Vakuumpinna paigaldamismeetodid ja tõkkeisolatsiooni disain ringluse ühikutes

Vakuumpõhja paigaldusmeetodi valik tugeva isolatsiooni disainis

Tugeva isolatsiooniga komponentide disaini põhiline küsimus on, kas vakuumpõhja korral kasutada otsest katablitamist või hilisemat paigaldust ja katablitamist. Kui kasutatakse otset katablitamist, võib tekkida mõningane ebasobivuse määr APG protsessi probleemide või vakuumpõhja kvaliteedi tõttu. Lisaks tuleb otsest katablitamist juures peatama hea soojusvahetusega peamisel juhtlülites ja nõutakse kõrgemat materjalide toimivust, mis muudab massitootmise raskeks, sest erinevad kliendid võivad valida vakuumpõhjade erinevate tootjate poolt.

Kui kasutatakse hilisemat paigaldust ja katablitamist, saab tagada ka välise isolatsiooni, ja vakuumpõhja hinda on madalam, sest spetsiaalseid kapseldatud pool-põhjasid ei ole vaja. Katablitamisel pole vajalik ümber vakuumpõhja tampela kiht – piisab pinnaköitmisest. See protsess on mitme aasta jooksul viljakalt rakendatud välistele vakuumpõhjaliste lülitetele. Lisaks, kui toode soojeneb, on vakuumpõhja ümber olev silikoongumi paindlikum, mis pakub paremat pingelastikut.

Klaasitransiittemperatuuri valik tugeva isolatsiooni disainis

Üldiselt, mida kõrgem klaasitransiittemperatuur, seda pruunim kohutavam on materjal ja see on altkäiguvamini. Kui klaasitransiittemperatuuri valitakse ainult soojukindluse järgi, siis suudavad vaid mõned materjalid saavutada nii kõrge klaasitransiittemperatuuri kui ka suurepärase altkäigu vastupidavuse. Kuid sellised materjalid on väga kallid, mis tõmbab oluliselt tootmiskulud. Kui uue toote hind on palju kõrgem kui olemasolevad tooted, siis klientide vastuvõtmine väheneb oluliselt.

Seega, klaasitransiittemperatuuri valik võib viidata SF₆ gaasi-isolatsiooniga lüliteseadmete isolatsioonikomponentide kasutatud temperatuurile, nagu SF₆ koorikud, kus ülemised ja alumised kontaktid on samuti resiinis sisestatud. Kasutatavate materjalide klaasitransiittemperatuur on tavaliselt umbes 100°C, ja need tooted on mitme aasta jooksul teeninud vähe sündmusi, mis on tingitud liiga suurest soojenemisest, mis näitab selle valiku õiguspärasust. Lüliteseadmete seisukohalt on oluline ka temperatuuri tõusu kontroll – arvestades piisava juhtlülite elektrivoolu, materjalide juhivuse kontrolli, plaatimise kvaliteeti ja kokkupaneku täpsust, samuti kontrollides ja vähendades ümbritseva temperatuuri struktuurilise disaini abil. Materjalide spetsifikatsioone tuleb ülevaatavalt hinnata, kombinerides sarnaste toodete töötamise kogemustega.

Väljundkappide disain tugevas isolatsioonis

Tugeva isolatsiooni komponentide väljundkappide disainis on sissetulevad kapid tavaliselt läbipääsemise tüüpi, kuid väljundkappeid kasutatakse mõnikord ka kumerena. Kumerad kapid on raskem valmistada, nende peamised väljakutsed hõlmavad:

• Juhtjoone ja malli joondamist, kus esineb võimalikku deformeerumist juhtjoone eeltöötlemisel;

• Toote formeerimise järel tekkinud rekat, kuna juhtjoon on kõrge temperatuuril formeerimisel, ja ebaproperne protsessi juhtimine võib põhjustada rekat külmendamisel. Lisaks tuleb disainis arvestada, kas installimise mutsile võib tekkida laengutamine järgmiseks installimiseks.

Juhtkomponentide ja juhtlülite ühendamise disain tugevas isolatsioonis

Peamiste juhtkomponentide disainis tuleks kohustuslikult saavutada siledad üleminekud, kui seda lubab elektrivoo nõuded – eelistatavasti ümberkaardistatud, mitte nurkad. Ühenduste tegemisel tuleks kasutada tahetamist, mitte pilvkruvi, et vähendada koroonalaengut ja takistada rekat. Liikuvate ühenduste puhul on eelistatav nõel-lüliti tüübi ühend, mis on odavam kui pistiktyypidega, vähendab nõudeid juhtjoone mõõtmetele ja asukohale ning võimaldab lihtsalt reguleerida tsükli vastust.

Kokkupaneku vastuse nõuetel tuleks määrata resiinis sisestatud juhtkomponentide tsükli vastus, eriti tahetatud juhtjoontel, et vältida toote ebasobivust, mille põhjustab halb tahetuse kvaliteet. Juhtjoone kuju optimiseerimise kaudu saab vähendada maapinna (pinna maanduskihi) suunda elektrivälja tugevust, parandada sidumist resiiniga ja tugevdada insuleeriva komponendi üldist mehaanilist tugevust.

Pinna maanduskihi disain tugevas isolatsioonis

Pinna maanduskihi töötlused hõlmavad välispuhverdamist juhitavaga silikoongummiga, juhitava liimiga (või värviga) või metallispriigi rakendamist. Olenemata kasutatavast meetodist, on põhiline eesmärk kontrollida osalislaengu. Tõhusa kontrolli puudumisel võib osalislaeng leevitada, mis on seotud ka resiinikihi paksuse disainiga. Teiste ekraanitud isolatsioonikomponentide võrdel on tugeva isolatsiooni struktuur oluliselt erinev – teistes komponentides on tavaliselt sümmetriline silindrilise elektriväli kõrgepinge ja maapinna vahel, olenemata sellest, kas kõrgepingeline lõpp on ekraanivõrk või ringiline juhtjoon.

Tugevas isolatsioonis aga hõlmab kõrgepingeline osa nii ringilisi kui ka tasakujulisi pinnaid, samas kui maapinna lõpp on tasane, mis nõuab hoolikat arutelu, kuidas need struktuurilised erinevused mõjutavad toimivust. Tehniliselt on maanduskihil kaks olulist nõuet: jätkuvus ja osalislaengu tase. Transporti, paigaldamise, eriti kohapealset tööd tehes, võib igasugune mõju või ahvenemine põhjustada osalislaengut maanduskihi ääres, mis tekitab uusi väljakutseid järgmiseks töötamiseks ja kaitseks.

Soojusvahetuse perspektiivist pakub metallispriigi rakendamine parima toimivuse, kuna see omab suureimat soojuse juhtivust, mis oluliselt tugevdab erinevate vananemisfaktorite, eriti soojuskütuste vastu. Maanduskihi kaitset tuleb arvesse võtta insuleeriva komponendi tootmisel, ja toote kaitset maanduskihi töötlemisel on samuti oluline.

Tugeva isolatsiooniga keha ja kapite koospaneku disain

Enamus disaineid eraldab peamise keha sissetulevatest ja väljundkapidest, sealhulgas katkestaja insuleerivate tuubide ja kapite vahelise ühenduse, mis on kõrgekontaktina paigaldamisel. Mõõtmete kontroll on oluline, kuid sama oluline on ka koospaneku protsessi kontroll. Kui esineb kontaktivahikuid või kui koospaneku käigus sisse tuuakse tolm või niiskus (keskkonna kondenseerumise tõttu), võib tekida laengutamine paigaldamise mutsile. Lisaks on ringmainitud ühikud kompaktsed, seega tuleb paigalduse lihtsust arvestada sissetuleva/väljundinsuleeriva ja kaabelite paigaldusega, eriti kaabeleterminaatoritega, mis juba nõuavad kõrget paigalduskvaliteeti. Inconvenient installation may easily lead to quality issues and cause insulation breakdown.

Lõppkokkuvõte

Tugeva isolatsiooniga ringmainitud ühikud omavad olulist turupotentsiaali. Nende põhikomponendi, tugeva isolatsioonielementi, uurimine on laiaulatuslik. Kui tugeva isolatsiooni disain jätkub parandamist, saavutab tugeva isolatsiooniga ringmainitud ühikute tehnoloogia veelgi edusamme.