تحليل تطبيق موصل التيار العالي المعدني في المركبات ذات الطاقة الجديدة

بالنسبة للموصلات المعدنية، كثيرًا ما نراها تُستخدم لنقل الإشارات في بعض صناعات الإلكترونيات عالية التردد مثل الاتصالات والطب؛ وبالطبع، تُستخدم أعداد كبيرة من الموصلات المعدنية أيضًا في صناعات مثل الصناعة والنقل بالسكك الحديدية؛ وأول اتصال لنا بها كان أيضًا من الصناعة. وفقًا لشكل الموصل المعدني، يمكن تقسيمه إلى دائري ومستطيل؛ ووفقًا للتردد، يمكن تقسيمه إلى عالي التردد ومنخفض التردد.

بالطبع، في تطبيق الموصلات المعدنية عالية التيار في صناعة السيارات الكهربائية، تتمتع الموصلات المعدنية بأربع مزايا بارزة مقارنة بالبلاستيك في توصيل التيارات العالية: أداء حماية ممتاز، تبديد حراري جيد، مقاومة بيئية قوية، وحجم واجهة التثبيت أصغر.

1. أداء الحماية الممتاز للموصل عالي التيار

مع تطور المركبات ذات الطاقة الجديدة، يزداد تعقيد وتراكم الوظائف الكهربائية، وتزداد متطلبات أداء الحماية للمركبة بأكملها. بالنسبة لأنظمة الجهد العالي، يمكن تصميم توزيع أحزمة الأسلاك بشكل معقول بشكل أساسي، بينما تجاوز معدل تغطية طبقة الحماية للكابل نفسه لحزام الجهد العالي 85% بشكل عام. بالنسبة للموصل عالي الجهد عند نقطة الاتصال لهذا النظام، فإن أداء الحماية مهم جدًا. نظرًا لأن الحماية هي اتصال سطحي بنقطة، فإن أداء حماية الموصلات عالية الجهد هو نقطة مهمة جدًا.

2. قدرة تبديد الحرارة للموصل عالي التيار

يتطلب توصيل التيار العالي للموصلات أن يتمتع الموصل نفسه بقدرات تبديد حرارة جيدة جدًا. بالنسبة للموصل، مثل الحماية والحجب، لا تزال هناك ثلاث نقاط يجب مراعاتها، وتأتي مصادر حرارته الخاصة أيضًا من هذه المناطق الثلاث: منطقة توصيل طرف اللوحة، طرف التزاوج، ومنطقة تجعيد طرف السلك؛ إذا لم يتم التعامل مع هذه المناطق الثلاث بشكل صحيح، فمن السهل أن يؤدي ذلك إلى ارتفاع درجة الحرارة وتشوه المادة. نظرًا لأن تيار التوصيل كبير، فإن درجة الحرارة مرتفعة بالفعل؛ نحن نطلب أن يكون ارتفاع درجة حرارة الموصل أقل من 50 كلفن، ولكن في الواقع، يؤدي التيار العالي الطويل الأمد إلى ارتفاع درجة الحرارة محليًا. إذا كانت المادة البلاستيكية من الدرجة، فستشكل أيضًا منطقة تجويف داخلي عالية الحرارة على الطرف كمحور مركزي، لأن الموصلية الحرارية للمادة البلاستيكية صغيرة، مقارنة بالمعدن، فهي حوالي 1/500 إلى 1/600 من المعدن، لذا سيؤدي ذلك إلى ارتفاع درجة الحرارة في التجويف الداخلي للموصل لفترة طويلة، مما يسبب سلسلة من المشاكل؛ من هذه الناحية، بشكل عام، تحت نفس مواصفات الكابل، وبغض النظر عن تأثير الاتصال ثلاثي النقاط، يتمتع المعدن بقدرة أفضل على تبديد الحرارة من البلاستيك.

3. الموصلات عالية التيار تتمتع بمقاومة بيئية قوية

بالنسبة لظروف العمل الأكثر تعقيدًا، نحتاج إلى أن تتمتع الموصلات عالية الجهد بمقاومة بيئية جيدة جدًا. وجدنا أن العديد من أحزمة الأسلاك والموصلات عالية الجهد معلقة مباشرة من الأرض وتكون أقرب إلى الأرض، مما يجعل الموصلات تظهر غالبًا في بيئة معقدة نسبيًا. مقاومة درجات الحرارة العالية، مقاومة درجات الحرارة المنخفضة، التقادم، رذاذ الملح، التلوث الزيتي، الحماية، الصدمات، إلخ، تتطلب من الموصلات أن تكون جيدة جدًا. نظرًا للخصائص الفيزيائية للمادة نفسها، إذا ظهرت في بيئة رطبة وحارة لفترة طويلة، فإن معدل امتصاص الماء العالي لخصائصها الفيزيائية سيؤدي إلى انخفاض في أداء العزل للمادة نفسها، مما يتسبب في فشل الإنذار.

وبالمثل، في ظل ظروف العمل الطويلة الأمد شديدة البرودة وارتفاع الحرارة، سيعاني البلاستيك أيضًا من تشققات هشة وتشوه وفشل في الحماية؛ في كثير من الأحيان، تحدث مشاكل الموصلات في ظل بعض الظروف القاسية جدًا، ومن الصعب تحليل هذه الظروف من خلال الاختبارات الثابتة في المختبر؛ لأن بيئة العمل معقدة نسبيًا، من الصعب بناء نموذج رياضي مجهري للاختبار؛ بالطبع، نحتاج أيضًا إلى مراعاة ضعف مقاومة رذاذ الملح للموصلات المعدنية.

4. حجم واجهة التثبيت للموصل عالي التيار أصغر

نظرًا لعدم وجود غطاء حماية، يمكن جعل عرض الموصل المعدني أصغر. مقارنة بالموصل البلاستيكي، يمكن تقليله بأكثر من 10 مم بشكل أساسي. في بعض مساحات التثبيت الصغيرة، سيكون هذا الحجم مهمًا جدًا، وكلما زاد عدد الأطراف، زاد حجم التحسين.