نظرة عامة على موصل الجهد العالي
الموصلات عالية الجهد ، والمعروفة أيضًا باسم موصلات الجهد العالي ، هي نوع من موصل السيارات. يشيرون عمومًا إلى الموصلات ذات الجهد التشغيلي أعلى من 60 فولت وهم مسؤولون بشكل رئيسي عن نقل التيارات الكبيرة.
تُستخدم موصلات الجهد العالي بشكل أساسي في الدوائر عالية الجهد وعالي الدقة من السيارات الكهربائية. وهي تعمل مع الأسلاك لنقل طاقة حزمة البطارية من خلال دوائر كهربائية مختلفة إلى مكونات مختلفة في نظام المركبات ، مثل حزم البطارية ، وحدات التحكم في المحركات ، ومحولات DCDC. مكونات الجهد العالي مثل المحولات والشاحن.
في الوقت الحاضر ، هناك ثلاثة أنظمة قياسية رئيسية للموصلات عالية الجهد ، وهي المكونات الإضافية القياسية LV ، والمكون الإضافي القياسي لـ USCAR ، والمكون الإضافي القياسي الياباني. من بين هذه المكونات الثلاثة الإضافية ، تتمتع LV حاليًا بأكبر دوران في السوق المحلية ومعايير العملية الأكثر اكتمالا.
مخطط عملية تجميع موصل الجهد العالي
الهيكل الأساسي لموصل الجهد العالي
تتكون موصلات الجهد العالي بشكل أساسي من أربعة هياكل أساسية ، وهي المقاولين والعوازل والقذائف البلاستيكية والملحقات.
(1) جهات الاتصال: الأجزاء الأساسية التي تكمل الاتصالات الكهربائية ، وهي المحطات الذكور والإناث ، القصب ، إلخ ؛
(2) عازل: يدعم جهات الاتصال ويضمن العزل بين جهات الاتصال ، أي القشرة البلاستيكية الداخلية ؛
(3) القشرة البلاستيكية: تضمن قشرة الموصل محاذاة الموصل وتحمي الموصل بأكمله ، أي القشرة البلاستيكية الخارجية ؛
(4) الملحقات: بما في ذلك الملحقات الهيكلية وملحقات التثبيت ، وهي دبابيس تحديد المواقع ، دبابيس التوجيه ، حلقات التوصيل ، حلقات الختم ، أدوات الدوارة ، هياكل القفل ، إلخ.
موصل الجهد العالي المنفجر العرض
تصنيف موصلات الجهد العالي
يمكن تمييز موصلات الجهد العالي بعدة طرق. ما إذا كان الموصل لديه وظيفة التدريع ، أو يمكن استخدام عدد دبابيس الموصل ، وما إلى ذلك لتحديد تصنيف الموصل.
1.سواء كان هناك محمية أم لا
تنقسم الموصلات عالية الجهد إلى موصلات غير محمية وموصلات محمية وفقًا لما إذا كانت لديها وظائف التدريع.
الموصلات غير المحققة لها بنية بسيطة نسبيًا ، ولا وظيفة التدريع ، وتكلفة منخفضة نسبيًا. تستخدم في المواقع التي لا تتطلب التدريع ، مثل الأجهزة الكهربائية التي تغطيها حالات معدنية مثل شحن الدوائر ، وتصميمات حزمة البطارية ، والتحكم في التصميمات الداخلية.
أمثلة على الموصلات التي لا تحتوي على طبقة محمية ولا يوجد تصميم متشابك عالي الجهد
الموصلات المحمية لها هياكل معقدة ومتطلبات التدريع وتكاليف عالية نسبيًا. إنه مناسب للأماكن التي تتطلب فيها وظيفة التدريع ، مثل حيث يتم توصيل الخارج من الأجهزة الكهربائية بأسلاك الأسلاك عالية الجهد.
موصل مع مثال تصميم الدرع و HVIL
2. عدد المقابس
يتم تقسيم موصلات الجهد العالي وفقًا لعدد منافذ الاتصال (PIN). حاليًا ، فإن أكثرها استخدامًا هو موصل 1P وموصل 2P وموصل 3p.
موصل 1P له بنية بسيطة نسبيا وتكلفة منخفضة. إنه يفي بمتطلبات التدريع والمقايضة للماء للأنظمة عالية الجهد ، لكن عملية التجميع معقدة بعض الشيء وقابلية إعادة العمل سيئة. تستخدم عموما في حزم البطارية والمحركات.
الموصلات 2p و 3p لها هياكل معقدة وتكاليف مرتفعة نسبيًا. إنه يفي بمتطلبات التدريع والمقايضة للماء للأنظمة عالية الجهد ولديها الصيانة الجيدة. يستخدم بشكل عام لإدخال وإخراج التيار المستمر ، مثل حزم البطارية عالية الجهد ، محطات وحدة التحكم ، محطات إخراج الشاحن DC ، إلخ.
1p/2p/3p موصل الجهد العالي مثال
المتطلبات العامة لموصلات الجهد العالي
يجب أن تمتثل موصلات الجهد العالي للمتطلبات المحددة بواسطة SAE J1742 ولها المتطلبات التقنية التالية:
المتطلبات الفنية المحددة بواسطة SAE J1742
عناصر تصميم موصلات الجهد العالي
تشمل متطلبات موصلات الجهد العالي في أنظمة الجهد العالي على سبيل المثال لا الحصر: الجهد العالي والأداء الحالي العالي ؛ الحاجة إلى أن تكون قادرة على تحقيق مستويات أعلى من الحماية في ظل ظروف عمل مختلفة (مثل ارتفاع درجة الحرارة ، والاهتزاز ، وتأثير الاصطدام ، ومقاوم الغبار ومقاوم للماء ، وما إلى ذلك) ؛ لديها قابلية للتثبيت. لديك أداء التدريع الكهرومغناطيسي جيد. يجب أن تكون التكلفة منخفضة قدر الإمكان ودائم.
وفقًا للخصائص والمتطلبات المذكورة أعلاه التي يجب أن تتمتع بها الموصلات عالية الجهد ، في بداية تصميم موصلات الجهد العالي ، يجب أخذ عناصر التصميم التالية في الاعتبار ويتم إجراء التحقق من التصميم والاختبار المستهدف.
قائمة المقارنة لعناصر التصميم ، والأداء المقابل واختبارات التحقق من موصلات الجهد العالي
تحليل الفشل والمقاييس المقابلة للموصلات عالية الجهد
من أجل تحسين موثوقية تصميم الموصل ، يجب أولاً تحليل وضع الفشل الخاص به بحيث يمكن القيام بأعمال التصميم الوقائية المقابلة.
عادة ما يكون للموصلات ثلاثة أوضاع فاشلة رئيسية: سوء الاتصال ، عزل ضعيف ، وتثبيت فضفاض.
(1) لضعف الاتصال ، يمكن استخدام مؤشرات مثل مقاومة التلامس الثابتة ، ومقاومة التلامس الديناميكي ، وقوة فصل الثقب الواحد ، ونقاط الاتصال ، ومقاومة الاهتزاز للمكونات للحكم ؛
(2) لضعف العزل ، يمكن اكتشاف مقاومة العزل للعازل ، ومعدل تدهور الوقت للعازل ، ومؤشرات حجم العازل ، وجهات الاتصال والأجزاء الأخرى للحكم ؛
(3) من أجل موثوقية النوع الثابت والمنفصل ، يمكن أن يتم اختبار القدرة على التحمل ، لحظة التحمل ، وربط قوة الاحتفاظ بالدبوس ، وربط قوة إدخال دبوس ، وقوة الاحتفاظ في ظل ظروف الإجهاد البيئي والمؤشرات الأخرى للمحطة والموصل للحكم.
بعد تحليل أوضاع الفشل الرئيسية وأشكال الفشل للموصل ، يمكن اتخاذ التدابير التالية لتحسين موثوقية تصميم الموصل:
(1) حدد الموصل المناسب.
يجب ألا ينظر اختيار الموصلات في نوع الدوائر المتصلة وعددها فحسب ، بل يسهل أيضًا تكوين الجهاز. على سبيل المثال ، تتأثر الموصلات الدائرية بالعوامل المناخية والميكانيكية من الموصلات المستطيلة ، ولديها ارتداء ميكانيكي أقل ، وتتصل بشكل موثوق بأطراف الأسلاك ، لذلك يجب اختيار الموصلات الدائرية قدر الإمكان.
(2) كلما زاد عدد جهات الاتصال في الموصل ، انخفض موثوقية النظام. لذلك ، إذا سمحت المساحة والوزن ، فحاول اختيار موصل مع عدد أقل من جهات الاتصال.
(3) عند اختيار موصل ، ينبغي النظر في ظروف عمل المعدات.
وذلك لأن إجمالي حمل تيار الحمل والحد الأقصى للموصل يتم تحديده في كثير من الأحيان بناءً على الحرارة المسموح بها عند العمل في ظل أعلى ظروف درجات الحرارة في البيئة المحيطة. من أجل تقليل درجة حرارة العمل للموصل ، يجب النظر في ظروف تبديد الحرارة للموصل بالكامل. على سبيل المثال ، يمكن استخدام جهات الاتصال أبعد من مركز الموصل لتوصيل مصدر الطاقة ، والذي يفضي إلى تبديد الحرارة.
(4) مقاومة للماء ومضادة للتآكل.
عندما يعمل الموصل في بيئة ذات غازات وسوائل تآكل ، من أجل منع التآكل ، يجب إيلاء الاهتمام لإمكانية تثبيته أفقياً من الجانب أثناء التثبيت. عندما تتطلب الظروف تركيبًا رأسيًا ، يجب منع السائل من التدفق إلى الموصل على طول الخيوط. عموما استخدام الموصلات المقاومة للماء.
النقاط الرئيسية في تصميم جهات اتصال موصل الجهد العالي
تقوم تقنية الاتصال بالاتصال بشكل رئيسي بفحص منطقة الاتصال وقوة الاتصال ، بما في ذلك اتصال الاتصال بين المحطات والأسلاك ، واتصال الاتصال بين المحطات.
تعتبر موثوقية الاتصالات عاملاً مهمًا في تحديد موثوقية النظام وهي أيضًا جزء مهم من مجموعة تسخير الأسلاك عالية الجهد بأكمل. نظرًا لبيئة العمل القاسية لبعض المحطات والأسلاك والموصلات ، فإن العلاقة بين المحطات والأسلاك ، والاتصال بين المحطات والأطراف المعرضة للإخفاقات المختلفة ، مثل التآكل والشيخوخة والتخفيف بسبب الاهتزاز.
نظرًا لأن الفشل في تسخير الأسلاك الكهربائية الناتجة عن الأضرار والخفاط والسقوط وفشل الاتصالات يمثلون أكثر من 50 ٪ من الإخفاقات في النظام الكهربائي بأكمله ، ينبغي إيلاء الاهتمام الكامل لتصميم موثوقية الاتصالات في تصميم الموثوقية للنظام الكهربائي عالي الجهد.
1. اتصال الاتصال بين المحطة الطرفية والأسلاك
تشير العلاقة بين المحطات والأسلاك إلى العلاقة بين الاثنين من خلال عملية العقص أو عملية اللحام بالموجات فوق الصوتية. في الوقت الحاضر ، يتم استخدام عملية العقص وعملية اللحام بالموجات فوق الصوتية بشكل شائع في تسخير الأسلاك عالية الجهد ، ولكل منها مزاياها وعيوبها.
(1) عملية العقص
يتمثل مبدأ عملية العقص في استخدام القوة الخارجية للضغط جسديًا على سلك الموصل في الجزء المتجعد من المحطة. إن الارتفاع والعرض والدولة المستعرضة وقوة السحب من العقص الطرفية هي المحتويات الأساسية لجودة العقص الطرفية ، والتي تحدد جودة العقص.
ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن البنية المجهرية لأي سطح صلب معالج ناعما هو دائما خشنة وغير متساوية. بعد أن يتم تجنيد المحطات والأسلاك ، ليس ملامسة سطح التلامس بأكمله ، ولكن ملامسة بعض النقاط المنتشرة على سطح التلامس. ، يجب أن يكون سطح التلامس الفعلي أصغر من سطح التلامس النظري ، وهو أيضًا سبب ارتفاع مقاومة التلامس لعملية العقص.
يتأثر العقص الميكانيكي بشكل كبير بعملية العقص ، مثل الضغط ، وارتفاع العقص ، وما إلى ذلك. لذلك ، فإن اتساق العقص في عملية العقص متوسطة وارتداء الأداة هو التأثير كبير والموثوقية متوسطة.
عملية العقص من العقص الميكانيكية ناضجة ولديها مجموعة واسعة من التطبيقات العملية. إنها عملية تقليدية. جميع الموردين الكبار تقريبًا لديهم منتجات تسخير الأسلاك باستخدام هذه العملية.
ملامح الاتصال الطرفية والأسلاك باستخدام عملية العقص
（2) عملية اللحام بالموجات فوق الصوتية
يستخدم اللحام بالموجات فوق الصوتية موجات اهتزاز عالية التردد لتنقل إلى أسطح كائنين يتم اللحامين. تحت الضغط ، تفرك أسطح الكائنين ضد بعضهما البعض لتشكيل الانصهار بين الطبقات الجزيئية.
يستخدم اللحام بالموجات فوق الصوتية مولدًا بالموجات فوق الصوتية لتحويل 50/60 هرتز إلى 15 أو 20 أو 30 أو 40 كيلو هرتز الطاقة الكهربائية. يتم تحويل الطاقة الكهربائية عالية التردد التي تم تحويلها مرة أخرى إلى حركة ميكانيكية لنفس التردد من خلال محول الطاقة ، ثم يتم نقل الحركة الميكانيكية إلى رأس اللحام من خلال مجموعة من أجهزة القرن التي يمكن أن تغير السعة. ينقل رأس اللحام طاقة الاهتزاز المستلمة إلى مفصل الشغل المراد لحامه. في هذه المنطقة ، يتم تحويل طاقة الاهتزاز إلى طاقة حرارة من خلال الاحتكاك ، ويذوب المعدن.
من حيث الأداء ، فإن عملية اللحام بالموجات فوق الصوتية لها مقاومة ملامسة صغيرة وتسخين زائد منخفض لفترة طويلة ؛ من حيث السلامة ، من الموثوق بها وليس من السهل تخفيفها وتنطلق تحت الاهتزاز طويل الأجل ؛ يمكن استخدامه للحام بين المواد المختلفة ؛ يتأثر بأكسدة السطح أو الطلاء التالي ؛ يمكن الحكم على جودة اللحام من خلال مراقبة الأشكال الموجية ذات الصلة لعملية العقص.
على الرغم من أن تكلفة المعدات الخاصة بعملية اللحام بالموجات فوق الصوتية مرتفعة نسبيًا ، ولا يمكن أن تكون الأجزاء المعدنية التي يجب لحامها سميكة للغاية (عمومًا ≤5 مم) ، فإن اللحام بالموجات فوق الصوتية هو عملية ميكانيكية ولا توجد تدفقات حالية أثناء عملية اللحام بأكملها ، لذلك لا توجد قضايا التوصيل الحراري والمقاومة هي الاتجاهات المستقبلية للحمام للهبوط في الأسلاك ذات الصبغة العالية.
المحطات والموصلات مع اللحام بالموجات فوق الصوتية ومتابعة المقاطع العرضية الخاصة بهم
بغض النظر عن عملية العقص أو عملية اللحام بالموجات فوق الصوتية ، بعد توصيل المحطة بالسلك ، يجب أن تلبي قوة الانسحاب المتطلبات القياسية. بعد توصيل السلك بالموصل ، يجب ألا تكون قوة السحب أقل من الحد الأدنى من قوة السحب.
وقت النشر: ديسمبر -06-2023