Johdinsarjan puristuksen perusteellinen tekninen analyysi: Putkimaisten liittimien ja suojarenkaiden ydinprosessit

Johdinsarjan puristuksen perusteellinen tekninen analyysi: Putkimaisten liittimien ja suojarenkaiden ydinprosessit

Johdinliittimet ovat johdinsarjojen kriittisiä komponentteja, jotka mahdollistavat sähköliitokset ja välittävät virtaa ja signaaleja. Puristusliitosten laatu määrää suoraan johtosarjan yleisen luotettavuuden, kestävyyden ja turvallisuuden. Rakenteellisen suunnittelun perusteella liittimet luokitellaan pääasiassa kahteen luokkaan: avoimet liittimet ja suljetut liittimet (putkimaiset). Avoimia liittimiä käytetään pääasiassa perinteisissä pienjännitejohtosarjoissa, joissa puristusprosessi on vakiintunut ja kypsä. Sitä vastoin suljetut liittimet, jotka hyötyvät täysin suljetusta rakenteestaan, joka tarjoaa erinomaisen mekaanisen lujuuden, paremman tiiviyden ja paremman tärinänkestävyyden, ovat tulleet vallitsevaksi valinnaksi suurjännitejohtosarjoissa uusissa energianlähteissä. Samanaikaisesti suojarenkaiden puristamisesta on tullut myös olennainen osa suurjännitejohtosarjojen valmistusprosessia, jotta ne täyttäisivät suurjännitejärjestelmien tiukat sähkömagneettisen yhteensopivuuden (EMC) vaatimukset. Tämän artikkelin tarkoituksena on tarjota yksityiskohtainen tarkastelu putkimaisten liittimien ja suojarenkaiden vallitsevista puristusmenetelmistä suurjännitejohtosarjoissa ja tarjota ammattimaista ohjausta prosessin valintaan ja laadunvalvontaan.

I. Yksityiskohtainen selitys suljetun putken (putkimaisen) liittimen puristusmenetelmistä

Putkimaisten liittimien puristamisen tavoitteena on luoda pysyvä, kestävä ja sähköisesti optimaalinen liitos liittimen rungon seinämän ja säikeiden välille kontrolloidun plastisen muodonmuutoksen avulla. Tällaisten puristusten keskeisiä arviointikriteerejä ovat poikkileikkausanalyysi (säikeiden muodonmuutoksen täyttösuhteen, purseiden korkeuden, puristusleveyden jne. arviointi) ja mekaaninen vetolujuustesti.

1. Kuusikulmainen puristus

• Periaate ja soveltaminenTämä menetelmä kohdistaa tasaisen paineen kuudesta säteittäisestä suunnasta tarkkuusmatriisin avulla, jolloin pyöreä liitinholkki supistuu tasaisesti johtimen ympärille. Se sopii ensisijaisesti suuripoikkipinta-alaisille johtimille, joiden poikkipinta-ala on 8 mm² tai enemmän, mikä edellyttää erinomaista yhteensopivuutta johtimen poikkileikkauspinta-alan ja liittimen sisähalkaisijan välillä.

• Prosessin avainkohdatPuristusliikkeen on oltava tasaista ja hallittua, tyypillisesti se suoritetaan käyttämällä hydrauliset laitteet estääkseen liittimen rungon mikrohalkeamat, jotka johtuvat hetkellisestä liiallisesta jännityksestä. Prototyyppien kehityksessä käytetään usein pikavaihtoisia kuusikulmaisia ​​hydraulisia puristimia, kun taas massatuotannossa käytetään erikoistuneita automatisoituja hydraulisia puristuskoneita. Tuloksena oleva poikkileikkaus on säännöllinen kuusikulmio, jossa on erinomainen säikeiden täyttö ja suuri tehokas johtava pinta-ala.

• EdutTasainen jännityksen jakautuminen, korkea mekaaninen lujuus liitoskohdassa, alhainen sähkövastus ja optimaalinen pitkäaikainen luotettavuus.

2. Kuusikulmainen kaksipisteinen puristusliitos

• Periaate ja soveltaminenTämä menetelmä perustuu kuusikulmaiseen puristukseen lisäämällä kaksi syvempää puristuspistettä puristusalueen keskialueelle. Se on suunniteltu johtimille, joiden koko on 8 mm² ja yli jossa johtimen poikkileikkauspinta-ala on hieman pienempi kuin liittimen sisähalkaisija.

• Prosessin avainkohdatKaksi keskeistä puristuspistettä aiheuttavat suuremman paikallisen muodonmuutoksen, mikä varmistaa säikeiden ja liittimen seinämän välisen tiiviin kosketuksen jopa pienissä raoissa. Tämä prosessi vaatii puristuslaitteilta suurta tarkkuutta ja vakautta, missä maahantuotujen huippukoneiden käyttö tarjoaa usein etua. Tällä hetkellä tätä menetelmää käytetään laajalti sen erinomaisen mukautuvuuden vuoksi, koska korkeajännitejohtosarjojen kansallisia standardeja kehitetään jatkuvasti.

• Edut: Suurempi toleranssi johtimen ja liittimen välisille liitostoleransseille, mikä takaa vakaan sähköisen kosketuksen ja samalla säilyttää vaaditun vetolujuuden.
  
  
  

3. MW-tyyppinen puristus

• Periaate ja soveltaminenKuusikulmaisen kaksipistepuristuksen optimoitu muunnelma, jossa lopullinen puristusmuoto muistuttaa kirjainten "M" ja "W" yhdistelmää. Sitä käytetään johtimissa, joiden koko on 8 mm² ja yli jonka poikkileikkauspinta-ala on hieman pienempi kuin liittimen sisähalkaisija.

• Prosessin avainkohdatMW-tyyppisessä puristuksessa käytetään ainutlaatuista suotuisaa puristusmuotoilua, joka edistää metallin virtausta. Se saavuttaa suuren lujuuden puristuksen samalla, kun liittimien muodonmuutoksia hallitaan paremmin ja liiallisen muokkauslujittumisen alueet minimoidaan. Poikkileikkauksen laatu on erinomainen ja säikeiden upotus on tasainen. Tätä edistynyttä prosessia arvostetaan suuresti korkeajännitteisessä, suurten poikkileikkausten liittimien puristuksessa, ja sitä tukevat asiaankuuluvat patentit.

• EdutYhdistää korkean mekaanisen lujuuden erinomaisiin sähköliitäntäominaisuuksiin, mikä edustaa optimaalista ratkaisua, joka tasapainottaa luotettavuuden ja valmistettavuuden.

4. Neljän pisteen puristus

• Periaate ja soveltaminenPuristus kohdistuu neljästä kohtisuorasta suunnasta. Tätä menetelmää käytetään tyypillisesti pienet ja keskikokoiset johtimet, joiden poikkipinta-ala on 6 mm² tai alle, jossa johto ja liitin sopivat hyvin yhteen.

• Prosessin avainkohdatKäytetään yleisesti 3 mm², 4 mm² ja 6 mm² johdinliitännöissä. Johdin on asetettava liittimeen ennen puristamista, ja on oltava varovainen, ettei liitin irtoa käsittelyn aikana. Laite on suhteellisen standardi ja tarjoaa korkean hyötysuhteen.

• EdutYksinkertainen, kypsä ja kustannustehokas prosessi, joka tarjoaa luotettavan ja taloudellisen ratkaisun pienipoikkileikkauksisille johdoille.

II. Yksityiskohtainen selitys suojarenkaan puristusmenetelmistä

Suojarenkaan puristamisen tavoitteena on muodostaa kaapelin punotun suojakerroksen ja liitinkotelon välille matalaresistanssinen ja luja sähköinen liitos, joka luo jatkuvan sähkömagneettisen suojausreitin. Keskeiset suorituskykymittarit ovat suojakerroksen liitoksen vetovoiman kestävyys ja sen sähköinen resistanssi.

1. Suojakerroksen kuusikulmainen puristusliitos

• Periaate ja soveltaminenTämä tarkoittaa suojarenkaan tasaista kuusikulmaista puristusta, jolloin se puristaa tiukasti sisäisen punotun suojakerroksen ja kaapelin ytimen. Se sopii johtimille yli 3 mm² tilanteissa, joissa suojakerros, eristys ja suojarenkaan sisähalkaisija sopivat tiiviisti yhteen minimaalisella raolla.

• Prosessin avainkohdatPuristusvoimaa on hallittava tarkasti, jotta suojakerros tiivistyy tukevasti eikä katkea. Tämä on perustavanlaatuisin ja laajimmin käytetty suojarenkaan puristusmenetelmä.

• EdutTarjoaa tasaisen ja luotettavan liitoksen hyvällä prosessivakaudella.

2. Suojakerroksen kuusikulmainen kaksipisteinen puristusliitos

• Periaate ja soveltaminenTämä menetelmä lisää kaksi keskeistä puristuspistettä tavalliseen kuusikulmaiseen puristusliittimeen. Sitä käytetään pääasiassa johtimille. yli 8 mm², tai kun suojakerroksen, eristeen ja suojarenkaan sisähalkaisijan välillä on hieman suurempi rako.

• Prosessin avainkohdatLisäpainepisteet kompensoivat tehokkaasti rakoja varmistaen, että irtonaiset tai paksut suojakerrokset puristuvat riittävästi. Näiden pisteiden lukumäärä ja järjestely vaativat optimointia suojarenkaan pituuden ja erityisen rakenteen perusteella.

• EdutTarjoaa paremman sopeutumiskyvyn komponenttien sovitusvaihteluihin ja pystyy tehokkaasti käsittelemään monimutkaisempia suojakerroskokoonpanoja.

3. Suojakerroksen kuusipisteinen puristusliitos

• Periaate ja soveltaminenTässä tekniikassa käytetään kuutta erillistä, erillistä puristuspistettä puristamiseen. Sitä käytetään tyypillisesti suurille poikkileikkauksille kaapeleille, joiden 10 mm² ja ylitai jos komponenteissa on merkittävä ero tai ne eivät täsmää.

• Prosessin avainkohdatTämä menetelmä asettaa erittäin korkeat vaatimukset sitkeys suojarengasmateriaalista. Erilliset painepisteet luovat epätasaisen jännityskeskittymän alueita. Jos materiaali on liian hauras, halkeamia voi helposti syntyä painepisteiden reunoilla tai pisteiden välissä, mikä johtaa suojauksen pettämiseen. Tarkat materiaalin valinta- ja halkeamien tarkastusprotokollat ​​ovat olennaisia ​​prosessinkehityksen aikana.

• EdutTarjoaa käyttökelpoisen, erittäin lujan liitosratkaisun epäsopiville komponenteille, mutta vaatii erittäin tiukkaa materiaalien ja prosessiparametrien hallintaa.

• 
  

III. Yhteenveto ja tulevaisuudennäkymät

Korkeajännitteisten johtosarjojen tuotannossa liittimien ja suojarenkaiden puristus määritellään seuraavasti: Kriittisten prosessien ominaisuudetNiiden laatu liittyy suoraan ajoneuvon koko sähköjärjestelmän turvallisuuteen ja suorituskykyyn. Käytännön prosessikehityksen aikana puristusinsinöörien on tehtävä systemaattinen analyysi:

• YhteensopivuusanalyysiTee perusteellinen tutkimus liittimen navan/suojarenkaan rakenteesta, materiaaleista (esim. kupariseoksen laatu, pinnoitteen tyyppi) ja niiden yhteensopivuudesta määritetyn johtimen kanssa (poikkileikkaus, säikeiden asennus, suojauksen tiheys).

• Mukautettujen muottien kehitysAnalyysin tulosten perusteella anna muottitoimittajille tarkat tekniset tiedot. Näihin tulee sisältyä puristustyyppi, tavoitepoikkileikkausmitat, tärkeimmät mittatoleranssit jne. sen sijaan, että toimittaisit vain fyysisiä näytteitä.

• Prosessin validointi ja seurantaPuristuslaadun kattava validointi poikkileikkausanalyysi, mekaanisen suorituskyvyn testaus (vetovoima), sähköisen suorituskyvyn testaus (jännitehäviö/kosketusresistanssi)ja tarvittavat ympäristön kestävyystestit (tärinä, lämpötilan ja kosteuden vaihtelut). Tiukka Tilastollinen prosessinohjaus (SPC) on toteutettava massatuotannon aikana.

Tulevaisuudessa, kun suurjännitealustojen käyttöjännitteet kasvavat ja virtakuormat kasvavat, puristusliitosten virrankantokyvylle, kitkakorroosionkestävyydelle ja pitkäaikaiselle luotettavuudelle asetetut vaatimukset kasvavat entisestään. Uudet liitostekniikat, kuten ultraäänihitsaus ja laserhitsaus voivat täydentää perinteisiä puristusprosesseja. Samanaikaisesti digitaaliset laadunvalvontamenetelmät, mukaan lukien konenäköön perustuva reaaliaikainen online-poikkileikkaustarkastus ja puristusprosessin voima-siirtymäkäyrän valvonta, ovat valmiita tulemaan keskeisiksi teknologisiksi trendeiksi korkeajännitejohtosarjojen vikasietoisten liitosten varmistamisessa. Viime kädessä puristusmenetelmän valinnan tulisi perustua kattavaan tuotevaatimusten, kustannusten, tuotantokapasiteetin ja laaturiskien arviointiin, ja perimmäisenä tavoitteena tulisi olla optimaalisen tasapainon saavuttaminen sähköisen suorituskyvyn, mekaanisen lujuuden ja pitkän aikavälin luotettavuuden välillä.