Descripción general del conocimiento de la industria de los fusibles cerámicos

 

El cuerpo del fusible cerámico se refiere al componente cerámico central que constituye la carcasa del fusible cerámico y el soporte estructural interno. Por lo general, está hecho de alúmina o porcelana de talco de alta-pureza y se sinteriza a alta temperatura. Este componente tiene múltiples funciones: contener el material fundido y el medio extintor del arco-, proporcionar aislamiento eléctrico, resistir el impacto del arco a alta-temperatura y garantizar la integridad mecánica del fusible. En el sistema de almacenamiento de energía, el cuerpo cerámico del fusible de almacenamiento de energía es el cuerpo cerámico del fusible de almacenamiento de energía, que se utiliza especialmente para la protección del lado de CC del sistema de almacenamiento de energía de la batería. Su diseño debe considerar plenamente el estrés del ciclo térmico causado por las frecuentes cargas y descargas del sistema de almacenamiento de energía y los requisitos especiales de extinción del arco de CC. A diferencia de los cuerpos cerámicos de fusibles comunes, las aplicaciones de almacenamiento de energía establecen estándares más altos para la resistencia al choque térmico y la estabilidad del aislamiento a largo plazo-del cuerpo cerámico. El cuerpo cerámico del fusible de almacenamiento de energía fotovoltaica es un cuerpo cerámico del fusible de almacenamiento de energía fotovoltaica. Es una subcategoría desarrollada con la popularización de los sistemas fotovoltaicos y de almacenamiento-integrados. Debe tener en cuenta las características de CC de alto-voltaje del lado fotovoltaico y las características de fluctuación frecuente de carga del lado de almacenamiento de energía. El cuerpo cerámico del fusible de almacenamiento de energía fotovoltaica es un componente protector clave del sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica. La forma de su cavidad interna, la distribución del espesor de la pared y el acabado de la superficie afectan directamente el efecto de llenado del medio extintor del arco y la capacidad de limitación del arco.

 

Además, los cuerpos cerámicos para los fusibles fotovoltaicos de la serie Bussmann representan los estándares más altos de la industria en cuanto a pureza del material cerámico, densidad de sinterización y precisión dimensional. Cuerpo cerámico para fusibles de alta velocidad es un cuerpo cerámico para fusibles de alta-velocidad. Su característica principal es una velocidad de respuesta extremadamente rápida. Generalmente se utiliza para proteger dispositivos electrónicos de potencia sensibles y requiere un control preciso de la capacidad térmica y las características de conductividad térmica del cuerpo cerámico. Cuerpos cerámicos para fusibles de almacenamiento de energía es un término general para los cuerpos cerámicos de fusibles de almacenamiento de energía, que cubre múltiples niveles de aplicación, desde la protección del grupo de baterías hasta la protección del paquete de baterías. El cuerpo cerámico de esteatita para fusibles EV es un cuerpo cerámico de esteatita para fusibles de vehículos eléctricos. Es una solución típica que equilibra el costo y el rendimiento y es adecuada para escenarios de aplicaciones automotrices sensibles al costo-. El tubo cerámico para fusibles de almacenamiento de energía es un tubo cerámico para fusibles de almacenamiento de energía. Suele estar diseñado con una sección transversal-circular o cuadrada. La uniformidad y rectitud del espesor de su pared son las claves para garantizar que la masa fundida esté centrada y ensamblada. El cuerpo cerámico para fusibles automotrices es el cuerpo cerámico de fusibles automotrices, que debe cumplir simultáneamente con los requisitos ambientales del vehículo, como resistencia a la vibración, ciclos de temperatura y corrosión por niebla salina.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Los principales materiales utilizados para fabricar cuerpos cerámicos de fusibles incluyen cerámica de alúmina y porcelana de talco. Además, las cerámicas de nitruro de aluminio u óxido de berilio también se utilizan en determinadas aplicaciones de alta-demanda. Las cerámicas de alúmina utilizan alúmina de alta-pureza (Al₂O₃) como componente principal. Según el diferente contenido de alúmina, se divide en diferentes grados, como porcelana 95, porcelana 97 y porcelana 99. Cuanto mayor sea el contenido de alúmina, también aumentarán la resistividad volumétrica, la resistencia mecánica y la conductividad térmica del material, pero también aumentarán en consecuencia el coste de fabricación y la dificultad de producción. Para productos como el cuerpo cerámico del fusible de almacenamiento de energía y el cuerpo cerámico del fusible de almacenamiento de energía fotovoltaica utilizados en escenarios de CC de alto voltaje, generalmente se utiliza cerámica de alúmina al 95 % o 99 %. La resistividad volumétrica de la alúmina de alta-pureza puede alcanzar los 10¹⁴-10¹⁵Ω·cm y la resistencia a la flexión supera los 300 MPa. Puede mantener la integridad estructural sin explotar a altas temperaturas (hasta miles de grados Celsius) generadas por arcos de CC. La porcelana de talco utiliza talco (silicato de magnesio hidratado), arcilla y feldespato como principales materias primas. Sus mayores ventajas son una buena procesabilidad y una constante dieléctrica moderada. Al mismo tiempo, la temperatura de sinterización es baja (alrededor de 1250-1350 grados) y el costo es significativamente menor que el de las cerámicas de alúmina de alta pureza. El cuerpo cerámico de esteatita para fusibles EV es un representante típico de las aplicaciones de cerámica de talco.

 

Tiene un rendimiento de alto costo en aplicaciones automotrices sensibles-a los costos. Es especialmente adecuado para la protección de circuitos auxiliares de alto-voltaje y la protección de circuitos de bajo-voltaje de vehículos eléctricos con un voltaje nominal que no exceda los 800 V. Cuerpo cerámico para fusibles automotrices Dependiendo del escenario de aplicación, se puede usar cerámica de alúmina (para protección del circuito principal de alto-voltaje) o porcelana de talco (para protección del circuito auxiliar de bajo-voltaje). Para productos como el cuerpo cerámico para fusibles de alta velocidad que tienen requisitos especiales de conductividad térmica, las cerámicas de nitruro de aluminio son la solución preferida debido a su alta conductividad térmica (hasta 170 W/(m·K)), que puede conducir rápidamente el calor generado cuando la masa fundida se funde, lo que ayuda a acortar la duración del arco. En términos del estado del suministro de material, el polvo utilizado para fabricar el cuerpo cerámico debe someterse a estrictos controles de tamaño de partículas y pruebas de pureza. La densidad volumétrica del cuerpo cerámico debe alcanzar más del 95% de la densidad teórica para garantizar la resistencia eléctrica y la confiabilidad mecánica del producto.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

El proceso de fabricación del cuerpo del fusible cerámico es un sistema técnico que involucra múltiples enlaces de control de precisión. El flujo de proceso típico es el siguiente: Paso 1: Preparación de materias primas: pesar alúmina o talco, arcilla, feldespato y otras materias primas según la fórmula y agregarlas al molino de bolas. Al mismo tiempo, agregue agua, dispersante y aglutinante para molienda húmeda. La finura de la molienda afecta directamente la calidad posterior del moldeo y la sinterización, y generalmente se requiere controlar el tamaño medio de partículas del polvo dentro del rango de 2-5 micrones. La lechada molida debe someterse a un tratamiento de eliminación de hierro para eliminar las impurezas magnéticas que pueden reducir el rendimiento del aislamiento y luego pasa a través de una torre de secado por aspersión para producir un polvo granulado con buena fluidez. Para productos de aplicaciones de alta presión, como el cuerpo cerámico del fusible de almacenamiento de energía y el cuerpo cerámico del fusible de almacenamiento de energía fotovoltaica, se requiere la pureza de las materias primas y se debe seleccionar polvo de alúmina con bajo contenido de sodio para reducir el riesgo de migración de iones a altas temperaturas.

 

Paso 2: Moldeo: llene el polvo granulado en un molde de precisión y obtenga un cuerpo verde mediante prensado en seco, prensado isostático o moldeo deslizante. El moldeo por prensa en seco es el método más utilizado. La presión de moldeo suele estar entre 50-150 MPa y el tiempo de mantenimiento de la presión debe garantizar que el gas del polvo se descargue por completo. Para productos tubulares como tubos cerámicos para fusibles de almacenamiento de energía, generalmente se utiliza prensado isostático o extrusión para lograr una distribución uniforme de la densidad y una mejor rectitud. En el caso del cuerpo cerámico para fusibles automotrices, debido al gran volumen, generalmente se usa prensado en seco a alta velocidad con moldes de múltiples cavidades para mejorar la eficiencia de la producción. Paso 3: Recorte del cuerpo verde: puede haber rebabas o rebabas en los bordes del cuerpo verde formado, que deben eliminarse manual o mecánicamente. Para cuerpos cerámicos con cavidades internas o orificios pasantes (como el cuerpo cerámico de esteatita para fusibles EV, que pueden requerir ranuras de instalación de fusión reservadas), también se requiere perforación o ranurado en estado verde, porque la dureza de la cerámica después de la sinterización es extremadamente alta y los costos de mecanizado posteriores aumentarán significativamente.

 

Paso 4: Sinterización a alta-temperatura: el cuerpo verde se sinteriza a alta temperatura en un horno de túnel o en un horno lanzadera. El proceso de sinterización se divide en tres etapas: la etapa de pre-sinterización (temperatura ambiente de aproximadamente 600 grados) se utiliza para descargar el aglutinante orgánico; la etapa de sinterización a alta -temperatura (la cerámica de alúmina es de aproximadamente 1600-1700 grados, la porcelana de talco es de aproximadamente 1250-1350 grados) para lograr la difusión y densificación entre las partículas; la etapa de enfriamiento necesita controlar la velocidad de enfriamiento para evitar el agrietamiento causado por el estrés térmico. Para el cuerpo cerámico para fusibles de alta velocidad, debido a sus requisitos especiales de conductividad térmica, la microestructura después de la sinterización debe ser uniforme y densa, y la porosidad debe controlarse a un nivel bajo. Paso 5: Rectificado de precisión: para cuerpos cerámicos que requieren dimensiones estrictamente coincidentes, se requiere rectificado después de la sinterización. Se pueden utilizar muelas de diamante y amoladoras CNC.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Las industrias de aplicaciones de los cuerpos de fusibles cerámicos cubren una amplia gama de campos, desde la distribución de energía tradicional hasta la generación de energía nueva, desde vehículos eléctricos hasta la automatización industrial. En los sistemas de energía, los cuerpos de fusibles cerámicos se utilizan para la protección de transformadores, protección contra sobrecorriente de gabinetes de distribución y fusibles compatibles para aparamenta de alto-voltaje. Se requiere que los materiales tengan niveles de resistencia a altos-voltajes y capacidades anti-contaminación. En el campo de las nuevas energías, el cuerpo cerámico del fusible de almacenamiento de energía se usa ampliamente en centrales eléctricas de almacenamiento de energía electroquímica, sistemas de almacenamiento de energía industriales y comerciales y equipos de almacenamiento de energía domésticos. Las características de la corriente de cortocircuito-de los sistemas de almacenamiento de energía son significativamente diferentes de las de los sistemas fotovoltaicos. - la corriente de cortocircuito-de la batería aumenta más rápido y tiene un valor máximo más alto. Por lo tanto, el cuerpo cerámico del fusible de almacenamiento de energía debe tener una mayor resistencia a la tracción mecánica y una mejor resistencia a la erosión del arco. El cuerpo cerámico del fusible de almacenamiento de energía fotovoltaica se utiliza principalmente en sistemas integrados de almacenamiento y fotovoltaica. Este tipo de sistema combina la generación de energía fotovoltaica y el almacenamiento de energía de la batería en el lado de CC, lo que impone mayores requisitos a la capacidad de corte de CC del cuerpo cerámico del fusible.

 

En la industria de los vehículos eléctricos, el cuerpo cerámico de esteatita para fusibles para vehículos eléctricos se utiliza en la protección de paquetes de baterías de alto-voltaje, PDU (unidad de distribución de energía de alto-voltaje) y circuitos de carga de vehículos eléctricos. El voltaje de funcionamiento de los vehículos eléctricos suele estar entre 400 V y 800 V, y algunas plataformas de alto-voltaje han alcanzado los 1000 V. El cuerpo cerámico del fusible debe mantener un rendimiento de aislamiento estable a este nivel de voltaje. El cuerpo cerámico para fusibles automotrices cubre una gama más amplia de escenarios de aplicaciones automotrices, incluida la protección de circuitos en circuitos auxiliares de bajo-voltaje (12 V/24 V), como controles de ventanas, ajustes de asientos, sistemas de iluminación, etc. En el campo de la automatización industrial, los cuerpos cerámicos para fusibles de almacenamiento de energía también se utilizan en sistemas de alimentación ininterrumpida de UPS, sistemas de almacenamiento de energía industrial y protección de energía de respaldo en centros de datos. Además, el cuerpo cerámico para fusibles de alta velocidad sirve principalmente para escenarios como tránsito ferroviario, propulsión eléctrica de barcos y convertidores de alta-potencia que tienen requisitos estrictos en cuanto a la velocidad de respuesta de protección. El tubo cerámico para fusibles de almacenamiento de energía, como componente estructural central de los fusibles de almacenamiento de energía, se usa ampliamente en centrales eléctricas de almacenamiento de energía en contenedores y sistemas modulares de almacenamiento de energía. Por lo general, sus especificaciones de tamaño deben coincidir con los parámetros de protección del convertidor de almacenamiento de energía (PCS).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

El equipo de ingeniería puede completar rápidamente elTubo cerámico para fusible de nueva energía.Diseño de solución de carrocería basado en su voltaje nominal, capacidad de corte y requisitos de interfaz de instalación. Bienvenido a enviar dibujos o especificaciones técnicas para la evaluación de procesos y acoplamiento de muestras.