Агляд раздыма высокага напружання
Высокавольтныя раздымы, таксама вядомыя як раздымы высокай напругі, — гэта тып аўтамабільных раздымоў. Звычайна яны адносяцца да раздымоў з рабочым напружаннем вышэй за 60 В і ў асноўным адказваюць за перадачу вялікіх токаў.
Высокавольтныя раздымы ў асноўным выкарыстоўваюцца ў высакавольтных і высокаточных ланцугах электрамабіляў. Яны працуюць з правадамі для перадачы энергіі акумулятарнай батарэі праз розныя электрычныя ланцугі да розных кампанентаў сістэмы аўтамабіля, такіх як акумулятарныя батарэі, кантролеры рухавікоў і пераўтваральнікі пастаяннага току і пастаяннага току. Высакавольтныя кампаненты, такія як пераўтваральнікі і зарадныя прылады.
У цяперашні час існуюць тры асноўныя стандарты для высакавольтных раздымаў, а менавіта: стандартныя раздымы нізкага напружання, стандартныя раздымы USCAR і японскія стандартныя раздымы. Сярод гэтых трох раздымаў нізкага напружання ў цяперашні час мае найбольшае распаўсюджванне на ўнутраным рынку і найбольш поўныя стандарты працэсу.
Схема працэсу зборкі высокавольтнага раздыма
Асноўная структура раздыма высокага напружання
Высокавольтныя раздымы ў асноўным складаюцца з чатырох асноўных канструкцый, а менавіта кантактараў, ізалятараў, пластыкавых абалонак і аксесуараў.
(1) Кантакты: асноўныя часткі, якія завяршаюць электрычныя злучэнні, а менавіта мужчынскія і жаночыя клемы, герконы і г.д.;
(2) Ізалятар: падтрымлівае кантакты і забяспечвае ізаляцыю паміж кантактамі, гэта значыць унутраная пластыкавая абалонка;
(3) Пластыкавая абалонка: абалонка раздыма забяспечвае выраўноўванне раздыма і абараняе ўвесь раз'ём, гэта значыць знешнюю пластыкавую абалонку;
(4) Аксэсуары: у тым ліку канструкцыйныя аксэсуары і мантажныя аксэсуары, а менавіта пазіцыянавальныя штыфты, накіроўвалыя штыфты, злучальныя кольцы, ўшчыльняльныя кольцы, паваротныя рычагі, фіксуючыя канструкцыі і г.д.
Выгляд раздыма высокага напружання ў разабраным выглядзе
Класіфікацыя высакавольтных раздымаў
Высокавольтныя раздымы можна адрозніць па некалькіх прычынах. Для вызначэння класіфікацыі раздыма можна выкарыстоўваць наяўнасць у раздыма функцыі экранавання, колькасць кантактаў і г.д.
1.Ці ёсць экраніроўка, ці не
Высокавольтныя раздымы падзяляюцца на неэкранаваныя і экранаваныя ў залежнасці ад таго, ці маюць яны функцыі экранавання.
Неэкранаваныя раздымы маюць адносна простую канструкцыю, не выконваюць функцыі экранавання і адносна нізкі кошт. Выкарыстоўваюцца ў месцах, дзе не патрабуецца экранаванне, напрыклад, у электрапрыборах, пакрытых металічнымі корпусамі, такіх як зарадныя ланцугі, унутраныя часткі акумулятарных блокаў і ўнутраныя часткі кіравання.
Прыклады раздымаў без экрануючага пласта і без канструкцыі блакіроўкі высокага напружання
Экранаваныя раздымы маюць складаную структуру, патрабаванні да экранавання і адносна высокі кошт. Яны падыходзяць для месцаў, дзе патрабуецца функцыя экранавання, напрыклад, калі знешнія электрычныя прыборы падключаны да высакавольтных правадоў.
Прыклад раздыма з экранам і канструкцыяй HVIL
2. Колькасць разетак
Высокавольтныя раздымы падзяляюцца ў залежнасці ад колькасці партоў падключэння (PIN). У цяперашні час найбольш распаўсюджанымі з'яўляюцца 1P раздымы, 2P раздымы і 3P раздымы.
1P раз'ём мае адносна простую канструкцыю і нізкі кошт. Ён адпавядае патрабаванням экранавання і воданепранікальнасці высокавольтных сістэм, але працэс зборкі крыху складаны, а працаздольнасць пры пераробцы нізкая. Звычайна выкарыстоўваецца ў акумулятарных блоках і рухавіках.
2- і 3-кантактныя раздымы маюць складаную канструкцыю і адносна высокі кошт. Яны адпавядаюць патрабаванням экранавання і воданепранікальнасці высакавольтных сістэм і маюць добрую рамонтапрыдатнасць. Звычайна выкарыстоўваюцца для ўваходу і выхаду пастаяннага току, напрыклад, на высакавольтных акумулятарных блоках, клемах кантролера, выходных клемах пастаяннага току зараднай прылады і г.д.
Прыклад раздыма высокай напругі 1P/2P/3P
Агульныя патрабаванні да высакавольтных раздымаў
Высокавольтныя раздымы павінны адпавядаць патрабаванням, указаным у SAE J1742, і мець наступныя тэхнічныя патрабаванні:
Тэхнічныя патрабаванні, указаныя ў SAE J1742
Элементы канструкцыі высакавольтных раздымоў
Патрабаванні да высакавольтных раздымоў у высакавольтных сістэмах ўключаюць, але не абмяжоўваюцца наступным: высокае напружанне і высокі ток; неабходнасць дасягнення больш высокага ўзроўню абароны ў розных умовах працы (напрыклад, высокая тэмпература, вібрацыя, удары, пыла- і воданепранікальнасць і г.д.); магчымасць мантажу; добрыя характарыстыкі электрамагнітнага экранавання; кошт павінен быць як мага ніжэйшым і даўгавечным.
Згодна з вышэйзгаданымі характарыстыкамі і патрабаваннямі, якія павінны мець высакавольтныя раздымы, на пачатку праектавання высакавольтных раздымоў неабходна ўлічваць наступныя элементы канструкцыі і праводзіць мэтанакіраваную праверку праектавання і выпрабаванняў.
Параўнальны спіс элементаў канструкцыі, адпаведныя эксплуатацыйныя характарыстыкі і праверка выпрабаванняў высакавольтных раздымоў
Аналіз няспраўнасцей і адпаведныя меры вымярэння высокавольтных раздымоў
Каб павысіць надзейнасць канструкцыі раздыма, спачатку неабходна прааналізаваць яго тып адмовы, каб можна было выканаць адпаведную прафілактычную праектную працу.
Раздымы звычайна маюць тры асноўныя тыпы паломак: дрэнны кантакт, дрэнная ізаляцыя і няшчыльнае мацаванне.
(1) Для ацэнкі дрэннага кантакту можна выкарыстоўваць такія паказчыкі, як статычнае кантактнае супраціўленне, дынамічнае кантактнае супраціўленне, сіла разрыву адной адтуліны, кропкі злучэння і вібраўстойлівасць кампанентаў;
(2) Для ацэнкі дрэннай ізаляцыі можна вымераць супраціўленне ізаляцыі ізалятара, хуткасць дэградацыі ізалятара з часам, паказчыкі памераў ізалятара, кантактаў і іншых дэталяў;
(3) Для ацэнкі надзейнасці фіксаванага і асобнага тыпу можна праверыць дапушчальную плоскасць зборкі, момант цягавітасці, сілу ўтрымання злучальных штыфтоў, сілу ўстаўкі злучальных штыфтоў, сілу ўтрымання ва ўмовах навакольнага асяроддзя і іншыя паказчыкі клемы і раздыма.
Пасля аналізу асноўных тыпаў і відаў адмоваў раздыма можна прыняць наступныя меры для павышэння надзейнасці канструкцыі раздыма:
(1) Выберыце адпаведны раз'ём.
Выбар раздымаў павінен улічваць не толькі тып і колькасць падлучаных ланцугоў, але і спрашчаць склад абсталявання. Напрыклад, круглыя раздымы менш схільныя да кліматычных і механічных фактараў, чым прастакутныя, маюць меншы механічны знос і надзейна злучаюцца з канцамі правадоў, таму круглыя раздымы варта выбіраць як мага часцей.
(2) Чым большая колькасць кантактаў у раздыме, тым ніжэйшая надзейнасць сістэмы. Таму, калі дазваляюць прастора і вага, паспрабуйце выбраць раз'ём з меншай колькасцю кантактаў.
(3) Пры выбары раздыма варта ўлічваць умовы працы абсталявання.
Гэта звязана з тым, што агульны ток нагрузкі і максімальны працоўны ток раздыма часта вызначаюцца на аснове нагрэву, дапушчанага пры працы ў умовах самай высокай тэмпературы навакольнага асяроддзя. Каб знізіць рабочую тэмпературу раздыма, неабходна ў поўнай меры ўлічваць умовы цеплааддачы. Напрыклад, для падключэння крыніцы харчавання можна выкарыстоўваць кантакты, размешчаныя далей ад цэнтра раздыма, што лепш спрыяе цеплааддачы.
(4) Воданепранікальнасць і антыкаразійнасць.
Калі раз'ём працуе ў асяроддзі з агрэсіўнымі газамі і вадкасцямі, каб прадухіліць карозію, варта звярнуць увагу на магчымасць яго гарызантальнай устаноўкі збоку падчас мантажу. Калі ўмовы патрабуюць вертыкальнай устаноўкі, неабходна прадухіліць трапленне вадкасці ў раз'ём уздоўж правадоў. Звычайна выкарыстоўвайце воданепранікальныя раздымы.
Ключавыя моманты ў канструкцыі кантактаў раздыма высокага напружання
Тэхналогія кантактных злучэнняў у асноўным даследуе плошчу кантакту і кантактную сілу, у тым ліку кантактнае злучэнне паміж клемамі і правадамі, а таксама кантактнае злучэнне паміж клемамі.
Надзейнасць кантактаў з'яўляецца важным фактарам, які вызначае надзейнасць сістэмы, а таксама важнай часткай усёй зборкі высакавольтнай праводкі.З-за суровых умоў працы некаторых клем, правадоў і раздымаў, злучэнні паміж клемамі і правадамі, а таксама злучэнні паміж клемамі і клемамі схільныя да розных паломак, такіх як карозія, старэнне і аслабленне з-за вібрацыі.
Паколькі паломкі электраправодкі, выкліканыя пашкоджаннем, аслабленнем, адрывам і выхадам кантактаў, складаюць больш за 50% паломак ва ўсёй электрычнай сістэме, пры праектаванні надзейнасці высокавольтнай электрычнай сістэмы аўтамабіля неабходна надаць асаблівую ўвагу праектаванню надзейнасці кантактаў.
1. Кантактнае злучэнне паміж клеммай і провадам
Злучэнне паміж клемамі і правадамі азначае злучэнне паміж імі з дапамогай працэсу абціскання або ультрагукавой зваркі. У цяперашні час працэс абціскання і ультрагукавая зварка шырока выкарыстоўваюцца ў высакавольтных жгутах правадоў, і кожны з іх мае свае перавагі і недахопы.
(1) Працэс абціскання
Прынцып працэсу абціскання заключаецца ў выкарыстанні знешняй сілы для простага фізічнага сціскання правадніка ў абцісканую частку клемы. Вышыня, шырыня, стан папярочнага сячэння і сіла нацяжэння пры абцісканні клемы з'яўляюцца асноўнымі паказчыкамі якасці абціскання клемы, якія вызначаюць якасць абціскання.
Аднак варта адзначыць, што мікраструктура любой тонка апрацаванай цвёрдай паверхні заўсёды шурпатая і няроўная. Пасля абціскання клем і правадоў кантакт адбываецца не па ўсёй паверхні кантакту, а па некалькіх кропках, раскіданых па паверхні кантакту. Фактычная паверхня кантакту павінна быць меншай за тэарэтычную паверхню кантакту, што таксама з'яўляецца прычынай высокага кантактнага супраціўлення пры абцісканні.
Механічны абціск значна залежыць ад працэсу абціскання, напрыклад, ціску, вышыні абціскання і г.д. Кантроль вытворчасці павінен ажыццяўляцца з дапамогай такіх сродкаў, як аналіз вышыні абціскання і профілю/металаграфічны аналіз. Такім чынам, паслядоўнасць працэсу абціскання сярэдняя, а знос інструмента вялікі, а надзейнасць сярэдняя.
Працэс механічнага абціскання з'яўляецца дасканалым і мае шырокі спектр практычнага прымянення. Гэта традыцыйны працэс. Амаль усе буйныя пастаўшчыкі маюць прадукцыю жгутоў правадоў, выкарыстоўваючы гэты працэс.
Профілі кантактаў для клем і правадоў з выкарыстаннем працэсу абціскання
(2) Працэс ультрагукавой зваркі
Ультрагукавая зварка выкарыстоўвае высокачашчынныя вібрацыйныя хвалі для перадачы на паверхні двух звараных аб'ектаў. Пад ціскам паверхні двух аб'ектаў труцца адна аб адну, утвараючы сплаў паміж малекулярнымі пластамі.
Ультрагукавая зварка выкарыстоўвае ультрагукавы генератар для пераўтварэння току 50/60 Гц у электрычную энергію 15, 20, 30 або 40 кГц. Ператвораная высокачашчынная электрычная энергія зноў пераўтвараецца ў механічны рух той жа частаты праз пераўтваральнік, а затым механічны рух перадаецца на зварачную галоўку праз набор рупараў, якія могуць змяняць амплітуду. Зварачная галоўка перадае атрыманую энергію вібрацыі на стык зваранай дэталі. У гэтай зоне энергія вібрацыі пераўтвараецца ў цеплавую энергію праз трэнне, што плавіць метал.
Што тычыцца прадукцыйнасці, працэс ультрагукавой зваркі мае малое кантактнае супраціўленне і нізкі нагрэў пры перагрузцы па току на працягу доўгага часу; з пункту гледжання бяспекі, ён надзейны і не лёгка расхістваецца і не адвальваецца пры працяглай вібрацыі; яго можна выкарыстоўваць для зваркі паміж рознымі матэрыяламі; на яго ўплывае акісленне паверхні або пакрыццё; якасць зваркі можна ацаніць, кантралюючы адпаведныя формы хвалі працэсу абціскання.
Нягледзячы на тое, што кошт абсталявання для ультрагукавой зваркі адносна высокі, а металічныя дэталі, якія падлягаюць зварцы, не могуць быць занадта тоўстымі (звычайна ≤5 мм), ультрагукавая зварка — гэта механічны працэс, і ток не працякае падчас усяго працэсу зваркі, таму няма праблем з цеплаправоднасцю і супраціўленнем. Праблемы цеплаправоднасці і супраціўлення — будучыя тэндэнцыі зваркі правадоў высокага напружання.
Вывады і праваднікі з ультрагукавой зваркай і іх кантактныя папярочныя сячэнні
Незалежна ад працэсу абціскання або ультрагукавой зваркі, пасля падлучэння клемы да провада, сіла адрыву павінна адпавядаць стандартным патрабаванням. Пасля падлучэння провада да раздыма сіла адрыву не павінна быць меншай за мінімальную сілу адрыву.
Час публікацыі: 06 снежня 2023 г.