elektros jungčių konstrukcijoms naujose energijos srityse.

 

Elektrinėse transporto priemonėse ir energijos kaupimo sistemose šynos paprastai turi palengvinti energijos perdavimą tarp baterijų, kondensatorių, keitiklių ir kitų aukštos įtampos komponentų uždarose erdvėse. Palyginti su plikomis varinėmis šynomis, tos, kuriose yra izoliacinis šilumos-susitraukiantis sluoksnis, sumažina atsitiktinio laidininkų arba laidininkų ir metalinių korpusų sąlyčio riziką, taip pat leidžia struktūriškai išdėstyti, pritaikytą įrangos vidinei erdvei. Naudojant varines šynų jungtis su izoliuotais šilumos-susitraukiančiais vamzdeliais, projektuojant inžinerinius projektus reikia visapusiškai įvertinti tokius veiksnius kaip gnybtų konstrukcija, įrengimo orientacija, minimalus lenkimo spindulys ir izoliacijos atstumas.

 

Naujų energetinių transporto priemonių aukštos įtampos{0}}elektrinėse sistemose šynos dažnai sudaro sandarias jungtis su komponentais, tokiais kaip plėvelės kondensatoriai, kontaktoriai, saugikliai ir akumuliatorių moduliai. Šios sistemos kelia griežtus reikalavimus dėl elektros atstumo, atsparumo įtampai ir šilumos valdymo; todėl izoliacijos sluoksnio pasirinkimas negali būti pagrįstas vien išvaizda ar patirtimi naudojant įprastus žemos įtampos įrenginius. Tokie parametrai kaip medžiagos dielektrinis stiprumas, darbinė temperatūra, antipirenas, cheminis atsparumas ir ilgalaikis elektrinis stabilumas -turi būti įtraukti į inžinerinio patvirtinimo procesą.

 

Techninės priežiūros požiūriu apsauga nuo šilumos{0}}susitraukiančios izoliacijos sumažina tikimybę, kad išorinis užteršimas paveiks atvirus laidininkus, tačiau tai nepanaikina įrangos tikrinimo poreikio. Eksploatavimo ir priežiūros personalas vis tiek turi reguliariai tikrinti, ar izoliacijos paviršiuje nėra anomalijų, tokių kaip įtrūkimai, senėjimas, spalvos pakitimas, išsipūtimas, abliacija ar kraštų atsisluoksniavimas. Jei šynose veikia trumpojo jungimo srovės, perkrovos ar stiprus šiluminis smūgis, ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas šilumos pažeidimų po izoliacijos sluoksniu ir laidininkų prijungimo taškams tikrinimui.

 

Valkšnumo atstumas ir elektrinis atstumas yra dvi skirtingos sąvokos, kurios turi būti aiškiai atskirtos naudojant karščiui{0}}susitraukiančias medžiagas. Elektrinis atstumas reiškia trumpiausią atstumą per orą tarp skirtingų potencialų laidininkų, o valkšnumo atstumas yra trumpiausias kelias išilgai izoliacinės medžiagos paviršiaus.

 

Nors šilumą{0}}susitraukiančios medžiagos keičia laidininko poveikio būseną ir izoliacijos paviršiaus struktūrą, faktinės jų izoliacinės savybės priklauso nuo medžiagos storio, paviršiaus būklės, taršos lygio ir konstrukcijos konstrukcijos. Aukštos{2}}įtampos įrangos atveju tiesiog padidinus šilumos-susitraukiančio sluoksnio storį negalima pakeisti visapusiško izoliacijos koordinavimo projekto. Renkantis termiškai{5}}susitraukiančias medžiagas specializuotoms aplinkoms, reikia atsižvelgti į aplinkosauginę klasifikaciją.

 

Pavyzdžiui, naudojant įrangą pakrantės zonose reikia sutelkti dėmesį į druskos purškimą ir karštą{0}}drėgną; pramoninėse zonose būtina atsižvelgti į ėsdinančias dujas; šaltiems regionams reikalingas žemos-temperatūros lankstumas ir šilumos-susitraukimas; o lauko įrangai reikalingas atsparumas UV spinduliuotei ir ilgalaikiam-atmosferos poveikiui. Izoliacinių medžiagų formuluotės ir konstrukcijos turi būti pritaikytos prie kiekvieno naudojimo scenarijaus specifinių eksploatavimo sąlygų.

 

Tęsiant elektros įrangos miniatiūrizavimo ir didelio galios tankio tendenciją, apsauga nuo šilumos-susitraukiančios izoliacijos neapsiribos tradicinių pastočių modernizavimu ir tokiuose sektoriuose kaip naujos energijos transporto priemonės, energijos kaupimas, galios elektronika, geležinkelių tranzitas ir pramoninis energijos paskirstymas. Ateities šilumos-susitraukiančios izoliacijos technologijoje daugiau dėmesio bus skiriama temperatūros įvertinimams, antipirenui, atsparumui lankui, aplinkos stabilumui ir automatiniams montavimo procesams, o nuo paprastos izoliacijos apsaugos pereina prie integruoto dizaino, kuriame derinamas elektros laidumas, izoliacija, mechaninis tvirtinimas ir sistemos integravimas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Apskritai termiškai{0}}susitraukiančios medžiagos yra lankstus plikų šynų ir elektros jungčių taškų izoliacijos sprendimas. Jų inžinerinė vertė visų pirma susijusi su elektros rizikos mažinimu, susijusiu su aplinkos užterštumu, kontaktu su smulkiais gyvūnais, kondensacija ir atsitiktiniu kontaktu, taip pat suteikiant didesnį kompaktiškų elektros įrenginių izoliacinių konstrukcijų projektavimo lankstumą. Medžiaga turėtų būti parinkta atsižvelgiant į sistemos įtampą, darbinę temperatūrą, srovės-laidumą, izoliacijos klasę, aplinkos sąlygas ir priežiūros reikalavimus; Ilgalaikis veikimo patikimumas turi būti užtikrintas standartizuojant montavimą ir būtiną elektrinių bei šiluminių savybių patikrinimą.

 

Elektros jungčių projektams, kuriems vienu metu reikia laikytis elektros laidumo, izoliacijos, matmenų pritaikymo ir masinės gamybos standartų, inžinerinio pirkimo etape pirmenybė turėtų būti teikiama vario specifikacijų, paviršiaus apdorojimo,Varinė šyna su termosusitraukiančio vamzdelio izoliacijamedžiagos savybės, izoliacijos storis ir gnybtų konfigūracijos, taip pat prototipo patvirtinimas tikromis eksploatavimo sąlygomis.