Visão geral do conhecimento da indústria de fusíveis cerâmicos

 

O corpo do fusível de cerâmica refere-se ao componente cerâmico central que constitui o invólucro do fusível de cerâmica e o suporte estrutural interno. Geralmente é feito de alumina de alta pureza ou porcelana de talco e sinterizado em alta temperatura. Este componente tem múltiplas funções: conter o meio de fusão e{3}}extinção de arco, fornecer isolamento de isolamento elétrico, resistir ao impacto de alta-temperatura do arco e garantir a integridade mecânica do fusível. No sistema de armazenamento de energia, o corpo cerâmico do fusível de armazenamento de energia é o corpo cerâmico do fusível de armazenamento de energia, que é especialmente usado para a proteção do lado CC do sistema de armazenamento de energia da bateria. Seu projeto deve considerar integralmente o estresse do ciclo térmico causado pelas cargas e descargas frequentes do sistema de armazenamento de energia e os requisitos especiais de extinção do arco CC. Diferente dos corpos cerâmicos fusíveis comuns, as aplicações de armazenamento de energia estabelecem padrões mais elevados para a resistência ao choque térmico e estabilidade de isolamento-de longo prazo do corpo cerâmico. O corpo cerâmico do fusível de armazenamento de energia fotovoltaica é um corpo cerâmico do fusível de armazenamento de energia fotovoltaica. É uma subcategoria desenvolvida com a popularização de sistemas integrados-fotovoltaicos e de armazenamento. Ele precisa levar em consideração as características de alta-tensão CC do lado fotovoltaico e as características de flutuação frequente de carga do lado de armazenamento de energia. O corpo cerâmico do fusível de armazenamento de energia fotovoltaica é um componente de proteção chave do sistema de armazenamento de energia fotovoltaica. O formato da cavidade interna, a distribuição da espessura da parede e o acabamento superficial afetam diretamente o efeito de enchimento do meio extintor de arco e a capacidade de restrição do arco.

 

Além disso, os corpos cerâmicos para fusíveis fotovoltaicos da série Bussmann representam os mais altos padrões da indústria em termos de pureza de material cerâmico, densidade de sinterização e precisão dimensional. Corpo cerâmico para fusíveis de alta velocidade é um corpo cerâmico para fusíveis de alta-velocidade. Sua principal característica é a velocidade de resposta extremamente rápida. Geralmente é usado para proteger dispositivos eletrônicos de potência sensíveis e requer controle preciso da capacidade térmica e das características de condutividade térmica do corpo cerâmico. Corpos cerâmicos para fusíveis de armazenamento de energia é um termo geral para o corpo cerâmico de fusíveis de armazenamento de energia, cobrindo vários níveis de aplicação, desde proteção de conjunto de baterias até proteção de conjuntos de baterias. Corpo de cerâmica de esteatita para fusível EV é um corpo de cerâmica de esteatita para fusíveis de veículos elétricos. É uma solução típica que equilibra custo e desempenho e é adequada para cenários-de aplicações automotivas sensíveis ao custo. O tubo cerâmico para fusível de armazenamento de energia é um tubo cerâmico para fusíveis de armazenamento de energia. Geralmente é projetado com uma seção transversal-circular ou quadrada. A uniformidade e retilineidade da espessura da parede são as chaves para garantir que o fundido esteja centralizado e montado. Corpo cerâmico para fusíveis automotivos é o corpo cerâmico de fusíveis automotivos, que deve atender simultaneamente aos requisitos ambientais do veículo, como resistência à vibração, ciclos de temperatura e corrosão por névoa salina.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Os principais materiais utilizados para fabricar corpos fusíveis cerâmicos incluem cerâmica de alumina e porcelana de talco. Além disso, cerâmicas de nitreto de alumínio ou óxido de berílio também são usadas em determinadas aplicações de alta-demanda. A cerâmica de alumina usa alumina de alta{3}}pureza (Al₂O₃) como componente principal. De acordo com o diferente teor de alumina, ela é dividida em diferentes graus, como porcelana 95, porcelana 97 e porcelana 99. Quanto maior o teor de alumina, a resistividade volumétrica, a resistência mecânica e a condutividade térmica do material também aumentarão, mas o custo de fabricação e a dificuldade de produção também aumentarão proporcionalmente. Para produtos como corpo cerâmico de fusível de armazenamento de energia e corpo cerâmico de fusível de armazenamento de energia fotovoltaica usados ​​em cenários de alta-tensão CC, geralmente são usadas cerâmicas de alumina com 95% ou 99%. A resistividade volumétrica da alumina de alta-pureza pode atingir 10¹⁴-10¹⁵Ω·cm, e a resistência à flexão excede 300MPa. Ele pode manter a integridade estrutural sem explodir em altas temperaturas (até milhares de graus Celsius) geradas por arcos DC. A porcelana talco utiliza talco (silicato de magnésio hidratado), argila e feldspato como principais matérias-primas. Suas maiores vantagens são boa processabilidade e constante dielétrica moderada. Ao mesmo tempo, a temperatura de sinterização é baixa (cerca de 1250-1350 graus) e o custo é significativamente inferior ao da cerâmica de alumina de alta pureza. O corpo cerâmico de esteatita para fusível EV é um representante típico de aplicações de talco cerâmico.

 

Ele tem um alto desempenho de custo em aplicações automotivas-sensíveis ao custo. É especialmente adequado para proteção de circuitos auxiliares de alta-tensão e proteção de circuitos de baixa-tensão de veículos elétricos com tensão nominal não superior a 800V. Corpo cerâmico para fusíveis automotivos Dependendo do cenário de aplicação, pode-se usar cerâmica de alumina (para proteção do circuito principal de alta-tensão) ou porcelana de talco (para proteção do circuito auxiliar de baixa-tensão). Para produtos como Corpo Cerâmico para Fusíveis de Alta Velocidade que possuem requisitos especiais de condutividade térmica, as cerâmicas de nitreto de alumínio são a solução preferida devido à sua alta condutividade térmica (até 170W/(m·K)), que pode conduzir rapidamente o calor gerado quando o fundido derrete, ajudando a encurtar a duração do arco. Em termos de status de fornecimento de material, o pó utilizado na fabricação do corpo cerâmico deve passar por rigoroso controle de tamanho de partícula e testes de pureza. A densidade volumétrica do corpo cerâmico deve atingir mais de 95% da densidade teórica para garantir a resistência elétrica e a confiabilidade mecânica do produto.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O processo de fabricação do corpo do fusível cerâmico é um sistema técnico que envolve múltiplos links de controle de precisão. O fluxo típico do processo é o seguinte: Etapa 1: Preparação da matéria-prima – Pesar alumina ou talco, argila, feldspato e outras matérias-primas de acordo com a fórmula e adicioná-las ao moinho de bolas. Ao mesmo tempo, adicione água, dispersante e aglutinante para moagem úmida. A finura da moagem afeta diretamente a qualidade subsequente da moldagem e da sinterização, e o tamanho médio das partículas do pó geralmente deve ser controlado dentro da faixa de 2-5 mícrons. A pasta moída precisa passar por tratamento de remoção de ferro para remover impurezas magnéticas que podem reduzir o desempenho do isolamento e, em seguida, passa por uma torre de secagem por pulverização para produzir pó granulado com boa fluidez. Para produtos de aplicação de alta pressão, como corpo cerâmico de fusível de armazenamento de energia e corpo cerâmico de fusível de armazenamento de energia fotovoltaica, a pureza das matérias-primas é necessária, e o pó de alumina com baixo teor de sódio precisa ser selecionado para reduzir o risco de migração de íons em altas temperaturas.

 

Etapa 2: Moldagem – Encher o pó granulado em um molde de precisão e obter um corpo verde por prensagem a seco, prensagem isostática ou moldagem por deslizamento. A moldagem por prensa a seco é o método mais comumente usado. A pressão de moldagem geralmente está entre 50-150MPa, e o tempo de retenção da pressão precisa garantir que o gás no pó seja totalmente descarregado. Para produtos tubulares, como tubo cerâmico para fusível de armazenamento de energia, a prensagem isostática ou extrusão é geralmente usada para obter distribuição de densidade uniforme e melhor retilinidade. Para corpos cerâmicos para fusíveis automotivos, devido ao grande volume, a prensagem a seco em alta-velocidade geralmente é usada com moldes-de múltiplas cavidades para melhorar a eficiência da produção. Etapa 3: Corte do corpo verde - Pode haver rebarbas ou rebarbas nas bordas do corpo verde formado, que precisam ser removidas manual ou mecanicamente. Para corpos cerâmicos com cavidades internas ou furos passantes (como corpo cerâmico de esteatita para fusível EV, que pode exigir ranhuras de instalação de fusão reservadas), a perfuração ou ranhura também é necessária no estado verde, porque a dureza da cerâmica após a sinterização é extremamente alta, e os custos de usinagem subsequentes aumentarão significativamente.

 

Etapa 4: Sinterização-de alta temperatura – O corpo verde é sinterizado em alta temperatura em um forno túnel ou forno vaivém. O processo de sinterização é dividido em três etapas: a fase de pré-sinterização (temperatura ambiente de cerca de 600 graus) é usada para descarregar o ligante orgânico; o estágio de sinterização-de alta temperatura (a cerâmica de alumina tem cerca de 1600-1700 graus, a porcelana de talco tem cerca de 1250-1350 graus) para obter difusão e densificação entre as partículas; o estágio de resfriamento precisa controlar a taxa de resfriamento para evitar rachaduras causadas por estresse térmico. Para Corpo Cerâmico para Fusíveis de Alta Velocidade, devido aos seus requisitos especiais de condutividade térmica, a microestrutura após a sinterização precisa ser uniforme e densa, e a porosidade deve ser controlada em um nível baixo. Etapa 5: Retificação de precisão – Para corpos cerâmicos que exigem dimensões rigorosas, a retificação é necessária após a sinterização. Rebolos de diamante e retificadoras CNC podem ser usados

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

As indústrias de aplicação de corpos fusíveis cerâmicos cobrem uma ampla gama de campos, desde a distribuição de energia tradicional até a geração de energia de novas energias, de veículos elétricos à automação industrial. Em sistemas de energia, os corpos de fusíveis de cerâmica são usados ​​para proteção de transformadores, proteção de sobrecorrente de gabinete de distribuição e fusíveis correspondentes para quadros de distribuição de alta-tensão. Os materiais devem ter níveis de resistência de alta-tensão e capacidade anti-poluição. No campo de novas energias, o corpo cerâmico do fusível de armazenamento de energia é amplamente utilizado em usinas de armazenamento de energia eletroquímica, sistemas de armazenamento de energia industriais e comerciais e equipamentos domésticos de armazenamento de energia. As características da corrente de curto-circuito dos sistemas de armazenamento de energia são significativamente diferentes daquelas dos sistemas fotovoltaicos - a corrente de curto-circuito da bateria aumenta mais rapidamente e tem um valor de pico mais alto. Portanto, o corpo cerâmico do fusível de armazenamento de energia precisa ter maior resistência à tração mecânica e melhor resistência à erosão por arco. O corpo cerâmico do fusível de armazenamento de energia fotovoltaica é usado principalmente em sistemas fotovoltaicos e de armazenamento integrados. Este tipo de sistema acopla a geração de energia fotovoltaica e o armazenamento de energia da bateria no lado CC, o que impõe requisitos mais elevados à capacidade de interrupção CC do corpo cerâmico do fusível.

 

Na indústria de veículos elétricos, o corpo cerâmico de esteatita para fusível EV é usado na proteção de baterias de alta-tensão, PDU (unidade de distribuição de energia de alta-tensão) e circuitos de carregamento de veículos elétricos. A tensão operacional dos veículos elétricos geralmente fica entre 400 V e 800 V, e algumas plataformas-de alta tensão atingiram 1.000 V. O corpo cerâmico do fusível precisa manter um desempenho de isolamento estável neste nível de tensão. Corpo cerâmico para fusíveis automotivos cobre uma ampla gama de cenários de aplicação automotiva, incluindo proteção de circuitos em circuitos auxiliares de baixa-tensão (12V/24V), como controles de janelas, ajustes de assentos, sistemas de iluminação, etc. No campo da automação industrial, Corpos cerâmicos para fusível de armazenamento de energia também são usados ​​em fontes de alimentação ininterruptas UPS, sistemas de armazenamento de energia industrial e proteção de energia de backup em data centers. Além disso, o corpo cerâmico para fusíveis de alta velocidade atende principalmente cenários como trânsito ferroviário, propulsão elétrica de navios e conversores de alta-potência que possuem requisitos rígidos de velocidade de resposta de proteção. O tubo cerâmico para fusível de armazenamento de energia, como componente estrutural central dos fusíveis de armazenamento de energia, é amplamente utilizado em usinas de armazenamento de energia em contêineres e sistemas modulares de armazenamento de energia. Suas especificações de tamanho geralmente precisam corresponder aos parâmetros de proteção do conversor de armazenamento de energia (PCS).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A equipe de engenharia pode concluir rapidamente oTubo cerâmico para novo fusível de energiaprojeto da solução corporal com base em sua tensão nominal, capacidade de interrupção e requisitos de interface de instalação. Bem-vindo ao enviar desenhos ou especificações técnicas para avaliação de processos e acoplamento de amostras.