حماية دائرة الجهد العالي-للطاقة الجديدة: الابتكار التكنولوجي للأنابيب الخزفية لسلسلة EV BS

مع تطور سلسلة الصناعة الكهروضوئية نحو كفاءة أعلى ونطاق أوسع، أصبحت سيناريوهات تطبيق الصمامات متنوعة بشكل متزايد. بالنسبة لمحولات السلسلة في محطات الطاقة الكهروضوئية الموزعة، عادةً ما يتم استخدام الصمامات ذات التصنيفات الحالية المنخفضة؛ وعلى العكس من ذلك، تتطلب الأنظمة المركزية في محطات الطاقة الأرضية-الكبيرة الحجم-منتجات طاقة عالية-قادرة على التعامل مع تيارات بقوة 80 أمبير أو أعلى. وقد أدى هذا الاتجاه إلى التكرار المستمر لتقنية الهيكل الخزفي لصمامات السيارات الكهربائية، مما يتطلب أن تمتلك هذه المكونات قوة ميكانيكية فائقة ومقاومة للصدمات الحرارية مع الحفاظ في الوقت نفسه على شكل خفيف الوزن. فيما يتعلق باختيار المواد، برز سيراميك الألومينا بنسبة 95% باعتباره المادة المفضلة لأجسام الصمامات المساعدة للسيارات الكهربائية، وذلك بفضل خصائص العزل الكهربائي الاستثنائية والصلابة العالية ومقاومته العالية -لدرجات الحرارة؛ تتيح هذه المادة التشغيل الموثوق به بشكل فعال عبر نطاق درجة حرارة واسع يتراوح من -40 درجة إلى 85 درجة.

في قطاع السيارات الكهربائية، أدى الاستخدام الواسع النطاق لمنصات الجهد العالي-800 فولت إلى فرض متطلبات أكثر صرامة على الصمامات. يجب ألا تكون الصمامات الموجودة على متن الطائرة قادرة على قطع تيارات الدائرة القصيرة-التي تصل إلى آلاف الأمبيرات خلال إطار زمني قصير للغاية فحسب، بل يجب أيضًا أن تتحمل الاهتزازات الشديدة والصدمات الميكانيكية التي تحدث أثناء تشغيل السيارة. وبالتالي، فإن تصميم وتصنيع الهياكل الخزفية لصمامات السيارات الكهربائية يتطلب دقة متناهية. عادةً ما يتم تصنيع هذه المكونات الخزفية لصمامات السيارات التي تعمل بالتيار المستمر باستخدام -سيراميك عالي النقاء من الحجر الصخري أو سيراميك الألومينا؛ من خلال الضغط المتوازن المتوازن وعمليات التلبيد ذات درجة الحرارة العالية-، يتم ضمان سماكة الجدار الموحدة وغياب الشقوق - الدقيقة، وبالتالي ضمان السلامة الهيكلية حتى في ظل ظروف خطأ الدائرة القصيرة - الشديدة.

لاستيعاب دوائر الجهد العالي- المختلفة داخل السيارات الكهربائية، تظهر عوامل شكل أجسام الصمامات الخزفية الخزفية العازلة تنوعًا كبيرًا. على سبيل المثال، في حماية الدائرة الرئيسية لحزم البطاريات، يتم استخدام صمامات الجهد العالي-المتصلة بمسامير بشكل شائع، مما يستلزم أن تمتلك مكونات سيراميك الألومينا الخاصة بصمامات التوصيل EV-المثبتة بمسامير قوة انثناء وقدرات إغلاق عالية بشكل استثنائي. على العكس من ذلك، في الدوائر المساعدة أو على-شواحن اللوحة (OBCs)، يتحول التركيز على الأجسام الخزفية في الصمامات المساعدة للمركبات الكهربائية نحو مزيج من التصغير والموثوقية العالية، مما يضمن دقة الحمل الزائد وحماية الدائرة القصيرة- ضمن القيود المكانية المدمجة.

بالإضافة إلى السيارات الكهربائية البحتة، تعتمد السيارات الكهربائية الهجينة (HEV) أيضًا بشكل كبير على الحماية التي توفرها-الصمامات عالية الأداء. يجب أن تحافظ المكونات الخزفية المصممة لصمامات السيارات الكهربائية والهجينة على أداء كهربائي مستقر وسط البيئات الكهرومغناطيسية المعقدة ودورات الشحن-التفريغ المتكررة. تعمل الأغلفة الخزفية عالية الجودة لروابط المصهرات على عزل -الأبخرة المعدنية ذات درجة الحرارة المرتفعة بشكل فعال عند ذوبان عنصر المصهر الداخلي، مما يمنع التلوث الثانوي أو الدوائر القصيرة في الدوائر الخارجية ويحافظ على سلامة -الجهد العالي لمركبات الطاقة الجديدة.

في البنية التحتية مثل محطات الشحن بالتيار المستمر، ترتبط موثوقية وصلات الصمامات ارتباطًا مباشرًا بسلامة الشحن. تتطلب الأنابيب الخزفية الخاصة بوصلات منصهرات شاحن المركبات الكهربائية عادةً مقاومة استثنائية للطقس وخصائص مقاومة-للشيخوخة لتحمل الظروف المناخية الخارجية المعقدة والمتغيرة. أثناء عملية التصنيع، تخضع هذه الأنابيب الخزفية لاختبارات الصدمات الحرارية الصارمة وفحوصات إحكام الهواء لضمان عدم حدوث أي فشل في العزل أو حدوث تسرب للهواء أثناء التشغيل على المدى الطويل-، وبالتالي ضمان السلامة المطلقة لعملية الشحن.

لتلبية المتطلبات القياسية المتنوعة لمختلف البلدان والمناطق، يجب تكييف تصميم الأنابيب الخزفية لصمامات الجهد العالي-بشكل مناسب. على سبيل المثال، تخضع وصلات الصمامات المتوافقة مع نظام المعايير البريطانية (BS) لمواصفات محددة فيما يتعلق بأبعادها وبنيتها. يتطلب إنتاج الأنابيب الخزفية لصمامات EV British Standard وسلسلة EV BS أن تمتلك الشركات المصنعة دقة عالية للغاية في تطوير القالب وقدرات التحكم في العمليات، مما يضمن دمج المنتجات بسلاسة في مختلف أنظمة توزيع الطاقة ذات الجهد العالي- المتوافقة مع المعايير البريطانية.

في قطاعات توزيع الطاقة الصناعية وذات الجهد المنخفض-، تلعب الأنابيب الخزفية لصمامات EV DC أيضًا دورًا لا غنى عنه. يتم استخدام المنتجات مثل الأجسام الخزفية لصمامات Siemens LV HRC-التي تتميز بأبعادها القياسية وخصائص العزل الكهربائي الفائقة-على نطاق واسع في العديد من خزانات التحكم الصناعية وأنظمة توزيع الطاقة. لا تعمل هذه الأغلفة كحواجز مادية فحسب، بل تعمل أيضًا كجدران لغرفة الإطفاء -القوسية عندما يعمل المصهر؛ تعمل جنبًا إلى جنب مع وسيط الإطفاء بالقوس الداخلي-، مما يؤدي إلى إطالة القوس الكهربائي وتبريده بسرعة، وبالتالي ضمان الانقطاع الآمن لتيارات الأعطال.