Neuer Energie-Hochspannungs-Stromkreisschutz: Technologische Innovation für Keramikröhren der EV BS-Serie

Da sich die Photovoltaik-Industriekette hin zu höherer Effizienz und größerem Maßstab weiterentwickelt, werden die Anwendungsszenarien für Sicherungen immer vielfältiger. Für String-Wechselrichter in dezentralen Photovoltaik-Kraftwerken werden typischerweise Sicherungen mit niedrigen Nennströmen eingesetzt; Umgekehrt erfordern zentralisierte Systeme in großen -Freiflächenkraftwerken -Hochleistungsprodukte, die Ströme von 80 A oder sogar mehr verarbeiten können. Dieser Trend hat die kontinuierliche Weiterentwicklung der Keramikkörpertechnologie für EV-Sicherungen vorangetrieben und erfordert, dass diese Komponenten über eine überlegene mechanische Festigkeit und Temperaturwechselbeständigkeit verfügen und gleichzeitig ein leichtes Profil beibehalten. Was die Materialauswahl angeht, hat sich Keramik aus 95 % Aluminiumoxid aufgrund ihrer außergewöhnlichen elektrischen Isolationseigenschaften, ihrer hohen Härte und ihrer hohen Temperaturbeständigkeit als bevorzugtes Material für die Gehäuse von Zusatzsicherungen für Elektrofahrzeuge herausgestellt. Dieses Material ermöglicht effektiv einen zuverlässigen Betrieb über einen weiten Temperaturbereich von -40 bis 85 Grad.

Im Elektrofahrzeugsektor hat die weit verbreitete Einführung von 800-V-Hochspannungsplattformen noch strengere Anforderungen an Sicherungen gestellt. Bordsicherungen müssen nicht nur in der Lage sein, Kurzschlussströme von mehreren Tausend Ampere innerhalb kürzester Zeit zu unterbrechen, sondern auch den starken Vibrationen und mechanischen Erschütterungen beim Fahrzeugbetrieb standhalten. Daher erfordern die Konstruktion und Herstellung von Keramikkörpern für EV-Sicherungen höchste Präzision. Diese Keramikkomponenten für Gleichstrom-Automobilsicherungen werden typischerweise aus hochreiner Steatit- oder Aluminiumoxidkeramik hergestellt; Durch fortschrittliche isostatische Press- und Hochtemperatur-Sinterprozesse werden eine gleichmäßige Wandstärke und das Fehlen von Mikrorissen gewährleistet, wodurch die strukturelle Integrität auch unter extremen Kurzschlussfehlerbedingungen gewährleistet wird.

Um den verschiedenen Hochspannungskreisen in Elektrofahrzeugen gerecht zu werden, weisen die Formfaktoren isolierender elektrischer Sicherungskörper aus Steatitkeramik eine beträchtliche Vielfalt auf. Zum Beispiel werden beim Hauptstromkreisschutz von Batteriesätzen häufig Hochspannungssicherungen mit Schraubverbindung verwendet, was es erforderlich macht, dass die Aluminiumoxidkeramikkomponenten für diese EV-Sicherungen mit Schraubverbindung eine außergewöhnlich hohe Biegefestigkeit und Dichtungsfähigkeit aufweisen. Umgekehrt verlagert sich bei Hilfsstromkreisen oder On-Board-Ladegeräten (On-Board Chargers, OBCs) der Schwerpunkt für Keramikkörper in Zusatzsicherungen für Elektrofahrzeuge hin zu einer Kombination aus Miniaturisierung und hoher Zuverlässigkeit, die einen präzisen Überlast- und Kurzschlussschutz auf engstem Raum gewährleistet.

Neben reinen Elektrofahrzeugen sind auch Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEVs) stark auf den Schutz durch Hochleistungssicherungen angewiesen. Keramikkomponenten, die für Sicherungen in Elektro- und Hybridfahrzeugen entwickelt wurden, müssen auch in komplexen elektromagnetischen Umgebungen und häufigen Lade- und Entladezyklen eine stabile elektrische Leistung aufrechterhalten. Hochwertige Keramikgehäuse für Sicherungseinsätze isolieren effektiv die Hochtemperatur-Metalldämpfe, die beim Schmelzen des internen Sicherungselements entstehen, verhindern Sekundärverunreinigungen oder Kurzschlüsse in externen Schaltkreisen und gewährleisten die Hochspannungssicherheit von Fahrzeugen mit neuer Energie.

In Infrastrukturen wie DC-Ladestationen steht die Zuverlässigkeit von Sicherungseinsätzen in direktem Zusammenhang mit der Ladesicherheit. Keramikrohre für Sicherungseinsätze von Elektrofahrzeugladegeräten erfordern in der Regel eine außergewöhnliche Witterungsbeständigkeit und Anti-{1}Alterungseigenschaften, um den komplexen und wechselnden klimatischen Bedingungen im Freien standzuhalten. Während des Herstellungsprozesses werden diese Keramikrohre strengen Thermoschocktests und Luftdichtheitsprüfungen unterzogen, um sicherzustellen, dass es im Langzeitbetrieb zu keinen Isolationsfehlern oder Luftlecks kommt und somit die absolute Sicherheit des Ladevorgangs gewährleistet ist.

Um den unterschiedlichen Normanforderungen verschiedener Länder und Regionen gerecht zu werden, muss das Design von Keramikröhren für Hochspannungssicherungen entsprechend angepasst werden. Beispielsweise unterliegen Sicherungseinsätze nach dem British Standard (BS)-System besonderen Spezifikationen hinsichtlich ihrer Abmessungen und ihres Aufbaus. Die Herstellung von Keramikröhren für EV-Sicherungen nach britischem Standard und die EV BS-Serie erfordert von den Herstellern eine äußerst hohe Präzision bei der Formenentwicklung und Prozesssteuerung, um sicherzustellen, dass sich die Produkte nahtlos in verschiedene Hochspannungs-Stromverteilungssysteme integrieren lassen, die den britischen Standards entsprechen.

Auch im Industrie- und Niederspannungs-{0}}Stromverteilungsbereich spielen Keramikröhren für EV-Gleichstromsicherungen eine unverzichtbare Rolle. Produkte wie Keramikkörper für Niederspannungs-HRC-Sicherungen von Siemens -die sich durch ihre standardisierten Abmessungen und hervorragenden elektrischen Isolationseigenschaften auszeichnen-werden häufig in verschiedenen industriellen Schaltschränken und Stromverteilungssystemen eingesetzt. Diese Gehäuse dienen nicht nur als physische Barrieren, sondern fungieren auch als Wände der Lichtbogenlöschkammer, wenn die Sicherung ausgelöst wird; In Verbindung mit dem Löschmedium des internen Lichtbogens verlängern und kühlen sie den Lichtbogen schnell und sorgen so für eine sichere Unterbrechung von Fehlerströmen.