ऊर्जा भंडारण इलेक्ट्रिकल बस बार को समझने पर एक लेख: सामग्री, इन्सुलेशन, प्रौद्योगिकी और सतह प्रक्रियाएं

ऊर्जा भंडारण प्रणालियों में, हालांकि इलेक्ट्रिकल बस बार आकार में बड़े नहीं होते हैं, वे मुख्य और प्रमुख घटक होते हैं जो उच्च धाराएं ले जाते हैं, ऊर्जा संचारित करते हैं और सिस्टम के सुरक्षित और स्थिर संचालन को सुनिश्चित करते हैं। बसबार इलेक्ट्रिकल का डिज़ाइन, सामग्री चयन और प्रसंस्करण तकनीक, चाहे वह सेल एकीकरण, मॉड्यूल कनेक्शन, या सिस्टम स्तर बसबार हो, सीधे सुरक्षा, ऊर्जा संचरण दक्षता और ऊर्जा भंडारण उपकरणों की दीर्घकालिक परिचालन विश्वसनीयता को प्रभावित करती है। वे ऊर्जा भंडारण प्रणालियों की समग्र प्रदर्शन गारंटी प्रणाली का एक अनिवार्य और महत्वपूर्ण घटक हैं।

पावर बसबार कॉपर सामग्री का मुख्य धारा चयन: एनर्जी स्टोरेज कॉपर सॉलिड बस बार के सामग्री चयन में, तांबा अपनी उत्कृष्ट चालकता और रासायनिक स्थिरता के कारण विभिन्न परिदृश्यों में पसंदीदा सामग्री बन गया है। उनमें से, टी2 कॉपर सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जिसकी चालकता 58 एमएस/एम से कम नहीं है, जो उच्च वर्तमान ट्रांसमिशन परिदृश्यों में कम प्रतिरोध हानि को प्रभावी ढंग से बनाए रख सकता है और अधिकांश ऊर्जा भंडारण प्रणालियों की मुख्य आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है। एक सामान्य 1MWh ऊर्जा भंडारण प्रणाली में, जब सिस्टम वोल्टेज 1000V होता है, और ऑपरेटिंग करंट लगभग 1000A होता है, तो 3A/mm² से अधिक नहीं होने वाले वर्तमान घनत्व के डिजाइन मानक के अनुसार, लगभग 120mm² के क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र के साथ एक तांबे की पट्टी की आमतौर पर आवश्यकता होती है। इस परिदृश्य में T2 बैंगनी तांबा कम नुकसान और कम गर्मी उत्पादन की मुख्य आवश्यकताओं को सटीक रूप से पूरा कर सकता है। T2 तांबे के अलावा, T1 तांबे में उच्च शुद्धता और बेहतर चालकता होती है, जो इसे उच्च अंत ऊर्जा भंडारण परियोजनाओं के लिए उपयुक्त बनाती है जिनमें विद्युत प्रदर्शन की अंतिम खोज होती है; T3 कॉपर के लागत नियंत्रण में अधिक फायदे हैं और इसका उपयोग अक्सर मध्यम प्रदर्शन आवश्यकताओं और लागत-प्रभावशीलता अभिविन्यास वाली ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के लिए किया जाता है। इसका चयन प्रोजेक्ट की वास्तविक जरूरतों और बजट के अनुसार किया जा सकता है।

विशेष वातावरण के लिए सामग्री चयन का अनुकूलन: उच्च तापमान, उच्च आर्द्रता और संक्षारण जैसे विशेष ऑपरेटिंग वातावरण में, पारंपरिक शुद्ध तांबे की सामग्री का मौसम प्रतिरोध दीर्घकालिक परिचालन आवश्यकताओं को पूरा करना मुश्किल है। इस मामले में, टिन, निकल और अन्य तत्वों से युक्त तांबे की मिश्र धातुओं को ऊर्जा भंडारण उच्च वोल्टेज बसबार सामग्री के रूप में चुनने की आवश्यकता होती है, और मिश्र धातु के माध्यम से सामग्रियों के संक्षारण प्रतिरोध और पर्यावरणीय स्थिरता में सुधार किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, तटीय क्षेत्रों में ऊर्जा भंडारण बिजली स्टेशनों में, लंबे समय तक नमक स्प्रे क्षरण के कारण निकल {{3} तांबे मिश्र धातु से बने तांबे की छड़ें अक्सर उपयोग की जाती हैं, जो प्रभावी रूप से नमक स्प्रे जंग का विरोध कर सकती हैं, बसबार कॉपर की सेवा जीवन का विस्तार कर सकती हैं, और कठोर वातावरण में सिस्टम के स्थिर संचालन को सुनिश्चित कर सकती हैं।

सामान्य इन्सुलेशन सामग्री और विशेषताएं: इन्सुलेशन सुरक्षा ऊर्जा भंडारण पावर बार बसबार डिजाइन का मुख्य तत्व है, जो सीधे ऊर्जा भंडारण प्रणालियों की परिचालन सुरक्षा को प्रभावित करता है। विभिन्न इन्सुलेशन सामग्रियों का प्रदर्शन बहुत भिन्न होता है, और अनुप्रयोग परिदृश्यों के आधार पर सटीक मिलान की आवश्यकता होती है। पीवीसी सामग्री में कम लागत और उत्कृष्ट प्रसंस्करण प्रदर्शन होता है। इसकी इन्सुलेशन ताकत 20 -28 kV/mm तक पहुंच सकती है, और यह 3500V से कम वोल्टेज का सामना नहीं कर सकता है। यह मध्यम और निम्न वोल्टेज और सामान्य वातावरण में ऊर्जा भंडारण उच्च वर्तमान संपर्कों के इन्सुलेशन संरक्षण के लिए उपयुक्त है; एपॉक्सी राल सामग्री में उत्कृष्ट इन्सुलेशन प्रदर्शन होता है, जिसमें 10 ¹⁵Ω· सेमी तक का इन्सुलेशन प्रतिरोध और 50 - 80 केवी/मिमी की ब्रेकडाउन वोल्टेज रेंज होती है। यह उच्च-वोल्टेज ऊर्जा भंडारण प्रणालियों की इन्सुलेशन आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त है और उच्च-वोल्टेज परिदृश्यों में इन्सुलेशन टूटने के जोखिम को प्रभावी ढंग से रोक सकता है। सिलिकॉन रबर सामग्री में उत्कृष्ट तापमान प्रतिरोध होता है, जो -50 डिग्री से 200 डिग्री की विस्तृत तापमान सीमा में इन्सुलेशन प्रदर्शन को स्थिर रूप से बनाए रख सकता है। यह बड़े तापमान में उतार-चढ़ाव और अत्यधिक तापमान वाले वातावरण वाली ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के लिए उपयुक्त है।

मुख्यधारा इन्सुलेशन प्रक्रिया के तरीके: इन्सुलेशन सुरक्षा की विश्वसनीयता और अनुकूलनशीलता सुनिश्चित करने के लिए ऊर्जा भंडारण के लिए उच्च वर्तमान कनेक्टर्स की इन्सुलेशन प्रक्रिया को सामग्री विशेषताओं और स्थापना परिदृश्यों के आधार पर चुना जाना चाहिए। विसर्जन मोल्डिंग (पीवीसी) प्रक्रिया एक व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली विधि है, जो मजबूत आसंजन के साथ एक समान और घनी कोटिंग बनाती है और छीलने की ताकत 4N/cm से कम नहीं होती है। यह जटिल आकार की तांबे की छड़ों के इन्सुलेशन उपचार के अनुकूल हो सकता है और स्थानीय इन्सुलेशन कमजोरी की समस्याओं को रोकने के लिए बसबार कनेक्टर्स की सतह को पूरी तरह से कवर कर सकता है। इन्सुलेशन टेप वाइंडिंग प्रक्रिया सीमित स्थान और कठिन स्थापना वाले क्षेत्रों के लिए उपयुक्त है। दृश्य की आवश्यकताओं के अनुसार विभिन्न प्रकार के टेप का चयन किया जा सकता है, जैसे उच्च तापमान वाले वातावरण के लिए उपयुक्त पॉलीमाइड टेप, और उत्कृष्ट जलरोधी प्रदर्शन के साथ ब्यूटाइल रबर टेप, जो विशेष परिदृश्यों में इन्सुलेशन सुरक्षा आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है।

आग और विस्फोट की रोकथाम के लिए विशेष सुरक्षा: ऊर्जा भंडारण प्रणालियाँ थर्मल रनवे प्रसार के प्रति बेहद संवेदनशील हैं, और सीमेंस इन्सुलेशन सुरक्षा के लिए बसबार के लिए आग और विस्फोट की रोकथाम महत्वपूर्ण विस्तार आवश्यकताएं हैं। उच्च जोखिम वाले परिदृश्यों में, तांबे की छड़ों की सुरक्षा के लिए मिश्रित अग्निरोधक सामग्रियों का उपयोग किया जा सकता है। ये सामग्रियां उच्च तापमान वाले वातावरण में स्थिर इन्सुलेशन प्रदर्शन बनाए रख सकती हैं, जैसे कि 1000 डिग्री पर 500M Ω से अधिक का इन्सुलेशन प्रतिरोध बनाए रखना। साथ ही, गर्मी संचालन और लौ प्रसार को प्रभावी ढंग से अवरुद्ध करने के लिए एक सिरेमिक सुरक्षात्मक परत बनाई जा सकती है। व्यावहारिक परिदृश्य सत्यापन के माध्यम से, बहु-परत मिश्रित अग्निरोधक सामग्री के साथ लेपित औद्योगिक बसबार सुई पंचर परीक्षण में "शून्य विस्फोट" के लक्ष्य को प्राप्त कर सकता है, और थर्मल रनवे प्रसार समय को 300% तक बढ़ा सकता है, जिससे बैटरी पैक और संपूर्ण ऊर्जा भंडारण प्रणाली के सुरक्षा संरक्षण स्तर में काफी सुधार होता है।

ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के मुख्य बुनियादी घटक के रूप में, ऊर्जा भंडारण के लिए तांबे की छड़ें महत्वहीन लग सकती हैं, लेकिन उनके सामग्री चयन, इन्सुलेशन सुरक्षा, तकनीकी पैरामीटर नियंत्रण और सतह उपचार का हर पहलू सीधे ऊर्जा संचरण दक्षता, परिचालन सुरक्षा और ऊर्जा भंडारण प्रणाली की दीर्घकालिक विश्वसनीयता को प्रभावित करता है। उच्च ऊर्जा घनत्व, उच्च वोल्टेज प्लेटफार्मों और सख्त सुरक्षा मानकों की दिशा में ऊर्जा भंडारण उद्योग के तेजी से विकास के साथ, सामग्री डिजाइन, प्रक्रिया नवाचार और ऊर्जा भंडारण तांबे की सलाखों के सुरक्षा संरक्षण स्तर के लिए उच्च आवश्यकताओं को सामने रखा गया है। भविष्य में, केवल ऊर्जा भंडारण तांबे की छड़ों के तकनीकी समाधानों और प्रक्रिया स्तरों को लगातार अनुकूलित करके, उनकी अनुकूलन क्षमता, विश्वसनीयता और सुरक्षा में लगातार सुधार करके, हम ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के कुशल, स्थिर और दीर्घकालिक संचालन के लिए ठोस गारंटी प्रदान कर सकते हैं, और ऊर्जा भंडारण उद्योग के उच्च गुणवत्ता वाले विकास को बढ़ावा देने में मदद कर सकते हैं।

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