FN-QB-058 Twarda miedź (twarde aluminium) i warstwa izolacyjna – zarys testu DV

Norma „FN-QB-058 Twarda miedź (twarde aluminium) i warstwa izolacyjna – Zarys badania DV” opisuje definicje terminów, zarys badania DV oraz metody badań dla twardej miedzi (twardego aluminium) i warstw izolacyjnych firmy Farasis Energy (Ganzhou). Norma ta ma zastosowanie do twardej miedzi (twardego aluminium) i warstw izolacyjnych stosowanych w modułach akumulatorów litowo-jonowych i pakietach akumulatorów firmy Farasis Energy (Ganzhou), w tym do surowców i wyrobów gotowych.

Na potrzeby niniejszego standardu stosuje się następujące definicje:

Elementy połączeń elektrycznych: Są to elementy służące do łączenia głównego obwodu akumulatora, ochrony zewnętrznego prądu wyjściowego systemu akumulatorowego oraz pełniące funkcję przewodników. Do najczęściej stosowanych typów należą kable, elastyczne taśmy miedziane i aluminiowe szyny zbiorcze. Materiały przewodzące bezpośrednio wpływają na wydajność połączenia elektrycznego, przy czym najczęściej stosuje się miedź i aluminium. W zależności od technik przetwarzania, klasyfikuje się je jako elastyczne taśmy miedziane, sztywne szyny zbiorcze miedziane, elastyczne taśmy aluminiowe, kable miedziane i kable aluminiowe. Kable nie są zazwyczaj zalecane ze względu na promień gięcia i koszty.
Ochrona podstawowa: Chodzi o unikanie bezpośredniego kontaktu z częściami pod napięciem w normalnych warunkach.
Wytrzymałość izolacji na napięcie: Maksymalne napięcie prądu przemiennego lub stałego, jakie można stale przyłożyć pomiędzy zaciskami wejściowymi i wyjściowymi, pomiędzy zaciskami wejściowymi a obudową oraz pomiędzy zaciskami wyjściowymi a obudową.
Sztywna szyna zbiorcza miedziana: Długi przewód wykonany z miedzi lub stopu miedzi, wycinany z sztywnych blach miedzianych o przekroju prostokątnym lub zaokrąglonym. Służy do przesyłu prądu w obwodach oraz do łączenia urządzeń elektrycznych. Jego przewodność elektryczna spełnia wymagania normy GB/T 5585.1.
Sztywna szyna aluminiowa: Długi przewód wykonany z aluminium lub stopu aluminium, wycinany z twardych arkuszy aluminiowych o przekroju prostokątnym lub zaokrąglonym. Służy do przesyłu prądu w obwodach oraz do łączenia urządzeń elektrycznych. Jego przewodność elektryczna spełnia wymagania normy GB/T 5585.2.
Powłoka PVC: polichlorek winylu, charakteryzujący się doskonałymi właściwościami dielektrycznymi i dobrymi właściwościami mechanicznymi. Nie ma stałej temperatury topnienia; zaczyna mięknąć w temperaturze 80-85 stopni Celsjusza.
Wskaźnik porównawczego śledzenia: Służy do oceny odporności na śledzenie powierzchni stałych materiałów izolacyjnych pod wpływem łącznego działania pola elektrycznego i wilgotnego lub zanieczyszczonego środowiska.

Wymagania dotyczące właściwości materiałowych zostały określone w następujący sposób:

Kolor zewnętrznej powierzchni miedzianej szyny zbiorczej powinien być pomarańczowy (RAL2003-RAL2011), a na powierzchni nie powinna być widoczna żadna różnica w kolorze.
Miedziana szyna zbiorcza powinna mieć ogólnie czysty wygląd, bez plam tłuszczu, brudu i innych pozostałości, które mogłyby wpłynąć na jej wygląd.
Szyna miedziana powinna wyglądać na solidną, bez zarysowań, wgnieceń, uszkodzeń, pęknięć, odkształceń i innych wad produkcyjnych.
W przypadku szyn zbiorczych miedzianych na opakowaniu należy umieścić etykiety identyfikacyjne zawierające nazwę produktu, kod materiału, numer partii produkcyjnej i informacje o kwalifikacjach producenta.
Parametry użytkowe materiałów z twardej miedzi (twardego aluminium) oraz warstw izolacyjnych muszą odpowiadać wymaganiom podanym w tabeli zawartej w normie.

Główne metody badań określone w tej normie to:

Badanie odporności na ogień materiału warstwy izolacyjnej
Badanie przewodnictwa
Odporność warstwy izolacyjnej na ścieranie
Badanie wytrzymałości dielektrycznej
Badanie twardości powłoki proszkowej
test izolacji
Test wytrzymałości
Test wzrostu temperatury
Porównawczy test wskaźnika śledzenia warstwy izolacyjnej
Wydłużenie warstwy izolacyjnej przy zerwaniu
Test krzyżowy
Test niskiej temperatury
Test stałego wilgotnego ciepła
Test szoku termicznego
Starzenie się warstwy izolacyjnej
Test neutralnej mgły solnej

Testy te weryfikują, czy warstwa izolacyjna jest w stanie wytrzymać określone wysokie napięcie bez awarii, zapewniając bezpieczeństwo elektryczne, zapobieganie upływom prądu i niezawodność w warunkach przepięć (np. przepięć). Wykrywają one wady izolacji otaczającej sztywne przewody miedziane lub aluminiowe, takie jak nacięcia, przecieki, zanieczyszczenia lub wady produkcyjne.

Sztywne przewody rozciągające są stosowane w celu uzyskania większej wytrzymałości w kablach napowietrznych i energetycznych, ale test weryfikacyjny konstrukcji koncentruje się głównie na wydajności izolacji.

Metody badań zdefiniowane w normie FN-QB-058 są zasadniczo zgodne z normami takimi jak UL 1581, IEC 60502 czy ASTM. Zasadniczo testy te przebiegają według następującego procesu:

Przygotowanie próbki: Używa się przetworzonych próbek kabli (zwykle o długości 5-10 metrów). Końce kabli są zdejmowane w celu odsłonięcia przewodów. W przypadku metod zanurzeniowych (powszechnie stosowanych w przypadku kabli), środkowa część jest zanurzana w kąpieli wodnej (opcjonalnie z wodą słoną dla zapewnienia przewodności), pozostawiając końce odsłonięte. Woda pełni funkcję elektrody uziemiającej.
Konfiguracja testu: Przewód (z litej miedzi lub aluminium) jest podłączony do źródła wysokiego napięcia. Jego zewnętrzna powierzchnia jest uziemiona (poprzez kąpiel wodną, folię metalową owiniętą wokół izolacji lub ekranowanie, jeśli jest dostępne). W przypadku kabli wielożyłowych test przeprowadza się pomiędzy przewodem a uziemieniem/ekranem lub, w razie potrzeby, między fazami.
Zastosowanie napięcia: Stosowane jest napięcie przemienne (AC) lub stałe (DC) (AC jest bardziej powszechne w produkcji, DC jest odpowiednie w terenie/po montażu). Typowe napięcia:
Kable niskiego napięcia (maksymalnie 1 kV): 1-5 kV (np. 2-3-krotność napięcia znamionowego + 1000 V).
Średnie napięcie: wyższe w zależności od grubości/wartości izolacji.

Napięcie należy stopniowo zwiększać (np. do 500 V/s), aż do osiągnięcia poziomu testowego. Czas podtrzymania wynosi zazwyczaj 1 minutę (lub 60 sekund dla prądu przemiennego, a dłużej dla niektórych testów prądu stałego).

Kryteria akceptacji: Nie powinno być uszkodzeń dielektrycznych (wyładowania błyskowego, łuku elektrycznego ani przebicia). Prąd upływu powinien być poniżej dopuszczalnego poziomu (np. 1–10 mA w zależności od normy). Nie powinno być nadmiernych wyładowań koronowych ani wyładowań niezupełnych. Po przeprowadzeniu testu przeprowadzana jest kontrola wizualna pod kątem uszkodzeń oraz opcjonalnie kontrola rezystancji izolacji.
Bezpieczeństwo i wyposażenie: Używany jest tester Hipot z odcięciem prądu. Test przeprowadzany jest w kontrolowanym środowisku (temperatura pokojowa, suche środowisko, chyba że wymagane jest zanurzenie). Należy przestrzegać protokołów bezpieczeństwa (przestrzeń zamknięta, uziemienie).

Główne różnice pomiędzy twardą miedzią i twardym aluminium to:

Materiał przewodzący wpływa na przewodność i właściwości mechaniczne, lecz nie ma bezpośredniego wpływu na napięcie testowe DV (które zależy od rodzaju/grubości izolacji).
Aluminium może wymagać większych przekrojów poprzecznych i potencjalnie grubszej izolacji, aby zapewnić taką samą obciążalność prądową, ale procedura testowa pozostaje podobna.

Nasza organizacja, z kompetentną i doświadczoną kadrą, od wielu lat rozumie potrzeby klientów, zapewniając im zaawansowane usługi testowe oraz wspierając ich we wdrażaniu, wdrażaniu i doskonaleniu systemów zarządzania. W tym zakresie świadczymy również usługi testowe dla przedsiębiorstw zgodnie z normą „FN-QB-058 Miedź twarda (aluminium twarde) i warstwa izolacyjna – Zarys badań DV”.