Aperçu des connaissances de l'industrie des fusibles en céramique

 

Le corps du fusible en céramique fait référence au composant central en céramique qui constitue la coque du fusible en céramique et le support structurel interne. Il est généralement fabriqué en porcelaine d'alumine ou de talc de haute-pureté et fritté à haute température. Ce composant a de multiples fonctions : contenir le moyen d'extinction de fusion et d'arc-, fournir une isolation électrique, résister à l'impact de l'arc à haute température-et assurer l'intégrité mécanique du fusible. Dans le système de stockage d'énergie, le corps en céramique du fusible de stockage d'énergie est le corps en céramique du fusible de stockage d'énergie, spécialement utilisé pour la protection côté CC du système de stockage d'énergie par batterie. Sa conception doit pleinement prendre en compte les contraintes du cycle thermique causées par les charges et décharges fréquentes du système de stockage d'énergie et les exigences particulières d'extinction de l'arc CC. Différentes des corps en céramique de fusibles ordinaires, les applications de stockage d'énergie établissent des normes plus élevées en matière de résistance aux chocs thermiques et de stabilité d'isolation à long-terme du corps en céramique. Le corps en céramique de fusible de stockage d'énergie photovoltaïque est un corps en céramique de fusible de stockage d'énergie photovoltaïque. Il s'agit d'une sous-catégorie développée avec la vulgarisation des systèmes intégrés photovoltaïques et de stockage-. Il doit prendre en compte les caractéristiques haute tension CC du côté photovoltaïque et les caractéristiques de fluctuation fréquente de la charge du côté stockage d'énergie. Le corps en céramique du fusible de stockage d'énergie photovoltaïque est un composant de protection clé du système de stockage d'énergie photovoltaïque. Sa forme de cavité intérieure, sa répartition d'épaisseur de paroi et son état de surface affectent directement l'effet de remplissage du milieu d'extinction d'arc et la capacité de contrainte de l'arc.

 

De plus, les corps en céramique pour fusibles photovoltaïques de la série Bussmann représentent les normes les plus élevées de l'industrie en matière de pureté des matériaux céramiques, de densité de frittage et de précision dimensionnelle. Le corps en céramique pour fusibles à grande vitesse est un corps en céramique pour les fusibles à grande vitesse. Sa principale caractéristique est une vitesse de réponse extrêmement rapide. Il est généralement utilisé pour protéger les appareils électroniques de puissance sensibles et nécessite un contrôle précis des caractéristiques de capacité thermique et de conductivité thermique du corps en céramique. Corps en céramique pour fusible de stockage d'énergie est un terme général désignant le corps en céramique des fusibles de stockage d'énergie, couvrant plusieurs niveaux d'application, de la protection du groupe de batteries à la protection du bloc de batteries. Le corps en céramique stéatite pour fusible EV est un corps en céramique stéatite pour les fusibles de véhicules électriques. Il s'agit d'une solution typique qui équilibre coût et performances et convient aux scénarios d'applications automobiles sensibles aux coûts. Le tube en céramique pour fusible de stockage d'énergie est un tube en céramique pour les fusibles de stockage d'énergie. Il est généralement conçu avec une section transversale circulaire ou carrée-. L'uniformité et la rectitude de son épaisseur de paroi sont les clés pour garantir que la masse fondue est centrée et assemblée. Le corps en céramique pour fusibles automobiles est le corps en céramique des fusibles automobiles, qui doit simultanément répondre aux exigences environnementales du véhicule telles que la résistance aux vibrations, les cycles de température et la corrosion par brouillard salin.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les principaux matériaux utilisés pour fabriquer des corps de fusibles en céramique comprennent la céramique d'alumine et la porcelaine de talc. De plus, les céramiques de nitrure d'aluminium ou d'oxyde de béryllium sont également utilisées dans certaines applications-à forte demande. Les céramiques d'alumine utilisent de l'alumine de haute -pureté (Al₂O₃) comme composant principal. Selon les différentes teneurs en alumine, elle est divisée en différentes qualités telles que la porcelaine 95, la porcelaine 97 et la porcelaine 99. Plus la teneur en alumine est élevée, la résistivité volumique, la résistance mécanique et la conductivité thermique du matériau augmenteront également, mais le coût de fabrication et la difficulté de production augmenteront également en conséquence. Pour des produits tels que le corps en céramique de fusible de stockage d'énergie et le corps en céramique de fusible de stockage d'énergie photovoltaïque utilisés dans des scénarios CC à haute tension -, des céramiques à 95 % ou 99 % d'alumine sont généralement utilisées. La résistivité volumique de l'alumine de haute -pureté peut atteindre 10¹⁴-10¹⁵Ω·cm et la résistance à la flexion dépasse 300 MPa. Il peut maintenir son intégrité structurelle sans éclater à des températures élevées (jusqu'à des milliers de degrés Celsius) générées par les arcs CC. La porcelaine au talc utilise du talc (silicate de magnésium hydraté), de l'argile et du feldspath comme principales matières premières. Ses plus grands avantages sont une bonne aptitude au traitement et une constante diélectrique modérée. Dans le même temps, la température de frittage est faible (environ 1 250 à 1 350 degrés) et le coût est nettement inférieur à celui des céramiques d'alumine de haute pureté. Le corps en céramique stéatite pour fusible EV est un représentant typique des applications en céramique talc.

 

Il offre des performances élevées dans les applications automobiles-sensibles aux coûts. Il est particulièrement adapté à la protection des circuits auxiliaires haute-tension et à la protection des circuits basse-tension des véhicules électriques avec une tension nominale ne dépassant pas 800 V. Corps en céramique pour fusibles automobiles Selon le scénario d'application, soit de la céramique d'alumine (pour la protection du circuit principal haute -tension) soit de la porcelaine talc (pour la protection du circuit auxiliaire basse-tension) peut être utilisée. Pour les produits tels que le corps en céramique pour fusibles à grande vitesse qui ont des exigences particulières en matière de conductivité thermique, les céramiques de nitrure d'aluminium sont la solution privilégiée en raison de leur conductivité thermique élevée (jusqu'à 170 W/(m·K)), qui peut rapidement conduire la chaleur générée lorsque la matière fondue fond, contribuant ainsi à raccourcir la durée de l'arc. En termes d'état d'approvisionnement en matériaux, la poudre utilisée pour fabriquer le corps en céramique doit être soumise à un contrôle strict de la taille des particules et à des tests de pureté. La densité volumique du corps céramique doit atteindre plus de 95 % de la densité théorique pour garantir la résistance électrique et la fiabilité mécanique du produit.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Le processus de fabrication du corps du fusible en céramique est un système technique impliquant plusieurs liens de contrôle de précision. Le déroulement typique du processus est le suivant : Étape 1 : Préparation des matières premières – Pesez l'alumine ou le talc, l'argile, le feldspath et d'autres matières premières selon la formule et ajoutez-les au broyeur à boulets. En même temps, ajouter de l'eau, du dispersant et du liant pour le broyage humide. La finesse du broyage affecte directement la qualité ultérieure du moulage et du frittage, et la taille médiane des particules de la poudre doit généralement être contrôlée dans la plage de 2-5 microns. La boue broyée doit subir un traitement de déferrisation pour éliminer les impuretés magnétiques susceptibles de réduire les performances d'isolation, puis passe à travers une tour de séchage par pulvérisation pour produire une poudre granulée avec une bonne fluidité. Pour les produits d'application à haute pression tels que le corps en céramique de fusible de stockage d'énergie et le corps en céramique de fusible de stockage d'énergie photovoltaïque, la pureté des matières premières est requise et une poudre d'alumine à faible teneur en sodium doit être sélectionnée pour réduire le risque de migration d'ions à haute température.

 

Étape 2 : Moulage – Remplissez la poudre granulée dans un moule de précision et obtenez un corps vert par pressage à sec, pressage isostatique ou moulage par barbotine. Le moulage par presse à sec est la méthode la plus couramment utilisée. La pression de moulage est généralement comprise entre 50-150 MPa et le temps de maintien de la pression doit garantir que le gaz contenu dans la poudre est complètement évacué. Pour les produits tubulaires tels que le tube en céramique pour fusible de stockage d'énergie, le pressage ou l'extrusion isostatique est généralement utilisé pour obtenir une répartition uniforme de la densité et une meilleure rectitude. Pour le corps en céramique des fusibles automobiles, en raison du volume important, le pressage à sec à haute vitesse - est généralement utilisé avec des moules à plusieurs - cavités pour améliorer l'efficacité de la production. Étape 3 : Découpage du corps vert – Il peut y avoir des bavures ou des bavures sur les bords du corps vert formé, qui doivent être enlevées manuellement ou mécaniquement. Pour les corps en céramique avec des cavités internes ou des trous traversants (tels que le corps en céramique stéatite pour fusible EV, qui peut nécessiter des rainures d'installation de fusion réservées), le perçage ou le rainurage sont également nécessaires à l'état vert, car la dureté de la céramique après frittage est extrêmement élevée et les coûts d'usinage ultérieurs augmenteront considérablement.

 

Étape 4 : Frittage à haute-température – Le corps vert est fritté à haute température dans un four tunnel ou un four navette. Le processus de frittage est divisé en trois étapes : l'étape de pré-frittage (température ambiante jusqu'à environ 600 degrés) est utilisée pour évacuer le liant organique ; l'étape de frittage à haute température (la céramique d'alumine est d'environ 1 600 à 1 700 degrés, la porcelaine de talc est d'environ 1 250 à 1 350 degrés) pour obtenir une diffusion et une densification entre les particules ; l'étape de refroidissement doit contrôler la vitesse de refroidissement pour éviter les fissures causées par les contraintes thermiques. Pour le corps en céramique pour fusibles à grande vitesse, en raison de ses exigences particulières en matière de conductivité thermique, la microstructure après frittage doit être uniforme et dense, et la porosité doit être contrôlée à un faible niveau. Étape 5 : Meulage de précision – Pour les corps en céramique qui nécessitent une correspondance stricte des dimensions, un meulage est nécessaire après le frittage. Des meules diamantées et des meuleuses CNC peuvent être utilisées

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les industries d'application des corps de fusibles en céramique couvrent un large éventail de domaines allant de la distribution d'énergie traditionnelle à la nouvelle production d'énergie, des véhicules électriques à l'automatisation industrielle. Dans les systèmes électriques, les corps de fusibles en céramique sont utilisés pour la protection des transformateurs, la protection contre les surintensités des armoires de distribution et les fusibles correspondants pour les appareillages haute tension-. Les matériaux doivent avoir des niveaux de tenue à la tension élevés-et des capacités anti-pollution. Dans le domaine des nouvelles énergies, le corps en céramique de fusible de stockage d'énergie est largement utilisé dans les centrales électriques de stockage d'énergie électrochimique, les systèmes de stockage d'énergie industriels et commerciaux et les équipements de stockage d'énergie domestique. Les caractéristiques du courant de court-circuit des systèmes de stockage d'énergie sont très différentes de celles des systèmes photovoltaïques - le courant de court-circuit-de la batterie augmente plus rapidement et a une valeur de crête plus élevée. Par conséquent, le corps en céramique du fusible de stockage d’énergie doit avoir une résistance mécanique à la traction plus élevée et une meilleure résistance à l’érosion par arc. Le corps en céramique du fusible de stockage d'énergie photovoltaïque est principalement utilisé dans les systèmes photovoltaïques et de stockage intégrés. Ce type de système combine la production d'énergie photovoltaïque et le stockage d'énergie par batterie côté DC, ce qui impose des exigences plus élevées en matière de pouvoir de coupure DC du corps en céramique du fusible.

 

Dans l'industrie des véhicules électriques, le corps en céramique stéatite pour fusible EV est utilisé dans la protection des batteries haute tension, les PDU (unité de distribution d'énergie haute tension) et les circuits de charge des véhicules électriques. La tension de fonctionnement des véhicules électriques est généralement comprise entre 400 V et 800 V, et certaines plates-formes haute tension-ont atteint 1 000 V. Le corps en céramique du fusible doit maintenir des performances d'isolation stables à ce niveau de tension. Le corps en céramique pour fusibles automobiles couvre un plus large éventail de scénarios d'application automobile, y compris la protection des circuits dans les circuits auxiliaires basse -tension (12 V/24 V), tels que les commandes de fenêtres, les réglages de sièges, les systèmes d'éclairage, etc. Dans le domaine de l'automatisation industrielle, les corps en céramique pour fusibles de stockage d'énergie sont également utilisés dans les alimentations sans interruption des UPS, les systèmes de stockage d'énergie industriels et la protection de l'alimentation de secours dans les centres de données. De plus, le corps en céramique pour fusibles à grande vitesse sert principalement à des scénarios tels que le transit ferroviaire, la propulsion électrique des navires et les convertisseurs de puissance élevée qui ont des exigences strictes en matière de vitesse de réponse de protection. Le tube en céramique pour le fusible de stockage d'énergie, en tant que composant structurel principal des fusibles de stockage d'énergie, est largement utilisé dans les centrales électriques de stockage d'énergie en conteneurs et les systèmes de stockage d'énergie modulaires. Ses spécifications de taille doivent généralement correspondre aux paramètres de protection du convertisseur de stockage d'énergie (PCS).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L'équipe d'ingénierie peut rapidement terminer leTube en céramique pour nouveau fusible d'énergieconception de solution de corps en fonction de vos exigences en matière de tension nominale, de pouvoir de coupure et d'interface d'installation. Bienvenue à soumettre des dessins ou des spécifications techniques pour l’évaluation du processus et l’amarrage des échantillons.