Nuo parazitinio induktyvumo iki visiškai sandarios konstrukcijos: kaip laminuotos varinės šynos pagerina paskirstymo sistemų patikimumą

Tradicinėse elektros paskirstymo sistemose diskrečiųjų šynų parazitinis induktyvumas yra gana didelis. Išjungus maitinimo jungiklį, parazitinio induktyvumo sukuriama pereinamoji įtampa persidengia su nuolatinės srovės grandinės įtampa, sukeldama rimtą grėsmę maitinimo jungiklių įtaisų ir variklių izoliacijai. Kuo didesnis parazitinis induktyvumas, tuo didesnė apkrovos srovė ir kuo trumpesnis maitinimo jungiklio srovės kritimo laikas, tuo šis pavojus tampa reikšmingesnis ir jo nebus pašalintas dėl skirtingo maitinimo jungiklio įtaisų pasirinkimo. Norint iš esmės išspręsti šią problemą, atsirado laminuotų inverterių šynų technologija.

Laminuota varinė šyna, taip pat žinoma kaip laminuota šyna, sudaryta iš kintamų plokščių varinių laidininkų sluoksnių ir izoliacinių plėvelių, padengtų plonais lipniais sluoksniais. Atviri kraštai užsandarinami izoliacine medžiaga. Ši unikali laminuota konstrukcija suteikia jai būdingas elektrines charakteristikas, tokias kaip talpa, mažas induktyvumas ir žema varža, kurios gali veiksmingai sumažinti trumpalaikį įtampos kritimą, slopinti grandinės virpesius ir sumažinti elektromagnetinius trukdžius. Dėl minėtų privalumų laminuotos šynų jungtys vis plačiau naudojamos galios elektroninėse sistemose.

Atsižvelgiant į skirtingus taikymo scenarijus ir aplinkos sąlygas, laminuoti vario strypai daugiausia skirstomi į du konstrukcinius tipus. Pirmasis tipas yra daugiasluoksnė vario plokštė ir vidinės izoliacijos suspaudimo konstrukcija, tinkama pramoniniams dažnio keitikliams UPS. Esant tokiai situacijai, kaip fotovoltiniai keitikliai ir vidaus vėjo energijos keitikliai, ilgalaikė izoliacinių medžiagų darbinė temperatūra- neturėtų viršyti 105 laipsnių. Antrasis tipas yra daugiasluoksnė vario plokštė ir visiškai uždara suspaudimo konstrukcija su vidine ir išorine izoliacija, tinkama tokiems scenarijams kaip dideli geležinkelio traukos keitikliai, kasybos ir jūrų pavaros keitikliai bei jūros vėjo energijos keitikliai atšiaurioje aplinkoje. Ji taip pat atitinka ilgalaikės -izoliacijos darbinės temperatūros, ne didesnės kaip 105 laipsnių, reikalavimą.

Kalbant apie mažą paskirstytą induktyvumą, telekomunikacijų laminuota šynų juosta suspaudžia tos pačios grandinės teigiamus ir neigiamus laidininkus, kad panaikintų paskirstytą induktyvumą. Tuo pačiu metu sandari tvirtinimo angų struktūra efektyviai padidina valkšnumo atstumą, dar labiau sumažindama induktyvumo vertę.

Ši funkcija gali užkirsti kelią galios puslaidininkių komponentų gedimui dėl indukuotos aukštos įtampos perjungimo proceso metu, sumažinti arba pašalinti apėjimo kondensatorius ir maksimaliai padidinti galios komponentų efektyvumą. Tradicinės diskrečios šynos generuoja indukuotus įtampos šuolius IGBT išjungimo momentu, kuriems slopinti paprastai reikia lygiagrečių sugerties kondensatorių. Tačiau tai sumažina IGBT išvesties efektyvumą, padidina didelio-dažnio nuostolius, padidina komponentų ir surinkimo sąnaudas ir padidina įrangos kiekį.

Kalbant apie dalinio iškrovimo valdymą, didelės srovės keitiklio laminuotos šynos izoliacijos sluoksnis yra visiškai sujungtas su vario plokšte per klijų karštą presavimą, be jokio oro tarpo, taip iš esmės pašalinant paslėptą dalinio iškrovimo pavojų. Dalinis iškrovimas dažniausiai įvyksta aukštos įtampos sąlygomis.

Jei tarp izoliacijos ir varinės plokštės yra oro tarpas, tai paspartins izoliacijos senėjimą ir sukels įrangos gedimą maždaug per penkerius metus. Vėjo energijos keitiklių ir kitos įrangos projektinė eksploatavimo trukmė paprastai yra 20 metų, o naudojant tradicines atskirtas laminuotas šynas kondensatorių blokų konstrukcijoms montuoti gali prireikti kelis kartus pakeisti, todėl žymiai padidės komponentų ir -popardavimo išlaidos. Prieš išvežant iš gamyklos laminuota šyna išbandoma 100 % dalinės iškrovos, jos izoliacijos tarnavimo laikas viršija 25 metus ir gali užtikrinti nereikalaujantį techninės priežiūros per visą keitiklio eksploatavimo laiką.

Kalbant apie pritaikomumą atšiaurioje aplinkoje, tradicinės atskirtos šynos turi akivaizdžių vibracijos, druskos purškimo ir dulkių aplinkos trūkumų. Ilgalaikė vibracija gali sukelti jungties atsipalaidavimą ar net iširimą, drėgmės prasiskverbimas į izoliacijos sluoksnį gali sukelti tarpsluoksnių gedimą, o susikaupusios dulkės gali sukelti šliaužiantį elektros gedimą. Laminuota šyna aukšto dažnio suvirinimo galiai IGBT turi didelio-stiprumo integruotą sujungimo struktūrą, kad užtikrintų ilgalaikį- veikimą be laisvumo. Esant tokioms pačioms dabartinėms sąlygoms, galima pasiekti vario strypo storio optimizavimą, efektyviai pagerinant sistemos stabilumą ir ilgaamžiškumą sudėtingomis darbo sąlygomis.
 

Konstrukcijos projektas ir izoliacijos schemaLaminuotos varinės šynosskirtingiems taikymo scenarijus, pvz., geležinkelių tranzitą, naują energijos gamybą ir pramoninį perdavimą, reikia optimizuoti ir suderinti pagal konkrečias darbo sąlygas. Kviečiame susisiekti su mumis dėl profesionalių atrankos patarimų ir inžinerinės pagalbos, pritaikytos jūsų projektui.