A rézsín-szigetelési eljárás és az epoxi bevonat technológia elemzése

A modern villamosenergia-rendszerekben, új energetikai berendezésekben, a vasúti tranzitban és az ipari áramelosztásban a réz gyűjtősínek nemcsak nagy-áramátviteli feladatokat látnak el, hanem szigetelési teljesítményük közvetlenül is befolyásolja a rendszer biztonságát, stabilitását és hosszú{1}}élettartamát. A nagyfeszültség, a miniatürizálás és a magas integráció fejlesztési trendjei miatt a hagyományos csupasz réz gyűjtősínek fokozatosan nem teljesítik a modern kapcsolóberendezések szigetelési, korrózióállósági és környezeti ellenállási követelményeit. Ezért a közép- és nagyfeszültségű áramelosztó rendszerekben széles körben alkalmazzák a különböző sínbevonatokat és szigetelőbevonatokat.

 

Jelenleg az iparban a legelterjedtebb rézsín-szigetelési módszerek főként a hőre{0}}zsugorodó csövek szigetelését és az epoxigyanta szigetelőbevonatot foglalják magukban. Közülük az epoxiporos fluidágyas bevonat technológia az epoxipor bevonatú szigetelt gyűjtősínek egyik fő eljárásává vált stabil szigetelési teljesítménye, erős korrózióállósága és összetett szerkezetekhez való alkalmassága miatt.

 

 

 

A hagyományos gyűjtősín-szigetelési módszerek jellemzően szigetelőszalaggal, műgyanta öntéssel vagy PVC hőre zsugorodó csőbevonattal- használnak. Bár ezek a módszerek bizonyos szintű szigetelést biztosítanak, hajlamosak olyan problémákra, mint az öregedés, a részleges kisülés, az egyenetlen vastagság vagy az elégtelen hőmérsékletállóság a hosszú távú működés során.

 

A nagyfeszültségű{0}} áramelosztó rendszerek fejlődésével az iparág fokozatosan elmozdul a porszórt{1}}síntechnológia felé. Ez az eljárás javítja a gyűjtősín feszültségállóságát, égésgátlását és a környezeti korrózióval szembeni ellenálló képességét azáltal, hogy egyenletes és sűrű szigetelőréteget képez a rézsín felületén, miközben hatékonyan csökkenti a fázis---távolságot és a szekrény térfogatát.

 

A szigetelt réz gyűjtősín különösen a nagyfeszültségű{0}}kapcsolóberendezésekben, az új energiatároló rendszerekben és a vasúti szállításban vált a berendezések megbízhatóságának javításának fontos összetevőjévé.

 

 

Az epoxiporos fluidágyas bevonat egy tipikus gyűjtősín-bevonat az epoxi bevonatpor eljárással. Alapelve, hogy a rézsínt előmelegítik a por olvadási hőmérséklete fölé, majd epoxiporba merítik egy fluidágyban, lehetővé téve a por termikus megolvadását és a fémfelülethez való hozzátapadását, majd a magas hőmérsékleten történő kikeményedést egy teljes szigetelőréteg kialakításához.

 

Ez a fajta epoxi porbevonatú gyűjtősín-eljárás a következő műszaki jellemzőkkel rendelkezik:

Egyenletes bevonatvastagság;
Sűrű és sima felület;
Stabil szigetelési teljesítmény;
Erős tapadás;
Magas mechanikai szilárdság;
Alkalmas összetett hajlító szerkezetekhez;

Automatizált folyamatos gyártás lehetséges. A hagyományos hőre-zsugorodó szigeteléssel összehasonlítva a porszórt-szigetelősínek kevésbé hajlamosak a rétegvesztésre, repedésre vagy részleges kisülésre a hosszú távú-használat során.

 

 

 

A hőre zsugorodó{0}}csövek elsősorban egyszerű, egyenes rézsín-szigetelésre alkalmasak. Az eljárás során a réz gyűjtősín felületét hőre zsugorodó anyaggal-fedik be, amely azután összezsugorodik és szigetelőréteget képez.

 

Az összetett gyűjtősín-alkalmazásokban azonban a hőre{0}}zsugorítási módszereknek vannak bizonyos korlátai:

 

A hajlítási területeken könnyen előfordulhat egyenetlen vastagság; leválás előfordulhat a belső kanyarokban; nehéz teljesíteni a magas{0}}feszültségű szigetelési követelményeket; bonyolult, szabálytalan alakú vezetékekhez való alkalmazkodóképessége korlátozott; és hajlamos a részleges kisülési veszélyekre-hosszú távú működés során.

 

Ezért a nagy{0}}megbízhatóságú berendezésekben egyre több vállalat választja az epoxi-porbevonatú-síneket a hagyományos hőre zsugorodó szigetelési megoldások helyett.

 

 

Az epoxi-porbevonatú, szigetelt réz gyűjtősín-technológia használata teljes és folyamatos szigetelőréteget hoz létre a rézsín felületén, jelentősen javítva a berendezés általános biztonságát.

 

Fő előnyei a következők:

Javított szigetelési teljesítmény

Az epoxi szigetelés kiváló dielektromos szilárdsággal rendelkezik, hatékonyan javítja a rendszer feszültségállóságát és csökkenti a meghibásodás kockázatát.

 

Csökkentett részleges kisülési kockázat

Mivel a bevonat szorosan tapad a rézsín felületéhez, gyakorlatilag megszűnnek a légrések a vezető és a szigetelőréteg között, így csökken a részleges kisülések előfordulása.

 

Alkalmas összetett szerkezetekhez

A hagyományos szigetelési módszerekhez képest a szigetelőbevonatú gyűjtősín lefedheti az összetett hajlítási területeket, szabálytalan szerkezeteket és több-szögű vezetőket.

 

Fokozott környezeti ellenállás

Az epoxi szigetelés kiválóan ellenáll a nedvességnek, a sópermetnek és a vegyi korróziónak, így alkalmas új energia-, energia-, tengeri és ipari környezetekben.

 

Csökkentett berendezésméret

A jobb szigetelési teljesítménynek köszönhetően a fázisok -a-fázisai és a fázis---föld távolságok csökkenthetők, lehetővé téve a berendezés miniatürizált kialakítását.

 

 

A nagyfeszültségű-fémházzal{1}}zárt kapcsolóberendezésekben a nagyfeszültségű-sínek szigetelési teljesítménye rendkívül magas. Az iparági szabványok általában megkövetelik, hogy a gyűjtősínek ne legyenek szabadon, és lángkésleltető tulajdonságokkal és hosszú távú feszültségállósággal kell rendelkezniük.

 

Ezért a Busbar Epoxi porbevonatot széles körben használják:

Közép- és nagyfeszültségű kapcsolóberendezések;
Energiatároló rendszerek;
Szélenergia és fotovoltaikus berendezések;
Vasúti tranzit áramellátó rendszerek;
Adatközponti áramelosztó rendszerek;
Ipari automatizálási áramelosztó berendezések.

 

A 15 kV-nál nagyobb névleges feszültségű berendezésekben a gyűjtősín-szigetelő bevonatpor hatékonyan javítja a rendszer működési stabilitását és csökkenti a szigetelés meghibásodásának kockázatát.

 

 

Jelenleg két fő epoxi szigetelési módszer létezik az iparban:

 

Fluidágyas porbevonat
Epoxigyanta impregnálás és térhálósítás.

Ezek közül a fluidágyas módszer alkalmas tömeges automatizált gyártásra, míg az impregnálási eljárás a nagy-igényű, nagy-tapadási forgatókönyvekre.

Egyes galvanizálási és porbevonatú gyűjtősín-termékek bevonása előtt ónozáson vagy nikkelezésen is átesnek, hogy tovább javítsák a vezetőképességet, a stabilitást és az oxidációval szembeni ellenállást.

 

Például:

Az ón-bevonatos szigetelt buszsínek alkalmasak párás környezetben való használatra.

A nikkel{0}}bevonatú szigetelt gyűjtősínek alkalmasabbak magas-hőmérsékletnek és korróziónak{2}}álló környezetben.

 

 

Az új energiahordozó- és energiatároló iparágak gyors fejlődésével az EV Busbar Powder Coating az új energiasínek fontos fejlesztési irányává vált.

 

Az új energiájú járművek nagyfeszültségű{0}}rendszerei magasabb követelményeket támasztanak a réz gyűjtősínekkel szemben:

Magasabb szigetelési szint;
Magasabb hőállóság;
Erősebb rezgésállóság;
Könnyebb kialakítás;
Magasabb biztonsági redundancia.

 

Ezért az Epoxy Spray Copper buszrudakat és a por epoxi szigetelési eljárásokat széles körben használják:

 

Tápegységek;
BMS rendszerek;
Energiatároló átalakítók
Töltőrendszerek;
Magas{0}}feszültségű elosztódobozok.

 

Az új energetikai rendszerekben a pozitív és negatív gyűjtősínek szigetelési megbízhatósága közvetlenül befolyásolja a teljes rendszer üzembiztonságát.

 

 

 

A jövő réz gyűjtősín-szigetelési technológiája a következő irányokban fog tovább fejlődni:

 

Magasabb névleges ellenállási feszültség;
Vékonyabb szigetelőréteg kialakítások;
Magasabb hővezető képesség;
Környezetbarátabb por anyagok;
Automatizált és intelligens permetezés;
Alkalmazkodóképesség bonyolult és szabálytalan szerkezetekhez;
Magasabb égésgátló{0}}besorolás.

 

Eközben az Insulating Coatings gyűjtősín-technológiája is korszerűsödik a magasabb frekvencia, nagyobb hőelvezetés és könnyebb súly felé, hogy megfeleljen az új energia, az elektromos hálózat fejlesztésének és az intelligens gyártás fejlesztési igényeinek.

 

Átfogó iparági trendek szempontjábólRéz buszrúd epoxi porbevonatmár nem csupán szigetelési folyamat, hanem fontos technológiai út lett az elektromos berendezések megbízhatóságának, biztonságának és miniatürizálási képességének javítására.