Översikt över kunskap om keramiska säkringar

 

Den keramiska säkringskroppen hänvisar till den keramiska kärnkomponenten som utgör det keramiska säkringsskalet och det interna strukturella stödet. Den är vanligtvis gjord av aluminiumoxid eller talkporslin med hög-renhet och sintrad vid hög temperatur. Den här komponenten har flera funktioner: att innehålla smältan och ljusbågssläckningsmediet-, tillhandahålla elektrisk isolering, motstå höga-bågtemperaturpåverkan och säkerställa säkringens mekaniska integritet. I energilagringssystemet är Energy Storage Fuse Ceramic Body den keramiska kroppen av energilagringssäkringen, som speciellt används för DC-sidans skydd av batteriets energilagringssystem. Dess design måste fullt ut beakta den termiska cykelspänningen som orsakas av frekvent laddning och urladdning av energilagringssystemet och de speciella släckningskraven för likströmsbågen. Till skillnad från vanliga keramiska säkringar, sätter energilagringstillämpningar högre standarder för värmechockbeständighet och långtidsisoleringsstabilitet hos den keramiska kroppen. Photovoltaic Energy Storage Fuse Ceramic Body är en fotovoltaisk energilagringssäkring keramisk kropp. Det är en underkategori som utvecklats med populariseringen av solcells- och lagringssystem{11}}. Den måste ta hänsyn till-högspänningens DC-egenskaper på solcellssidan och de frekventa belastningsvariationerna på energilagringssidan. PV Energy Storage Fuse Ceramic Body är en viktig skyddande komponent i solcellsenergilagringssystemet. Dess inre kavitetsform, väggtjockleksfördelning och ytfinish påverkar direkt ljusbågssläckningsmediets fyllnadseffekt och bågens begränsningsförmåga.

 

Dessutom representerar keramiska karosser för fotovoltaiska säkringar i Bussmann-serien branschens högsta standarder för keramiskt materialrenhet, sintringsdensitet och dimensionsnoggrannhet. Ceramic Body for High Speed ​​​​Fuses är en keramisk kropp för höghastighetssäkringar. Dess kärnfunktion är extremt snabb svarshastighet. Det används vanligtvis för att skydda känsliga kraftelektroniska enheter och kräver exakt kontroll av den keramiska kroppens värmekapacitet och värmeledningsförmåga. Keramiska kroppar för energilagringssäkring är en allmän term för den keramiska kroppen av energilagringssäkringar, som täcker flera applikationsnivåer från batteriklusterskydd till batteripaketskydd. Steatit Ceramic Body for EV Fuse är en steatit keramisk kropp för elfordonssäkringar. Det är en typisk lösning som balanserar kostnad och prestanda och lämpar sig för kostnadskänsliga-bilapplikationsscenarier. Ceramic Tube for Energy Storage Fuse är ett keramiskt rör för energilagringssäkringar. Den är vanligtvis utformad med ett cirkulärt eller fyrkantigt-tvärsnitt. Dess väggtjocklekslikformighet och rakhet är nyckeln till att säkerställa att smältan centreras och monteras. Keramiska karosser för fordonssäkringar är den keramiska karossen för fordonssäkringar, som samtidigt måste uppfylla fordonsmiljökrav såsom vibrationsbeständighet, temperaturcykler och saltspraykorrosion.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

De huvudsakliga materialen som används för att tillverka keramiska säkringskroppar inkluderar aluminiumoxidkeramik och talkporslin. Dessutom används aluminiumnitrid- eller berylliumoxidkeramik även i vissa hög{1}}tillämpningar. Aluminiumoxidkeramik använder hög-aluminiumoxid (Al₂O₃) som huvudkomponent. Beroende på det olika aluminiumoxidinnehållet är det uppdelat i olika kvaliteter som 95 porslin, 97 porslin och 99 porslin. Ju högre aluminiumoxidhalt, volymresistiviteten, mekanisk styrka och värmeledningsförmåga hos materialet kommer också att öka, men tillverkningskostnaden och produktionssvårigheten kommer också att öka i enlighet därmed. För produkter som Energy Storage Fuse Ceramic Body och Photovoltaic Energy Storage Fuse Ceramic Body som används i högspänningslikströmsscenarier, används vanligtvis 95 % eller 99 % aluminiumoxidkeramik. Volymresistiviteten hos aluminiumoxid med hög-renhet kan nå 10¹⁴-10¹⁵Ω·cm, och böjhållfastheten överstiger 300MPa. Den kan bibehålla strukturell integritet utan att brista vid höga temperaturer (upp till tusentals grader Celsius) som genereras av likströmsbågar. Talkporslin använder talk (hydratiserat magnesiumsilikat), lera och fältspat som sina huvudsakliga råvaror. Dess största fördelar är god bearbetningsförmåga och måttlig dielektricitetskonstant. Samtidigt är sintringstemperaturen låg (cirka 1250-1350 grader), och kostnaden är betydligt lägre än för keramik av aluminiumoxid med hög renhet. Steatit Ceramic Body för EV Fuse är en typisk representant för talkeramiska tillämpningar.

 

Den har en hög kostnadsprestanda i kostnadskänsliga-bilapplikationer. Den är särskilt lämplig för hög-hjälpkretsskydd och låg-kretsskydd för elfordon med en märkspänning som inte överstiger 800V. Keramisk kropp för fordonssäkringar Beroende på applikationsscenariot kan antingen aluminiumoxidkeramik (för hög-huvudkretsskydd) eller talkporslin (för låg-hjälpkretsskydd) användas. För produkter som keramisk kropp för höghastighetssäkringar som har speciella krav på värmeledningsförmåga är aluminiumnitridkeramik den föredragna lösningen på grund av deras höga värmeledningsförmåga (upp till 170W/(m·K)), som snabbt kan leda värmen som genereras när smältan smälter bort, vilket bidrar till att förkorta ljusbågens varaktighet. När det gäller materialtillförselstatus måste pulvret som används för att tillverka den keramiska kroppen genomgå strikt kontroll av partikelstorlek och renhetstestning. Volymdensiteten hos den keramiska kroppen bör nå mer än 95% av den teoretiska densiteten för att säkerställa produktens elektriska styrka och mekaniska tillförlitlighet.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tillverkningsprocessen för den keramiska säkringskroppen är ett tekniskt system som involverar flera precisionskontrolllänkar. Det typiska processflödet är följande: Steg 1: Beredning av råmaterial – Väg upp aluminiumoxid eller talk, lera, fältspat och andra råmaterial enligt formeln och tillsätt dem till kulkvarnen. Tillsätt samtidigt vatten, dispergeringsmedel och bindemedel för våtslipning. Slipningsfinheten påverkar direkt efterföljande formnings- och sintringskvalitet, och pulvrets medianpartikelstorlek måste vanligtvis kontrolleras inom intervallet 2-5 mikron. Den malda slurryn måste genomgå järnborttagningsbehandling för att avlägsna magnetiska föroreningar som kan minska isoleringsprestandan och passerar sedan genom ett spraytorktorn för att producera granulerat pulver med god flytbarhet. För högtrycksappliceringsprodukter som Energy Storage Fuse Ceramic Body och Photovoltaic Energy Storage Fuse Ceramic Body krävs renheten hos råvarorna, och aluminiumoxidpulver med låg natriumhalt måste väljas för att minska risken för jonmigrering vid höga temperaturer.

 

Steg 2: Formning – Fyll det granulerade pulvret i en precisionsform och få en grön kropp genom torrpressning, isostatisk pressning eller slipformning. Torrpressformning är den mest använda metoden. Formtrycket är vanligtvis mellan 50-150 MPa, och tryckhållningstiden måste säkerställa att gasen i pulvret töms ut helt. För rörformiga produkter som keramiskt rör för energilagringssäkring används vanligtvis isostatisk pressning eller extrudering för att uppnå enhetlig densitetsfördelning och bättre rakhet. För keramiska karosser för fordonssäkringar, på grund av den stora volymen, används vanligen hög-torrpressning med fler-kavitetsformar för att förbättra produktionseffektiviteten. Steg 3: Grön kroppsklippning – Det kan finnas blixt eller grader på kanterna på den formade gröna kroppen, som måste tas bort manuellt eller mekaniskt. För keramiska kroppar med inre kaviteter eller genomgående hål (som Steatite Ceramic Body for EV Fuse, som kan kräva reserverade smältinstallationsspår), krävs också borrning eller rillning i grönt tillstånd, eftersom hårdheten hos keramen efter sintring är extremt hög, och efterföljande bearbetningskostnader kommer att öka avsevärt.

 

Steg 4: Hög-temperatursintring – Den gröna kroppen sintras vid hög temperatur i en tunnelugn eller skyttelugn. Sintringsprocessen är uppdelad i tre steg: för-sintringssteget (rumstemperatur till cirka 600 grader) används för att tömma det organiska bindemedlet; sintringssteget med hög-temperatur (aluminiumoxidkeramik är cirka 1600-1700 grader, talkporslin är cirka 1250-1350 grader) för att uppnå diffusion och förtätning mellan partiklar; kylningssteget måste kontrollera kylningshastigheten för att undvika sprickbildning orsakad av termisk stress. För keramiska kroppar för höghastighetssäkringar, på grund av dess speciella krav på värmeledningsförmåga, måste mikrostrukturen efter sintring vara enhetlig och tät, och porositeten bör kontrolleras på en låg nivå. Steg 5: Precisionsslipning – För keramiska kroppar som kräver strikt matchande dimensioner krävs slipning efter sintring. Diamantslipskivor och CNC-slipar kan användas

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Användningsindustrin för keramiska säkringskroppar täcker ett brett spektrum av områden från traditionell kraftdistribution till ny energikraftgenerering, från elfordon till industriell automation. I kraftsystem används keramiska säkringskroppar för transformatorskydd, överströmsskydd i distributionsskåpet och matchande säkringar för hög-ställverk. Materialen måste ha höga-spänningsnivåer och anti-föroreningsförmåga. Inom området för ny energi används Energy Storage Fuse Ceramic Body i stor utsträckning i elektrokemiska energilagringskraftverk, industriella och kommersiella energilagringssystem och hushållsenergilagringsutrustning. Kortslutningsströmegenskaperna hos energilagringssystem skiljer sig markant från de för solcellssystem - batteriets kortslutningsström-stiger snabbare och har ett högre toppvärde. Därför måste energilagringssäkringens keramiska kropp ha högre mekanisk draghållfasthet och bättre motståndskraft mot bågeerosion. Photovoltaic Energy Storage Fuse Ceramic Body används huvudsakligen i integrerade solcells- och lagringssystem. Denna typ av system kopplar samman fotovoltaisk kraftgenerering och batterienergilagring på DC-sidan, vilket ställer högre krav på DC-brytkapaciteten hos den keramiska säkringskroppen.

 

Inom elfordonsindustrin används Steatite Ceramic Body for EV Fuse i hög-batteripaketskydd, PDU (high-power distribution unit) och laddningskretsar för elfordon. Driftspänningen för elfordon är vanligtvis mellan 400V och 800V, och vissa högspänningsplattformar har nått 1000V. Säkringens keramiska kropp måste bibehålla stabil isoleringsprestanda vid denna spänningsnivå. Ceramic Body for Automotive Fuses täcker ett bredare spektrum av fordonstillämpningsscenarier, inklusive kretsskydd i låg-hjälpkretsar (12V/24V), såsom fönsterkontroller, sätesjusteringar, belysningssystem, etc. Inom området industriell automation används Ceramic Bodies for Energy Storage Fuse även i UPS-strömförsörjningsskydd för strömavbrott och avbrott i industriella strömlagringssystem. Dessutom tjänar Ceramic Body for High Speed ​​​​Fuses främst scenarier som järnvägstransit, elektrisk framdrivning av fartyg och hög-effektomvandlare som har strikta krav på skyddsresponshastighet. Keramiskt rör för energilagringssäkring, som den centrala strukturella komponenten i energilagringssäkringar, används i stor utsträckning i containeriserade energilagringskraftverk och modulära energilagringssystem. Dess storleksspecifikationer behöver vanligtvis matcha skyddsparametrarna för energilagringsomvandlaren (PCS).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ingenjörsteamet kan snabbt slutföraKeramiskt rör för ny energisäkringKroppslösningsdesign baserad på din märkspänning, brytkapacitet och installationsgränssnittskrav. Välkommen att skicka in ritningar eller tekniska specifikationer för processutvärdering och provdockning.