Análisis del proceso de aislamiento de barras colectoras de cobre y tecnología de recubrimiento epoxi

En los sistemas de energía modernos, los nuevos equipos de energía, el tránsito ferroviario y la distribución de energía industrial, las barras colectoras de cobre no solo realizan tareas de transmisión de alta-corriente, sino que su rendimiento de aislamiento también afecta directamente la seguridad, la estabilidad y la vida útil a largo plazo- del sistema. Con las tendencias de desarrollo de alta tensión, miniaturización y alta integración, las barras colectoras tradicionales de cobre desnudo están dejando de cumplir gradualmente los requisitos de aislamiento, resistencia a la corrosión y resistencia ambiental de los equipos de distribución modernos. Por lo tanto, en los sistemas de distribución de energía de media y alta tensión-se utilizan ampliamente diversas tecnologías de revestimiento de barras colectoras y de revestimiento aislante.

 

Actualmente, los métodos de aislamiento de barras colectoras de cobre más comunes en la industria incluyen principalmente aislamiento de tubos termorretráctiles y revestimiento aislante de resina epoxi. Entre ellos, la tecnología de recubrimiento en lecho fluidizado con polvo epoxi se ha convertido en uno de los procesos principales para las barras colectoras aisladas con recubrimiento con polvo epoxi debido a su rendimiento de aislamiento estable, su fuerte resistencia a la corrosión y su idoneidad para estructuras complejas.

 

 

 

Los métodos tradicionales de aislamiento de barras colectoras suelen utilizar envoltura con cinta aislante, fundición de resina o cubierta de tubería termorretráctil de PVC-. Si bien estos métodos proporcionan un cierto nivel de aislamiento, son propensos a problemas como envejecimiento, descarga parcial, espesor desigual o resistencia a la temperatura insuficiente durante el funcionamiento-a largo plazo.

 

Con el desarrollo de los sistemas de distribución de energía de alto-voltaje, la industria está cambiando gradualmente hacia la tecnología de barras colectoras recubiertas de polvo-. Este proceso mejora el voltaje soportado, el retardo de llama y la resistencia a la corrosión ambiental de la barra colectora al formar una capa de aislamiento uniforme y densa en la superficie de la barra colectora de cobre, al mismo tiempo que reduce efectivamente la distancia entre fases-a-y el volumen del gabinete.

 

Especialmente en aparamenta de alta-tensión, nuevos sistemas de almacenamiento de energía y tránsito ferroviario, las barras colectoras de cobre aisladas se han convertido en un componente importante para mejorar la confiabilidad de los equipos.

 

 

El recubrimiento en lecho fluidizado en polvo epoxi es un recubrimiento típico de barra colectora con el proceso de recubrimiento en polvo epoxi. Su principio básico es precalentar la barra colectora de cobre por encima de la temperatura de fusión del polvo, luego sumergirla en polvo epóxico en un lecho fluidizado, permitiendo que el polvo se fusione térmicamente y se adhiera a la superficie del metal, seguido de un curado a alta-temperatura para formar una capa aislante completa.

 

Este tipo de proceso de Barras de Pintura en Polvo Epoxi tiene las siguientes características técnicas:

Espesor de revestimiento uniforme;
Superficie densa y lisa;
Rendimiento de aislamiento estable;
Fuerte adhesión;
Alta resistencia mecánica;
Adecuado para estructuras de flexión complejas;

Es posible una producción continua automatizada. En comparación con el aislamiento termorretráctil-tradicional, las barras colectoras aislantes recubiertas de polvo-son menos propensas a la delaminación, grietas o descargas parciales durante el funcionamiento-a largo plazo.

 

 

 

Los tubos termorretráctiles-son adecuados principalmente para aislamiento de barras colectoras de cobre rectas y simples. El proceso implica cubrir la superficie de la barra colectora de cobre con material termocontraíble, que luego se contrae para formar una capa aislante.

 

Sin embargo, en aplicaciones de barras colectoras complejas, los métodos-de termocontracción tienen ciertas limitaciones:

 

Es fácil que se produzcan espesores desiguales en las zonas de flexión; puede producirse desprendimiento en las curvaturas internas; es difícil cumplir con los requisitos de aislamiento de alto-voltaje; su adaptabilidad a conductores complejos y de forma irregular es limitada; y es propenso a sufrir riesgos de descarga parcial durante el funcionamiento-a largo plazo.

 

Por lo tanto, en equipos de alta-confiabilidad, cada vez más empresas optan por barras colectoras recubiertas de polvo-epoxi en lugar de soluciones tradicionales de aislamiento termorretráctil-.

 

 

El uso de la tecnología de barra colectora de cobre aislada recubierta de polvo epoxi- crea una capa de aislamiento completa y continua en la superficie de la barra colectora de cobre, lo que mejora significativamente la seguridad general del equipo.

 

Sus principales ventajas incluyen:

Rendimiento de aislamiento mejorado

El aislamiento epoxi tiene una excelente rigidez dieléctrica, lo que mejora eficazmente la tensión nominal soportada del sistema y reduce el riesgo de averías.

 

Riesgo de descarga parcial reducido

Debido a que el recubrimiento se adhiere firmemente a la superficie de la barra colectora de cobre, los espacios de aire prácticamente se eliminan entre el conductor y la capa de aislamiento, lo que reduce la aparición de descargas parciales.

 

Adecuado para estructuras complejas

En comparación con los métodos de aislamiento tradicionales, la barra colectora con revestimiento aislante puede cubrir áreas de flexión complejas, estructuras irregulares y conductores de múltiples-ángulos.

 

Resistencia ambiental mejorada

El aislamiento epoxi tiene una excelente resistencia a la humedad, la niebla salina y la corrosión química, lo que lo hace adecuado para nuevos entornos energéticos, energéticos, marinos e industriales.

 

Tamaño reducido del equipo

Gracias al rendimiento de aislamiento mejorado, se pueden reducir las distancias entre fases-a-fase y entre fases-a-tierra, lo que permite el diseño de equipos miniaturizados.

 

 

En los equipos de distribución cerrados-metálicos-de alto voltaje, los requisitos de rendimiento de aislamiento para las barras colectoras de alto-voltaje son extremadamente altos. Los estándares de la industria generalmente requieren que las barras colectoras no estén expuestas y deben poseer propiedades -retardantes de llama y capacidad de voltaje soportado- a largo plazo.

 

Por lo tanto, el recubrimiento en polvo epoxi para barras colectoras se usa ampliamente en:

Aparamenta de media y alta tensión;
Sistemas de almacenamiento de energía;
Equipos de energía eólica y fotovoltaica;
Sistemas de suministro de energía para el tránsito ferroviario;
Sistemas de distribución de energía de centros de datos;
Equipos de distribución de energía de automatización industrial.

 

En equipos con un voltaje nominal superior a 15 kV, el polvo de recubrimiento aislante de barras colectoras puede mejorar eficazmente la estabilidad operativa del sistema y reducir el riesgo de fallas de aislamiento.

 

 

Actualmente, existen dos métodos principales de aislamiento epoxi en la industria:

 

Recubrimiento en polvo en lecho fluidizado
Impregnación y curado de resina epoxi.

De estos, el método de lecho fluidizado es adecuado para la producción automatizada en masa, mientras que el proceso de impregnación es más adecuado para escenarios de alta-requisito y alta-adhesión.

Algunos productos de barras colectoras de galvanoplastia y recubrimiento en polvo también se someten a estañado o niquelado antes del recubrimiento para mejorar aún más la conductividad, la estabilidad y la resistencia a la oxidación.

 

Por ejemplo:

Las barras colectoras aisladas estañadas son adecuadas para ambientes húmedos.

Las barras colectoras aisladas niqueladas-son más adecuadas para entornos resistentes a altas-temperaturas y-corrosión.

 

 

Con el rápido desarrollo de las industrias de almacenamiento de energía y vehículos de nueva energía, el recubrimiento en polvo para barras colectoras para vehículos eléctricos se ha convertido en una dirección de desarrollo importante para las barras colectoras de nueva energía.

 

Los nuevos sistemas de alto voltaje-para vehículos de energía imponen mayores exigencias a las barras colectoras de cobre:

Mayores niveles de aislamiento;
Mayor resistencia a la temperatura;
Mayor resistencia a las vibraciones;
Diseño más ligero;
Mayor redundancia de seguridad.

 

Por lo tanto, las barras colectoras de cobre con pulverización epoxi y los procesos de aislamiento con epoxi en polvo se utilizan ampliamente en:

 

Paquetes de baterías eléctricas;
Sistemas BMS;
Convertidores de almacenamiento de energía
Sistemas de Carga;
Cajas de distribución de alto-voltaje.

 

En los nuevos sistemas de energía, la confiabilidad del aislamiento de las barras colectoras positivas y negativas afecta directamente la seguridad operativa de todo el sistema.

 

 

 

La futura tecnología de aislamiento de barras colectoras de cobre seguirá desarrollándose en las siguientes direcciones:

 

Mayores clasificaciones de tensión soportada;
Diseños de capas aislantes más delgadas;
Mayor conductividad térmica;
Materiales en polvo más ecológicos;
Pulverización automatizada e inteligente;
Adaptabilidad a estructuras complejas e irregulares;
Clasificaciones de retardador de llama-más altas.

 

Mientras tanto, la tecnología de barras colectoras de revestimientos aislantes también se está actualizando hacia una frecuencia más alta, una mayor disipación de calor y un peso más liviano para satisfacer las necesidades de desarrollo de nueva energía, actualizaciones de la red eléctrica y fabricación inteligente.

 

Desde una perspectiva general de las tendencias de la industria,Recubrimiento en polvo epoxi de barra colectora de cobreYa no es solo un proceso de aislamiento, sino que se ha convertido en un camino tecnológico importante para mejorar la confiabilidad, seguridad y capacidades de miniaturización de los equipos eléctricos.