Ευέλικτο πλεγμένο χάλκινο σύρμα έναντι αρμών διαστολής με φύλλο χαλκού: Κριτήρια επιλογής για υψηλά-τρέχοντα συστήματα

Για συνδέσεις υψηλής-ηλεκτρονικής EV, ESS, μετασχηματιστή και ισχύος{1}}, η επιλογή μεταξύ εύκαμπτου πλέγματος χάλκινου σύρματος και ενός εύκαμπτου ζυγού με φύλλο χαλκού θα πρέπει να βασίζεται στην πυκνότητα ρεύματος, τη θερμική μετατόπιση, το πλάτος κραδασμών, το περίβλημα εγκατάστασης και την ευελιξία της άρθρωσης{2} και όχι μόνο. Οι αρμοί διαστολής από φύλλο χαλκού παρέχουν μια συμπαγή πολυστρωματική διαδρομή ρεύματος με ελεγχόμενη γεωμετρία κάμψης, ενώ το πλεκτό χάλκινο σύρμα παρέχει πολυκατευθυντική συμμόρφωση για μεγαλύτερη κίνηση και δονήσεις.

 

Για έναν κατασκευαστή αρμών διαστολής, ο μηχανικός στόχος είναι να διατηρήσει την αντίσταση επαφής, την αύξηση της θερμοκρασίας και τη μηχανική καταπόνηση εντός των προδιαγραφών του συστήματος μετά από επαναλαμβανόμενους θερμικούς και μηχανικούς κύκλους.

 

 

 

Οι χάλκινοι αγωγοί διαστέλλονται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία. Για ένα ευθύ χάλκινο τμήμα, η θερμική κίνηση μπορεί να προσεγγιστεί από:

 

ΔL = × L × ΔT

 

όπου για τον χαλκό είναι περίπου 16,5–17 × 10-6/K, ανάλογα με την κατάσταση του υλικού και το εύρος θερμοκρασίας.

 

Επομένως, μια χάλκινη σύνδεση 500 mm που εκτίθεται σε αύξηση θερμοκρασίας 100 μοιρών μπορεί να έχει περίπου 0,83–0,85 mm ελεύθερη θερμική διαστολή. Εάν αυτή η κίνηση περιορίζεται από μια άκαμπτη ράβδο, το μηχανικό φορτίο που προκύπτει μεταφέρεται σε ακροδέκτες, συνδετήρες, συγκολλήσεις, μονωτές και συνδεδεμένο εξοπλισμό.

 

Αυτό γίνεται πιο σημαντικό σε:

Οι μπαταρίες EV λειτουργούν με επαναλαμβανόμενους κύκλους θερμοκρασίας από περίπου -40 βαθμούς έως +85 βαθμούς
Δίαυλος ESS που μεταφέρουν πολλές εκατοντάδες αμπέρ συνεχώς
Συνδέσεις μετασχηματιστή εκτεθειμένες σε θερμικούς κύκλους και ηλεκτρομαγνητικούς κραδασμούς
Συγκροτήματα μετατροπής μετατροπέων και ισχύος-με γρήγορες αλλαγές φορτίου
Χάλκινες συνδέσεις σε ντουλάπι-που υπόκεινται σε κακή ευθυγράμμιση εγκατάστασης

Επομένως, μια ευέλικτη σύνδεση θα πρέπει να απορροφά τη μετατόπιση αντί να αναγκάζει τα συνδεδεμένα εξαρτήματα να την απορροφήσουν.

 

100% IACS Copper και ±0,01 mm Geometry Control

 

Το υλικό του αγωγού είναι μόνο ένα μέρος του σχεδίου. Η αποτελεσματική ηλεκτρική απόδοση εξαρτάται από:

 

Μηχανική μεταβλητή	Εύκαμπτο πλεκτό σύρμα χαλκού	Εύκαμπτος δίαυλος από φύλλο χαλκού
Τυπική δομή αγωγού	Πολλαπλές λεπτές χάλκινες κλωστές	Στοιβαγμένα ή ελασματοποιημένα φύλλα χαλκού
Ηλεκτρική αγωγιμότητα	Έως 100% IACS για κατάλληλο καθαρό χαλκό	Έως 100% IACS για κατάλληλο καθαρό χαλκό
Κατεύθυνση ευελιξίας	Πολυκατευθυντική	Κυρίως σχεδιασμένος άξονας κάμψης
Αξονική θερμική αντιστάθμιση	Ψηλά όταν είναι σωστά κυκλωμένο	Ψηλό με κατασκευασμένο μήκος φύλλου
Πλευρική κίνηση	Πολύ ψηλά	Μέτρια προς υψηλή
Απορρόφηση κραδασμών	Εξοχος	Υψηλό όταν έχει σχεδιαστεί σωστά
Φάκελος εγκατάστασης	Μεγαλύτερο σε πολλές διαμορφώσεις	Συμπαγές και εξαιρετικά ελεγχόμενο
Γεωμετρία τερματικού	Πλεκτό ή συμπιεσμένο τερματισμό	Απόληξη με συγκολλημένο/συγκολλημένο φύλλο χαλκού
Τρέχων-έλεγχος πυκνότητας	Εξαρτάται έντονα από την κατασκευή της πλεξούδας	Ιδιαίτερα ελεγχόμενο μέσω του πλάτους/πάχους του φύλλου
Τυπική εφαρμογή	Μετασχηματιστής, γείωση, ευέλικτη σύνδεση ρεύματος	Συγκροτήματα EV, ESS, inverter, πλαστικοποιημένοι ζυγοί

 

Η σωστή επιλογή είναι επομένως μια μηχανική-ηλεκτρική βελτιστοποίηση παρά μια απλή σύγκριση τύπων αγωγών.

 

 

 

Ένας εύκαμπτος δίαυλος με φύλλο χαλκού κατασκευάζεται συνήθως από πολλά λεπτά φύλλα χαλκού στοιβαγμένα μεταξύ τους και ενωμένα σε καθορισμένες τερματικές περιοχές. Το εύκαμπτο τμήμα παραμένει ικανό για επαναλαμβανόμενη παραμόρφωση, ενώ η περιοχή των ακροδεκτών παρέχει ηλεκτρική διεπαφή χαμηλής-αντίστασης.

 

Για εφαρμογές υψηλής-τρέχουσας, η διαδικασία κατασκευής μπορεί να περιλαμβάνει:

Σχίσιμο φύλλου χαλκού και προετοιμασία διαστάσεων.
Στοίβαξη πολλαπλών-στρωμάτων σύμφωνα με την καθορισμένη-διατομή.
Ευθυγράμμιση και τοποθέτηση στερέωσης.
Συγκόλληση με μοριακή διάχυση ή άλλη καθορισμένη διαδικασία σύνδεσης υψηλής-ακεραιότητας σε τερματικές ζώνες.
Αφαίρεση γρεζιών και ρύθμιση άκρων.
Καθαρισμός επιφάνειας πριν την επιμετάλλωση.
Κασσίτερος, ασήμι ή άλλη καθορισμένη επιφανειακή επεξεργασία.
Επιθεώρηση διαστάσεων.
Επαλήθευση αύξησης της ηλεκτρικής αντίστασης και της θερμοκρασίας-.

 

Η βασική διαφορά μηχανικής είναι ότι το εύκαμπτο τμήμα και το τμήμα τερματικού δεν απαιτούν απαραίτητα ταυτόσημες μηχανικές ιδιότητες.

Το εύκαμπτο τμήμα χρειάζεται ελεγχόμενη παραμόρφωση. Το τμήμα ακροδεκτών χρειάζεται σταθερή ηλεκτρική επαφή και επαρκή μηχανική αντοχή.

 

C1100 Copper και 0,01 mm-Επιθεώρηση διαστάσεων κατηγορίας

Ο ηλεκτρολυτικός χαλκός σκληρής πίσσας ποιότητας C1100-επιλέγεται συνήθως όπου απαιτείται υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα. Ανάλογα με τις προδιαγραφές του παρεχόμενου υλικού, ο καθαρός χαλκός μπορεί να προσεγγίσει το 100% αγωγιμότητα IACS.

 

Για την κατασκευή εύκαμπτων ζυγών ακριβείας, σημαντικοί έλεγχοι διαστάσεων περιλαμβάνουν:

 

Παράμετρος	Τυπική μελέτη μηχανικής
Χάλκινο υλικό	C1100 / ισοδύναμος χαλκός υψηλής-αγωγιμότητας
Αγώγιμο	Έως περίπου 100% IACS
Πάχος φύλλου	Καθορίζεται σύμφωνα με τις τρέχουσες απαιτήσεις και τις απαιτήσεις ευελιξίας
Πλάτος φύλλου	Καθορίζεται από την τρέχουσα χωρητικότητα και το φάκελο εγκατάστασης
Πάχος τερματικού	Ελέγχεται σύμφωνα με τη διαδικασία σύνδεσης και τη διεπαφή μπουλονιού/συγκόλλησης
Ομαλότητα	Ελεγχόμενη για τη διατήρηση της επαφής τερματικού
Θέση τρύπας	CNC/CMM ή επιθεώρηση αποκλειστικού μετρητή
Κρίσιμες διαστάσεις	Μπορεί να ελεγχθεί σε περίπου ±0,01 mm όπου το επιτρέπει η ικανότητα διεργασίας
Κατάσταση άκρης	Το γρέζι-ελέγχεται για την αποφυγή ζημιών στη μόνωση ή τη συναρμολόγηση

 

Ένα πρόγραμμα επιθεώρησης CMM είναι ιδιαίτερα χρήσιμο για σύνθετη γεωμετρία τερματικού, θέσεις οπών και τρισδιάστατη-διαμόρφωση.

 

1000 A-Τρέχουσες διαδρομές και θερμικός σχεδιασμός

Η τρέχουσα βαθμολογία δεν μπορεί να εκχωρηθεί μόνο από την-διατομή του αγωγού. Πρέπει να ληφθούν υπόψη οι θερμικές οριακές συνθήκες.

Μια απλοποιημένη σχέση απώλειας αγωγού-είναι:

 

P = I²R

 

όπου P είναι απώλεια ισχύος αντίστασης, I είναι ρεύμα και R είναι αντίσταση αγωγού.

Καθώς το ρεύμα αυξάνεται, ακόμη και μια μικρή μείωση της αντίστασης γίνεται σημαντική. Για παράδειγμα, η μείωση της αντίστασης σύνδεσης από 100 μΩ σε 50 μΩ στα 1000 A αλλάζει τη θεωρητική απώλεια σύνδεσης από:

 

1000² × 100 μΩ = 100 W

να:

1000² × 50 μΩ = 50 W

 

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η σύνδεση ακροδεκτών, η επιμετάλλωση, η πίεση επαφής και η καθαρότητα της διεπαφής μπορεί να είναι εξίσου σημαντικές με την ονομαστική διατομή-χάλκινου.

 

Ζητήστε δωρεάν αξιολόγηση και προσφορά DFM

 

 

Ο γυμνός χαλκός αναπτύσσει επιφανειακά οξείδια κατά την έκθεση στον αέρα και την υψηλή θερμοκρασία. Επομένως, η επεξεργασία επιφάνειας επιλέγεται σύμφωνα με την ηλεκτρική διεπαφή, την περιβαλλοντική έκθεση και τη μέθοδο σύνδεσης.

 

Για εύκαμπτες συνδέσεις με υψηλό-ρεύμα, οι συνήθεις επιλογές περιλαμβάνουν την επικασσιτέρευση και την επάργυρη.

 

Επιφανειακή επεξεργασία	Τυπικό πάχος	Κύρια μηχανική λειτουργία	Τυπική θεώρηση
Κασσίτερο	3–12 μm	Προστασία από την οξείδωση και σταθερή τερματική επιφάνεια	Κόστος-αποτελεσματικό και ευρέως χρησιμοποιούμενο
Ασημένια επιμετάλλωση	3–12 μm	Υψηλή αγωγιμότητα και ισχυρή ηλεκτρική διεπαφή	Κατάλληλο για ηλεκτρικές διεπαφές υψηλότερης-απόδοσης
Γυμνός χαλκός	-	Μέγιστη απλότητα υλικού	Απαιτεί ελεγχόμενη περιβαλλοντική έκθεση
Φράγμα νικελίου + αγώγιμο άνω στρώμα	Συγκεκριμένη-εφαρμογή	Διάχυση/περιβαλλοντικός έλεγχος	Χρησιμοποιείται όταν πρέπει να ελέγχεται η αλληλεπίδραση του υποστρώματος

 

Η πραγματική προδιαγραφή επίστρωσης θα πρέπει να καθορίζεται με σχέδιο και όχι με χρήση καθολικού πάχους.

Για QA παραγωγής, το πάχος της επίστρωσης μπορεί να επαληθευτεί χρησιμοποιώντας μεθόδους όπως ο φθορισμός ακτίνων Χ (XRF) ή η μεταλλογραφική ανάλυση διατομής-.

 

Έλεγχος πάχους επιμετάλλωσης και αντίστασης επαφής 3–12 μm

Ο σκοπός της επιμετάλλωσης δεν είναι απλώς η οπτική προστασία από τη διάβρωση. Η τελική επιφάνεια πρέπει να διατηρεί σταθερή ηλεκτρική διεπαφή μετά τη συναρμολόγηση και την έκθεση στο περιβάλλον.

 

Οι σημαντικοί έλεγχοι περιλαμβάνουν:

Μέτρηση πάχους επιμετάλλωσης σε καθορισμένες θέσεις.
Καθαριότητα επιφάνειας πριν την επιμετάλλωση.
Επαλήθευση πρόσφυσης.
Οπτική επιθεώρηση για εκτεθειμένο υπόστρωμα, φουσκάλες και ξεφλούδισμα.
Μέτρηση αντίστασης επαφής-.
Ψεκασμός αλατιού-ή περιβαλλοντική δοκιμή όταν απαιτείται από τις προδιαγραφές του πελάτη.
Ανάλυση διατομής-για επικύρωση διαδικασίας.

 

Για συστήματα με υψηλό-ρεύμα, η επιλογή επιμετάλλωσης θα πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη τη μέθοδο σύνδεσης. Μια επιφανειακή επεξεργασία κατάλληλη για βιδωμένο τερματικό δεν είναι αυτόματα κατάλληλη για συγκολλημένο σύνδεσμο με λέιζερ-.

 

 

Όταν η εύκαμπτη σύνδεση είναι ενσωματωμένη με τερματικά από χαλκό, αλουμίνιο ή ανόμοια-μεταλλικά, η τεχνολογία σύνδεσης επηρεάζει άμεσα την ηλεκτρική αντίσταση, τη μηχανική αντοχή και τη μακροπρόθεσμη αξιοπιστία.

 

Μέθοδος σύνδεσης	Πρωταρχικό πλεονέκτημα	Κύρια μεταβλητή διαδικασίας	Κατάλληλη εφαρμογή
Συγκόλληση με λέιζερ Cu-Αλ	Τοπική εισαγωγή θερμότητας και αυτοματοποιημένη επεξεργασία	Ισχύς λέιζερ, εστίαση, ταχύτητα, προφίλ δέσμης	Συνδέσεις ηλεκτρονικών συσκευών-Al μπαταρίας και ισχύος-
Συγκόλληση με αντίσταση	Υψηλή απόδοση παραγωγής	Ρεύμα, πίεση, χρόνος συγκόλλησης	Στοιχεία με στάμπα μεγάλου-όγκου
Ασημένια χαλκοσυγκόλληση με αντίσταση	Αγώγιμο σύνδεσμο με ελεγχόμενο πληρωτικό	Ρεύμα, πίεση, θερμοκρασία, πληρωτικό	Επαφές χαλκού και συγκροτήματα υψηλής-ρεύματος
Συγκόλληση με μοριακή διάχυση	Μεταλλουργική συγκόλληση στερεάς κατάστασης-	Πίεση, θερμοκρασία, κατάσταση επιφάνειας	Ακροδέκτες από πλαστικοποιημένο φύλλο χαλκού
Μηχανική βίδα	Σέρβις σύνδεση	Ροπή, πίεση επαφής, κατάσταση επιφάνειας	Πεδίο-διαύλους επισκευής

 

Για ανόμοιους-αρμούς μετάλλων, η συγκόλληση με λέιζερ Cu-Al απαιτεί ιδιαίτερη προσοχή στον σχηματισμό διαμεταλλικών ενώσεων. Η είσοδος θερμότητας, η θέση της δέσμης και η γεωμετρία της άρθρωσης πρέπει να ελέγχονται για την αποφυγή υπερβολικών εύθραυστων διαμεταλλικών φάσεων.

 

Για τους ακροδέκτες από πλαστικοποιημένο φύλλο χαλκού, η συγκόλληση με μοριακή διάχυση μπορεί να παρέχει ένα ενοποιημένο τερματικό τμήμα διατηρώντας παράλληλα την ευελιξία στην περιοχή του μη ενωμένου φύλλου.

 

15 kV/mm Διηλεκτρικές απαιτήσεις και διαχωρισμός μόνωσης

Η ηλεκτρική μόνωση πρέπει να αξιολογείται χωριστά από την ευκαμψία του αγωγού.

Όπου η εύκαμπτη ράβδος είναι μονωμένη με πολυμερή μεμβράνη, θερμικό-συστελλόμενο υλικό ή επίστρωση πούδρας, ο μηχανικός σχεδιασμού θα πρέπει να ορίσει:

Διηλεκτρική τάση αντοχής.
Ελάχιστο πάχος μόνωσης.
Απόσταση ερπυσμού.
Απόσταση εκκένωσης.
Θερμοκρασία λειτουργίας.
Απαίτηση επιβράδυνσης φλόγας-.
Έκθεση σε χημικά.
Μηχανική αντοχή στην τριβή.

Για επιλεγμένα συστήματα μόνωσης, μια απαίτηση διηλεκτρικής αντοχής μπορεί να υπερβαίνει τα 15 kV/mm, αλλά η πραγματική προδιαγραφή εξαρτάται από τον τύπο του πολυμερούς, το πάχος, τη μέθοδο δοκιμής και τις περιβαλλοντικές συνθήκες.

 

 

Η κατασκευή της μόνωσης επηρεάζει το μέγεθος του συγκροτήματος, τη θερμική διάχυση και τη μηχανική αντοχή.

 

Χαρακτηριστικός	Εποξειδική επίστρωση πούδρας	Θερμομόνωση-συρρίκνωσης
Εφαρμογή	Επικάλυψη και θερμική σκλήρυνση	Εγκατάσταση και συρρίκνωση σωλήνων
Γεωμετρία	Συμμορφώνεται στενά με το εξάρτημα	Απαιτεί επαρκή διάκενο σωλήνων
Τυπική διηλεκτρική απόδοση	Υψηλό όταν συνταγογραφείται σωστά	Εξαρτάται από την ποιότητα και το πάχος του πολυμερούς
Διαθεσιμότητα UL 94 V-0	Ναι, η σύνθεση-εξαρτάται	Ναι, εξαρτάται από το υλικό-
Θερμική διάχυση	Καλύτερα με ελεγχόμενη λεπτή επίστρωση	Μπορεί να προσθέσει θερμική αντίσταση
Κάλυψη άκρων	Ισχυρή όταν η διαδικασία ελέγχεται	Εξαρτάται από την εφαρμογή του σωλήνα
Αυτοματοποίηση	Ψηλά	Μέτρια προς υψηλή
Επανεργασία	Πιο δύσκολο	Γενικά πιο εύκολο
Σύνθετα τρισδιάστατα-τμήματα	Κατάλληλο με ελεγχόμενη διαδικασία σκόνης	Περιορισμοί σωλήνων

 

Για εφαρμογές EV και ESS, το UL 94 V-0 συχνά καθορίζεται όπου απαιτείται επιβραδυντική φλόγα. Οι σιδηροδρομικές εφαρμογές ενδέχεται επιπλέον να απαιτούν υλικά που αξιολογούνται σύμφωνα με το EN 45545, ενώ τα συστήματα περιβαλλοντικής διαχείρισης μπορούν να ελέγχονται σύμφωνα με το ISO 14001.

 

Οι προδιαγραφές μόνωσης θα πρέπει πάντα να προσδιορίζουν την ακριβή ποιότητα υλικού, το πάχος και την εφαρμοστέα μέθοδο δοκιμής αντί να δηλώνουν μόνο "μονωμένα".

 

 

 

Οι εύκαμπτοι αγωγοί συνδέονται συχνά με σφραγισμένους ακροδέκτες, ηλεκτρικά ερμάρια, μονάδες μπαταρίας ή επεξεργασμένες διεπαφές. Η ακρίβεια των διαστάσεων στο τερματικό καθορίζει την εφαρμογή του συγκροτήματος και την ηλεκτρική επαφή.

 

Μια ελεγχόμενη διαδρομή παραγωγής μπορεί να συνδυάζει:

 

Προετοιμασία χαλκού → Σφράγιση ακριβείας → Αφαίρεση γρεζιών → Μορφοποίηση → Στοίβαξη φύλλου → Συγκόλληση με μοριακή διάχυση → Επιμετάλλωση → Μόνωση → Έλεγχος CMM → Ηλεκτρική δοκιμή → Τελική επιθεώρηση

 

Για τα στάμπα εξαρτήματα ακροδεκτών, η ικανότητα διεργασίας θα πρέπει να εστιάζεται στη διάμετρο της οπής, την απόσταση από οπή-σε-την ακμή, την επιπεδότητα ακροδεκτών, τη γωνία κάμψης και τη θέση τοποθέτησης.

 

Τεκμηρίωση ποιότητας IATF 16949 και PPAP Επίπεδο 3

Για προγράμματα αυτοκινήτων, το πακέτο ποιότητας μπορεί να περιλαμβάνει PPAP Επίπεδο 3, ανάλογα με τις απαιτήσεις των πελατών.

Η τυπική τεκμηρίωση μπορεί να περιλαμβάνει:

 

Έγγραφο ποιότητας	Μηχανικός σκοπός
Διάγραμμα ροής διαδικασίας	Καθορίζει την ακολουθία παραγωγής
PFMEA	Προσδιορίζει τρόπους αποτυχίας διαδικασίας
Σχέδιο Ελέγχου	Καθορίζει τους ελέγχους παραγωγής
Αναφορά διαστάσεων	Επιβεβαιώνει τις απαιτήσεις σχεδίασης
Πιστοποιητικό Υλικού	Επαληθεύει την ποιότητα και τις προδιαγραφές χαλκού
Έκθεση επιμετάλλωσης	Επιβεβαιώνει το πάχος της επίστρωσης
Έκθεση CMM	Επαληθεύει την τρισδιάστατη-γεωμετρία
Έκθεση Ηλεκτρικής Δοκιμής	Επιβεβαιώνει την αντίσταση/αγωγιμότητα
Μελέτη Ικανοτήτων	Αξιολογεί κρίσιμες διαστάσεις
PPAP Επίπεδο 3	Παρέχει τεκμήρια έγκρισης ανταλλακτικού παραγωγής-

 

Ένα σύστημα παραγωγής με πιστοποίηση IATF 16949- παρέχει το πλαίσιο ελέγχου διαδικασίας, αλλά η αποδοχή του μεμονωμένου προϊόντος εξακολουθεί να εξαρτάται από το σχέδιο, τις προδιαγραφές και το σχέδιο επικύρωσης του πελάτη.

 

 

Η επιλογή μεταξύ πλεγμένου χαλκού και φύλλου χαλκού από πλαστικοποιημένο πρέπει να ξεκινά με το προφίλ κίνησης.

 

Προϋπόθεση εφαρμογής	Εύκαμπτο πλεκτό σύρμα χαλκού	Εύκαμπτος δίαυλος από φύλλο χαλκού	Μηχανική προτίμηση
Μεγάλη κίνηση πολλαπλών κατευθύνσεων	Εξοχος	Μέτριος	Πλεκτή δομή
Επαναλαμβανόμενη αξονική διαστολή	Εξοχος	Εξοχος	Η γεωμετρία-εξαρτάται
Συμπαγές πακέτο μπαταριών EV	Μέτριος	Εξοχος	Δομή φύλλου χαλκού
Υψηλή-τρέχουσα σύνδεση ESS	Εξοχος	Εξοχος	Ρεύμα + θερμικός σχεδιασμός
Δόνηση μετασχηματιστή	Εξοχος	Καλό έως εξαιρετικό	Πλεγμένη δομή συχνά συμφέρουσα
Ελεγχόμενη επίπεδη δρομολόγηση διαύλου	Περιωρισμένος	Εξοχος	Δίαυλος από φύλλο χαλκού
Ενσωμάτωση πολυστρωματικών ζυγών	Περιωρισμένος	Εξοχος	Δομή φύλλου χαλκού
Αυτοματοποιημένη συγκόλληση τερματικού	Καλός	Εξοχος	Τερματικό φύλλου
Πολύ ευέλικτη σύνδεση γείωσης	Εξοχος	Περιωρισμένος	Πλεκτή δομή
Ελεγχόμενη μονωτική επίστρωση	Καλός	Εξοχος	Δομή φύλλου
Σφιχτή τελική ανοχή διαστάσεων	Μέτριος	Εξοχος	Δομή φύλλου
Πολύπλοκη εγκατάσταση πολλαπλών κατευθύνσεων	Εξοχος	Μέτριος	Πλεκτή δομή

 

Ο πίνακας δεν πρέπει να ερμηνεύεται ως καθολική κατάταξη προϊόντων. Η σωστή αρχιτεκτονική εξαρτάται από το διάνυσμα μετατόπισης του συστήματος, την κυματομορφή ρεύματος, το θερμικό περιβάλλον, τη γεωμετρία τοποθέτησης και τις απαιτήσεις προσόντων.

 

10 kA Ρεύμα αιχμής και βραχυκύκλωμα-Θέματα

Το συνεχές ρεύμα και το ρεύμα βραχυκυκλώματος-είναι διαφορετικές συνθήκες σχεδιασμού.

Για σύνδεση υψηλής-ρεύματος, οι μηχανικοί θα πρέπει να ορίζουν τουλάχιστον:

 

Συνεχές ρεύμα → ρεύμα αιχμής → βραχυκύκλωμα-ρεύμα → διάρκεια → θερμοκρασία περιβάλλοντος → επιτρεπόμενη αύξηση θερμοκρασίας → αντίσταση αγωγού → αντίσταση ακροδεκτών

 

Για συστήματα που λειτουργούν υπό συνθήκες σφάλματος, η ηλεκτρομαγνητική δύναμη που δημιουργείται από το υψηλό ρεύμα μπορεί να γίνει σημαντική. Ο εύκαμπτος σύνδεσμος πρέπει επομένως να αντέχει τόσο τη θερμική ενέργεια όσο και τη μηχανική δύναμη.

 

Για παράδειγμα, οι στιγμιαίες ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις αυξάνονται έντονα με το μέγεθος του ρεύματος. Ένα σχέδιο που επικυρώνεται μόνο στο συνεχές ρεύμα λειτουργίας δεν μπορεί αυτόματα να θεωρηθεί κατάλληλο για ένα συμβάν βραχυκυκλώματος.

 

Για συγκροτήματα που σχετίζονται με{0}}ασφάλειες, η επικύρωση συστήματος μπορεί επίσης να αναφέρεται στο IEC 60269, όπου ισχύει.

 

 

Για τα ηλεκτρονικά συστήματα ισχύος συνεχούς ρεύματος και υψηλής{0}συχνότητας, η αντίσταση δεν είναι η μόνη ηλεκτρική παράμετρος.

 

Μια πλαστικοποιημένη ράβδος μπορεί να μειώσει την περιοχή βρόχου και επομένως να βοηθήσει στη μείωση της παρασιτικής επαγωγής. Σε κατάλληλες αρχιτεκτονικές μετατροπέων και συνδέσεων DC-, οι σχεδιαστές μπορούν να στοχεύσουν την αδέσποτη επαγωγή κάτω από 10 nH.

 

Η τελική αυτεπαγωγή εξαρτάται από:

Διάστημα αγωγών.
Προώθηση και επιστροφή τρέχουσας διαδρομής.
Διάταξη πλαστικοποίησης.
Γεωμετρία τερματικού.
Περιοχή βρόχου.
Μήκος σύνδεσης.
Παρακείμενα μαγνητικά υλικά.
Συχνότητα εναλλαγής.

Αυτός είναι ένας λόγος για τον οποίο μπορεί να προτιμάται ένας εύκαμπτος δίαυλος με φύλλο χαλκού όπου απαιτείται μια συμπαγής, ελεγχόμενη διαδρομή ρεύματος.

 

Αντίθετα, μια πλεγμένη χάλκινη σύνδεση μπορεί να παρέχει ουσιαστικά μεγαλύτερη μηχανική συμμόρφωση, αλλά μπορεί να έχει λιγότερο ελεγχόμενη ηλεκτρομαγνητική γεωμετρία, εκτός εάν η δρομολόγηση του αγωγού είναι ειδικά σχεδιασμένη.

 

C1100 Copper έναντι C2680 Brass σε 100% IACS Electrical Paths

Ο χαλκός και ο ορείχαλκος δεν πρέπει να αντιμετωπίζονται ως υλικά εναλλάξιμων αγωγών.

 

Ιδιοκτησία	C1100 χαλκός	C2680 ορείχαλκος
Πρωταρχικός ρόλος	Τρέχουσα διαδρομή υψηλής-αγωγιμότητας	Δομικό στοιχείο/συστατικό επαφής
Ηλεκτρική αγωγιμότητα	Περίπου 100% κατηγορία IACS	Σημαντικά χαμηλότερο από τον καθαρό χαλκό
Θερμική αγωγιμότητα	Ψηλά	Χαμηλότερος
Σχηματισιμότητα	Ψηλά	Ψηλά
Τυπική χρήση	Δίαυλος, εύκαμπτοι αγωγοί, ακροδέκτες	Σφραγισμένα στηρίγματα, ακροδέκτες, δομικά ηλεκτρικά μέρη
Τρέχουσα-καταλληλότητα διαδρομής	Εξοχος	Εξαρτάται από την εφαρμογή-
Κύριος παράγοντας επιλογής	Αγωγιμότητα + θερμική απόδοση	Αντοχή + μορφοποίηση + κόστος

 

Το C2680 μπορεί να είναι χρήσιμο όπου η μηχανική αντοχή, η συμπεριφορά σφράγισης και η σταθερότητα των διαστάσεων είναι σημαντικές. Για τον κύριο αγωγό υψηλής-ρεύματος, ο χαλκός υψηλής-αγωγιμότητας συνήθως λαμβάνεται υπόψη όπου η χαμηλή ηλεκτρική αντίσταση είναι η προτεραιότητα σχεδιασμού.

 

 

Ένας εύκαμπτος σύνδεσμος θα πρέπει να επικυρώνεται σύμφωνα με το πραγματικό περίβλημα μετατόπισης και όχι μόνο με την ονομαστική ακτίνα κάμψης.

Ένα σχέδιο επικύρωσης μπορεί να περιλαμβάνει:

 

Θερμικός κύκλος → επιθεώρηση διαστάσεων → μέτρηση ηλεκτρικής αντίστασης → δοκιμή κραδασμών → κύκλος μηχανικής μετατόπισης → δοκιμή μόνωσης → τελική επιθεώρηση διαστάσεων

 

Για εφαρμογές EV και ESS, το προφίλ δοκιμής θα πρέπει να αναπαράγει τις πραγματικές συνθήκες εγκατάστασης της μπαταρίας ή της τροφοδοσίας-ηλεκτρονικών συσκευών όσο το δυνατόν πλησιέστερα.

 

Τα κρίσιμα κριτήρια αποδοχής μπορεί να περιλαμβάνουν:

Στοιχείο επικύρωσης	Παράδειγμα μηχανικής παραμέτρου
Αγωγιμότητα χαλκού	Έως 100% IACS
Ανοχή διαστάσεων	Έως ±0,01 mm σε επιλεγμένα κρίσιμα χαρακτηριστικά
Πάχος επιμετάλλωσης	3–12 μm, η προδιαγραφή-εξαρτάται
Διηλεκτρική αντοχή	>15 kV/mm όπου καθορίζεται
Βαθμολογία φλόγας	UL 94 V-0 όπου καθορίζεται
Αδέσποτη επαγωγή	<10 nH where required
Σύστημα ποιότητας	IATF 16949
Υποβολή αυτοκινήτου	PPAP Επίπεδο 3 όπου απαιτείται
Περιβαλλοντική διαχείριση	ISO 14001

 

Αυτές οι τιμές είναι στόχοι σχεδιασμού ή παραδείγματα προδιαγραφών και όχι καθολικά όρια αποδοχής. Το σχέδιο του πελάτη, οι προδιαγραφές επικύρωσης και τα ισχύοντα πρότυπα παραμένουν υπό έλεγχο.

 

Λήψη προδιαγραφών σχεδίασης διαύλου

 

 

Μια προδιαγραφή αγοράς για εύκαμπτους αρμούς διαστολής χαλκού θα πρέπει να περιέχει αρκετές πληροφορίες για να αποτρέπονται πολλαπλές ερμηνείες μεταξύ προμηθευτή και πελάτη.

 

Τουλάχιστον, το RFQ ή το σχέδιο πρέπει να ορίζει:

Υλικό αγωγού και ιδιοσυγκρασία.
Απαίτηση αγωγιμότητας χαλκού.
Κατασκευή αλουμινόχαρτου ή πλεξούδας.
Τελειωμένες διαστάσεις.
Κρίσιμες ανοχές.
Ελάχιστη ακτίνα κάμψης ή απαίτηση μετατόπισης.
Διαμόρφωση τερματικού.
Μέθοδος συγκόλλησης ή συγκόλλησης.
Υλικό επιμετάλλωσης και πάχος.
Μονωτικό υλικό και πάχος.
Απαίτηση διηλεκτρικής δοκιμής.
Όριο αύξησης θερμοκρασίας-.
Όριο ηλεκτρικής αντίστασης.
Απαιτήσεις περιβαλλοντικών δοκιμών.
επίπεδο PPAP.
Απαιτήσεις ιχνηλασιμότητας.

 

Για την παραγωγή όγκου, ο προμηθευτής θα πρέπει επίσης να παρέχει στοιχεία ικανότητας διεργασίας για κρίσιμες διαστάσεις αντί να βασίζεται μόνο στην τελική επιθεώρηση.

 

 

Ποια είναι η διαφορά μεταξύΕύκαμπτο πλεκτό σύρμα χαλκούκαι μια εύκαμπτη ράβδο αλουμινίου χαλκού;

Το εύκαμπτο πλεκτό σύρμα χαλκού παρέχει συμμόρφωση πολλαπλών κατευθύνσεων και είναι αποτελεσματικό για κραδασμούς και μεγάλη μετατόπιση. Μια εύκαμπτη ράβδος από φύλλο χαλκού παρέχει μια πιο επίπεδη, πιο ελεγχόμενη διαδρομή ρεύματος και είναι πιο κατάλληλη για συμπαγή συγκροτήματα ηλεκτρονικών EV, ESS και ηλεκτρικών-που απαιτούν καθορισμένη γεωμετρία.

 

Τι πάχος επιμετάλλωσης πρέπει να ορίζεται για έναν εύκαμπτο χάλκινο αρμό διαστολής;

Μια τυπική τεχνική προδιαγραφή μπορεί να ορίζει 3–12 μm επίστρωση από κασσίτερο ή επάργυρο, αλλά η σωστή τιμή εξαρτάται από την ηλεκτρική διεπαφή, το περιβάλλον, τη μέθοδο σύνδεσης και τις απαιτήσεις προσόντων του πελάτη. Το πάχος της επιμετάλλωσης πρέπει να επαληθεύεται με δοκιμή XRF ή μεταλλογραφικής διατομής-.

 

Μπορεί ένας κατασκευαστής αρμών διαστολής να παράσχει τεκμηρίωση επιπέδου 3 PPAP;

Ναί. Για προγράμματα αυτοκινητοβιομηχανίας, το PPAP Επίπεδο 3 μπορεί να περιλαμβάνει τη ροή της διαδικασίας, το PFMEA, το σχέδιο ελέγχου, τα αποτελέσματα διαστάσεων, τα πιστοποιητικά υλικού, τις μελέτες ικανότητας και τα αρχεία επικύρωσης. Το ακριβές πακέτο υποβολής θα πρέπει να ακολουθεί το εγχειρίδιο PPAP του πελάτη και τις προδιαγραφές αγοράς.