電気絶縁用の高温-熱-収縮チューブ技術の研究: 高電圧バスバー システムの安全保護の強化-

新エネルギー、パワー エレクトロニクス、インテリジェント配電システムの急速な発展に伴い、高電圧開閉装置はますます小型化と高電力密度化の傾向にあります。{0}限られたスペース内でより大きな電流を流すと、内部導体の温度上昇、電界集中、絶縁信頼性などの問題が悪化します。高電圧電気機器の重要な絶縁および保護材料として、熱収縮チューブ-は優れた絶縁性能を提供するだけでなく、長期耐熱性、機械的損傷に対する耐性、複雑な環境への適応性の要件も満たさなければなりません。-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

高電圧開閉装置、配電盤、新エネルギー電力設備では、電気エネルギーの伝達に銅またはアルミニウムのバスバーが一般的に使用されます。{0}バスバーは長期間の動作中に熱を発生するため、-長期間の動作中-、一部の不規則な形状の導体は限られた設置スペースや鋭利なエッジなどの制約に直面しているため、-露出した導体は部分放電、表面トラッキング、さらには絶縁破壊などのリスクが発生しやすくなります。したがって、導体を熱収縮性絶縁材料でカプセル化することが、機器の安全性を高めるための重要な手段となっています。{6}}

 

実際の用途では、一部の導体構成は複雑であり、現場でスムーズに設置できるように、高い収縮率を備えた熱収縮チューブが必要です。{{0}{1}}さらに、特定の取り付け要件を満たすために、絶縁層に穴開けや機械加工が必要になる場合があります。そのため、素材の耐引裂性と長期安定性に対してより高い要求が課せられます。-たとえば、熱収縮チューブを使用したカスタマイズされた銅バスバー接続を採用する場合、絶縁層は電気的絶縁を確保するだけでなく、複雑な組み立て環境における機械的応力の変化にも耐える必要があります。

 

電力用途向けの従来の熱収縮チューブは通常、エチレン-酢酸ビニル（EVA）などのポリマー材料を主ベース樹脂として利用しており、優れた柔軟性と絶縁特性を備えています。しかし、動作温度が上昇し、機器の設計がよりコンパクトになるにつれて、標準的な熱収縮材料では、高温環境での強度の低下や引き裂き抵抗の低下などの問題が発生しやすくなり、長期の動作中に絶縁不良が発生する可能性があります。-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

高温動作環境の要求に対処するため、研究者らは材料修正技術を採用して、熱収縮チューブの全体的な性能を向上させてきました。-エチレン-オクテン ブロック コポリマー（OBC）を従来の配合に組み込むことにより、-その独特の分子構造を利用して靭性、耐熱性、耐老化性を向上させます-チューブは、高温および高負荷の条件下でもより安定した機械的特性を維持できます。

 

変性熱収縮性材料は主に、ポリマー分子鎖間の結合を強化することにより、製品の引張強度と破断伸びを向上させます。{0}材料内では、OBC (オレフィン ブロック コポリマー) のハード セグメント構造が高温での結晶性と構造安定性を高め、ソフト セグメント構造が柔軟性を向上させ、熱による収縮や機械的取り付け時の良好な延性を確保します。-。

 

実験研究によると、改質材料の割合を増やすと、熱収縮チューブの引張強度と破断点伸びの両方が向上することが示されています。-高温試験中、修飾されたチューブは機械的特性の低下が大幅に減少し、優れた熱安定性を示します。{2}}さらに、長期の熱酸化老化条件下では、修飾された材料がポリマーの劣化を遅らせ、製品の高い機械的信頼性を維持できます。-

 

電力バスバー絶縁用途の場合、熱収縮チューブは機械的ストレスに耐えるだけでなく、厳しい電気的性能要件も満たさなければなりません。{0}}試験結果は、改質材料の導入によって絶縁破壊強度が大幅に低下することはなく、チューブが引き続き電力機器の絶縁保護基準を満たせることを示しています。したがって、これらの材料は、信頼性の高い絶縁保護が必要な電気接続-絶縁銅バスバーなど-での使用に適しています。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

絶縁性能に加えて、難燃性も電力機器に使用される保護材料にとって重要な指標です。高電圧開閉装置の長期運転中に異常な温度上昇が発生する可能性があります。--したがって、断熱材は火災の危険を軽減するために効果的な難燃性を備えている必要があります。-限界酸素指数 (LOI) とグロー ワイヤのテストにより、改良された熱収縮チューブが機械的特性を向上させながら難燃性を維持しており、関連する電気機器用途に必要な基準を満たしていることがわかりました。{6}{6}{7}}

 

大電流の動作環境では、温度上昇特性が機器の寿命と動作の安全性に直接影響します。{0}温度上昇試験では通常、導体に定格電流を連続的に印加し、熱サイクル下での絶縁材料の挙動を観察することで実際の動作条件をシミュレートします。このようなテスト中は、導体に大電流が継続的に流れるため、温度が上昇します。従来の熱収縮性材料-は、熱応力集中により亀裂が発生する可能性があります。

 

対照的に、改良された改良を加えて配合された熱収縮チューブは、高温でも優れた構造的完全性を維持します。-局所的な欠陥や機械的開口部が存在する場合でも、この材料は優れた耐亀裂性を維持し、絶縁損傷に伴う安全上のリスクを効果的に軽減します。このような性能は、高電圧開閉装置、エネルギー貯蔵システム、電力変換装置など、長期運用向けに設計された機器にとって非常に重要です。{{4}

 

新エネルギー車、エネルギー貯蔵システム、高出力パワー エレクトロニクスの進歩により、バスバー絶縁保護の基準が引き上げられました。{0}従来の単層絶縁方式では、大電流容量、高い温度耐性、高い信頼性に対する複合的な要求を満たすのが困難です。-したがって、熱収縮性絶縁材料は、銅バスバーの構造設計、接続方法、動作環境と並行して最適化する必要があります。-

 

新エネルギー車のパワートレインでは、バッテリー接続構造で大電流伝送、スペース効率、安全性のバランスをとる必要があります。{0}}たとえば、熱収縮チューブを備えた平らな銅製バッテリー バスバー構成は、熱収縮絶縁層を利用して安定した導電性を確保しながら、-短絡のリスクを最小限に抑え、システム全体の安全性を高めます。-

 

エネルギー貯蔵ステーションや産業用電力機器の場合、バスバーは長期間にわたって大電流を確実に処理する必要があり、安定した導電性と信頼性の高い絶縁が必要です。熱収縮絶縁を備えた銅バスバーを採用することで、露出した導体間の安全クリアランス要件を削減できると同時に、内部スペースの利用率も向上します。-

 

電気機器が高電圧および高電力密度に向けて進化するにつれて、熱収縮性絶縁材料は耐熱性、機械的強度、難燃性、環境持続可能性の点で進化し続けます。{0}材料の変更、構造の最適化、製造プロセスの改善により、電力バスバー システムの長期的な動作信頼性をさらに高めることができます。-

 

実際のエンジニアリング用途では、複合バスバー構造-PVC 熱収縮チューブを備えた平らな四角い銅バスバーなど--が、新エネルギー、パワー エレクトロニクス、産業用制御機器にとって重要な接続ソリューションとして浮上しています。導電性材料と保護絶縁体を組み合わせることで、より効率的かつ安全な電力伝送が可能になります。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

全体として、電気絶縁用の高温-耐熱性-強化熱収縮チューブ-の開発は、高電圧電気機器の小型化と信頼性の高い動作に向けた新しい技術的道筋を提供します。-材料配合を最適化して耐熱性、引き裂き強度、断熱性能を向上させることで、メーカーは次のような課題に効果的に対処できます。バスバー絶縁これにより、スマート グリッド、新エネルギー車、エネルギー貯蔵システムの将来の開発に安定した基盤が提供されます。-