En metode til påvisning af interne defekter i injektions-støbte laminerede samleskinner

Med den hurtige udvikling af nye energikøretøjer, kraftelektronik og højfrekvente vekselrettersystemer er laminerede samleskinner meget udbredt i udstyr med høj-effekt-tæthed på grund af deres lave afvigende induktans, høje integration og fremragende elektromagnetiske kompatibilitet. Især i invertere, energilagringssystemer og højfrekvente strømmoduler har laminerede samleskinner gradvist erstattet traditionelle kabelforbindelsesløsninger og er blevet en vigtig komponent til at forbedre systemstabiliteten og det kompakte design.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I mange applikationsscenarier, såsom lamineret samleskinne SIC-applikationer, motorstyreskinne, strømfordelingsenhedsskinne og industrielle frekvensomformerskinner, stilles der højere krav til isoleringspålidelighed og strukturel stabilitet af samleskinner. Da nye energikøretøjer og industrielt elektrisk styringsudstyr typisk opererer under høj strøm, høj frekvens og komplekse miljøforhold, kan isolationsfejl inde i laminerede samleskinner let føre til delvis afladning, isolationsnedbrud eller endda systemfejl.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Laminerede samleskinner er typisk sammensat af flere lag af ledere og isoleringslag stablet på skift. Baseret på hudeffekten og nærhedseffekten koncentrerer strømmen sig hovedsageligt på overfladen af ​​tilstødende ledere, hvorved den parasitære induktans af kredsløbet effektivt reduceres. Denne struktur forbedrer ikke kun strømtransmissionseffektiviteten, men reducerer også systemets elektromagnetiske interferens og forbedrer den samlede varmeafledning. Sammenlignet med traditionelle kabelløsninger giver laminerede samleskinner fordele som kompakt struktur, høj montageeffektivitet, god sikkerhed og høj pladsudnyttelse.

 

I øjeblikket omfatter almindelige isoleringsmetoder for laminerede samleskinner i industrien hovedsageligt varmekrympeslange, dyppe-belagt isolering, isolerende tapeindpakning, isolerende beslagsamling og integreret sprøjtestøbning. Blandt disse bliver den integrerede sprøjtestøbningsløsning i stigende grad brugt i høj-elektronisk udstyr på grund af dets høje positioneringsnøjagtighed, stærke automatiserings-tilpasningsevne og gode overordnede isoleringsintegritet.

 

I systemer som f.eks. lamineret busstang til variabel frekvensdrift, transportlokomotivkraftskinne, Traffic Tram Electric BusBar og lamineret busstang til telekommunikationskraftdistribution reducerer den integrerede sprøjtestøbningsstruktur effektivt risikoen for indtrængen af ​​fremmedlegemer og forbedrer langsigtet-driftssikkerhed.

 

Men sammenlignet med traditionelle montagestrukturer udgør integrerede-sprøjtestøbte laminerede samleskinner også en vigtig udfordring: vanskeligheden ved at opdage interne defekter. Fordi isoleringslaget er fuldstændig indkapslet indvendigt, kan konventionel visuel inspektion ikke identificere interne mikro-revner, svejselinjedefekter eller lokaliserede hulrum. Disse defekter kan gradvist udvide sig under langvarige- termiske cyklusser, vibrationer eller høje-tryksmiljøer, hvilket i sidste ende kan føre til isolationsfejl.

 

I øjeblikket anvender industrien typisk to metoder til inspektion af sprøjtestøbte-laminerede samleskinner. Den første metode bruger røntgen- eller CT-scanning til at detektere intern strukturel deformation og bestemme rationaliteten af ​​støttepunktets layout. Den anden metode involverer udførelse af konventionelle modstå spændingstests, påføring af en standardspænding for at verificere, om isoleringsydelsen opfylder designkravene. Disse metoder kan detektere større strukturelle defekter, men deres effektivitet til at opdage mikroskopiske isoleringsfejl er fortsat begrænset.

 

For at løse dette problem har industrien gradvist foreslået en intern defektdetektionsmetode baseret på materialenedbrydningsegenskaber. Kerneprincippet er at udnytte den iboende modstandsspændingsgrænse for isoleringsmaterialet til at udføre en gennembrudsmodstandsspændingstest på den sprøjtestøbte-skinnesamling og sammenligne testresultaterne med materialets standardværdi for modstandsspænding. Hvis prøvens gennembrudsspænding er væsentligt lavere end materialets teoretiske værdi, kan det indikere tilstedeværelsen af ​​mikrorevner, svejsedefekter eller lokaliserede isoleringsujævnheder.

 

Nøglen til denne detektionsmetode er at etablere et stabilt referenceprøvesystem. Dette kræver typisk fremstilling af standard isoleringsprøver med samme tykkelse som det faktiske produkt og færre defekter og opnåelse af deres grundlæggende modstå spændingsparametre. Samtidig skal testresultaterne evalueres grundigt sammen med dielektriske styrkedata leveret af materialeleverandører. Denne tilgang giver mulighed for tidlig identifikation af potentielle isoleringsrisici under produktudvikling og forhindrer derved massefejl senere.

 

Denne testmetode har betydelig anvendelsesværdi i scenarier med høj-spænding, høj-frekvens og høj-pålidelighed. For eksempel, i applikationer som laminerede samleskinner til kompakt IGBT jævnstrøm, laminerede samleskinner til industrielle inverterer med lav-induktans IGBT-faser, jævnstrøms- og vekselstrømslaminerede samleskinner til gaffeltrucks og (Uafbrydelig strømforsyning) Systembus-barer, påvirker intern isolationsstabilitet direkte den samlede driftssikkerhed.

 

Ydermere, med de stigende krav til strømsystemintegration i datacentre, høj-databehandling og kommunikationsudstyr, bliver laminerede samleskinner i stigende grad brugt i områder som f.eks. laminerede busbars til supercomputerkredsløbskort eller backplanes, webserverbusbarer, mainframe busbars, laminerede busbars til internetrouter-baggrunde, og Power Station Distribution Busbars.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Disse scenarier har typisk strenge krav til lav induktans, høj stabilitet og pladsudnyttelse, hvilket gør intern kvalitetskontrol af samleskinnerne særlig følsom. I jernbanetransit og industrielle strømsystemer, såsom sammensatte samleskinner til togstrømforsyning, fire-kvadrantstrømmoduler, høj-laminerede samleskinner til spændingsudforskning-sikre invertere og laminerede samleskinner til frekvensinduktorer, udsættes udstyr for langvarig-risiko for vibrationer, høje fugtighedsforhold og yderligere høj fugtighedstemperatur og yderligere høj fugtighedstemperatur. defekter. Derfor er etableringen af ​​en mere omfattende intern defektdetektionsmekanisme blevet en vigtig udviklingsretning for den laminerede samleskinneindustri.

 

Samlet setintegrerede-sprøjtestøbte laminerede samleskinnertilbyder fordele såsom strukturel integration, lav induktans og høj pålidelighed, der stemmer overens med udviklingstendenserne for nye energikøretøjer, kraftelektronik og intelligente strømsystemer. Men samtidig stiger vanskeligheden ved at opdage indvendige isoleringsfejl også markant. Ved at introducere metoder som modstå spændingsnedbrudstest, materialesammenlignende analyse og verifikation af hjælpefejl, kan risikoidentifikationskapaciteten i produktudviklingsfasen forbedres effektivt, hvilket giver mere stabil teknisk sikkerhed for høj-pålidelige strømforbindelsessystemer.