پرتدار بسبار کے لیے موصلیت کے مواد کا تجزیہ: لچکدار اور سخت موصلیت کا انتخاب اور اطلاق

نئی انرجی گاڑیوں، انرجی سٹوریج سسٹم، ریل ٹرانزٹ، اور صنعتی بجلی کے آلات کی ترقی کے ساتھ، پرتدار بس بار ان کی کم انڈکٹنس، اعلی وشوسنییتا، اور کمپیکٹ ڈھانچے کی وجہ سے بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ چاہے یہ EV بس بار ہو، کار کی بیٹری بس بار ہو، یا صنعتی-گریڈ کیپیسیٹر بس بار سسٹم ہو، موصلیت کے مواد کا انتخاب براہ راست پروڈکٹ کی برقی کارکردگی، سروس کی زندگی اور حفاظت کی سطح کو متاثر کرتا ہے۔

 

جدید آٹوموٹیو بس بار سسٹمز کے لیے، موصلیت کی تہہ نہ صرف کنڈکٹر کی تنہائی کا کام کرتی ہے بلکہ اسے حرارت کی مزاحمت، وولٹیج کی مزاحمت، شعلہ ریزہ گیریت، اور طویل مدتی قابل بھروسہ آپریشن کی ضروریات کو پورا کرنے کی بھی ضرورت ہوتی ہے۔ لہٰذا، بس بار کے ڈیزائن اور انتخاب کے لیے لچکدار اور سخت موصلیت کے مواد کی خصوصیات کی مکمل تفہیم بہت ضروری ہے۔

 

 

 

فی الحال، زیادہ تر لیمینیٹڈ بس بار ایک لچکدار پتلی-فلم کی موصلیت کا ڈھانچہ لگاتے ہیں، جو ایک لیمینیشن کے عمل کے ذریعے موصلیت کی فلم کو تانبے کے کنڈکٹر سے مضبوطی سے جوڑتے ہیں۔ یہ عمل مؤثر طریقے سے کنڈکٹر کی جگہ کو کم کرتا ہے، سسٹم کے انضمام کو بہتر بناتا ہے، اور بہترین بس بار کی موصلیت کی کارکردگی کو یقینی بناتا ہے۔

 

پالئیےسٹر (PET) موصلیت کا مواد

PET سب سے زیادہ استعمال ہونے والے موصلیت کے مواد میں سے ایک ہے، جو آٹوموٹیو بس بار PET موصلیت کے میدان میں ایک اہم مارکیٹ شیئر رکھتا ہے۔ اس کی اہم خصوصیات میں شامل ہیں:

طویل-آپریٹنگ درجہ حرارت 105 ڈگری تک؛ زیادہ لمبا، عام طور پر 100% سے زیادہ، پیچیدہ موڑنے والے ڈھانچے کے لیے موزوں؛ اچھی مکینیکل سختی اور مولڈنگ کی کارکردگی؛ اعلی رشتہ دار ٹریکنگ انڈیکس (CTI)؛ مختلف وولٹیج کی سطحوں کو پورا کرنے کے لیے مختلف موٹائیوں میں دستیاب ہے۔ بہترین شعلہ retardant خصوصیات، صنعتی اور آٹوموٹو ایپلی کیشنز کی ضروریات کو پورا.

نئی انرجی گاڑیوں کے پاور سسٹمز میں، پی ای ٹی موصلیت کی تہوں کو بڑے پیمانے پر ای وی بیٹری بس بارز، آٹوموٹیو گراؤنڈ بس بارز، اور آٹو بس بار کی مصنوعات میں استعمال کیا جاتا ہے۔

 

پولیمائڈ (PI) موصلیت کا مواد

PI ایک اعلی-کارکردگی، اعلی-درجہ حرارت سے مزاحم موصلیت کا مواد ہے جس کا مسلسل آپریٹنگ درجہ حرارت عام طور پر 200 ڈگری سے زیادہ ہوتا ہے۔

PET کے مقابلے میں، PI میں درج ذیل خصوصیات ہیں:

اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت؛ بہترین موروثی شعلہ تعطل؛ اعلی میکانی سختی؛ ویلڈنگ کے عمل کے لیے زیادہ موزوں؛ نسبتا زیادہ قیمت؛ PET سے کم CTI۔

لہذا، کیپسیٹرز، پاور ماڈیولز، یا کنیکٹرز کی ویلڈنگ کی ضرورت والی ایپلی کیشنز میں، PI مواد کثرت سے نیو انرجی وہیکل فلم کیپیسیٹر بس بارز اور پاور کیپسیٹر پروڈکٹس کے لیے کچھ بس بارز میں استعمال ہوتا ہے۔

 

لچکدار اور سخت موصلیت کے درمیان فرق

لچکدار موصلیت بنیادی طور پر تانبے کے کنڈکٹرز کی سطح کو موصل کرنے کے لیے استعمال کی جاتی ہے، لیمینیشن کے ذریعے ایک مکمل موصلیت کا ڈھانچہ تشکیل دیتا ہے۔

 

اس کے فوائد میں شامل ہیں:

یہ موصل کناروں کی مکمل سگ ماہی کی اجازت دیتا ہے۔

یہ پیچیدہ تین جہتی ساختی ڈیزائنوں کے لیے موزوں ہے

یہ مؤثر طریقے سے نظام کے سائز کو کم کرتا ہے؛

یہ بڑے پیمانے پر پیداوار اور خودکار مینوفیکچرنگ کی سہولت فراہم کرتا ہے۔

 

دوسری طرف، سخت موصلیت بنیادی طور پر مختلف موصل کی تہوں کے درمیان وقفہ کاری اور مدد کے لیے استعمال ہوتی ہے۔

ہائی-وولٹیج سسٹم کے لیے، اکیلے لچکدار موصلیت اکثر الیکٹرک فیلڈ کی تقسیم اور جزوی خارج ہونے والے مادہ کے کنٹرول کی ضروریات کو پورا نہیں کر سکتی۔ لہذا، موصلیت کا فاصلہ بڑھانے کے لیے سخت موصلیت کا سامان درکار ہے۔

 

عام طور پر:

آپریٹنگ وولٹیج میں ہر 1kV اضافے کے لیے تقریباً 1mm موصلیت کا وقفہ درکار ہے۔

آپریٹنگ وولٹیج جتنا زیادہ ہوگا، سخت موصلیت کی موٹائی اتنی ہی زیادہ ہوگی۔
ہائی-وولٹیج کے نظام عام طور پر شیشے کے فائبر سے تقویت یافتہ پالئیےسٹر بورڈز کو ساختی موصلیت کی تہہ کے طور پر استعمال کرتے ہیں۔

ہائی-وولٹیج بس بار کے ڈیزائن میں، سخت موصلیت ایک اہم جزو ہے جو طویل-مدت کے مستحکم آپریشن کو یقینی بناتا ہے، جبکہ کم-وولٹیج والے بس بار آٹوموٹیو سسٹم کو عام طور پر اضافی، بھاری سخت موصلیت کے ڈھانچے کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔

 

 

 

رشتہ دار درجہ حرارت انڈیکس (RTI)

RTI موصلیت کے مواد کی طویل مدتی گرمی کی مزاحمت کا-ایک اہم اشارہ ہے۔

 

متعلقہ ٹریکنگ انڈیکس (RTI) کی تعریف اس طرح کی گئی ہے:

وہ درجہ حرارت جس پر کسی مادے کی مکینیکل اور برقی خصوصیات تقریباً 20,000 گھنٹے طویل مدتی کارروائی کے بعد اپنی ابتدائی قدروں کے 50% تک کم ہو جاتی ہیں۔

 

طویل مدتی آپریٹنگ بس بار الیکٹرک وہیکل سسٹمز کے لیے، RTI براہ راست پروڈکٹ کی عمر کو متاثر کرتا ہے۔

عام طور پر:

 

درجہ حرارت میں ہر 10 ڈگری کی کمی پر، موصلیت کی عمر تقریباً دوگنی ہو جاتی ہے۔

درجہ حرارت میں ہر 10 ڈگری اضافے پر، موصلیت کی عمر تقریباً نصف تک کم ہو سکتی ہے۔

 

لہذا، EVs کے لیے ٹن پلیٹڈ کاپر بس بار کو ڈیزائن کرتے وقت، تھرمل مینجمنٹ سلوشنز اور موصلیت کے مواد کے درجات دونوں پر جامع غور کیا جانا چاہیے۔

 

 

CTI ٹریکنگ کے لیے مواد کی سطح کی مزاحمت کی عکاسی کرتا ہے۔

 

جب آلات کو لمبے عرصے تک مرطوب، آلودہ، یا زیادہ وولٹیج والے ماحول کے سامنے رکھا جاتا ہے، تو ایک اعلیٰ CTI قدر مؤثر طریقے سے سطح کے ٹوٹنے کے خطرے کو کم کرتی ہے۔

 

صنعتی توانائی ذخیرہ کرنے کے نظام، DC Capacitor Busbars، اور بڑے Capacitor Laminating Busbars کے لیے، CTI حفاظتی ڈیزائن کو متاثر کرنے والا ایک اہم پیرامیٹر ہے۔

 

PET مواد میں عام طور پر اعلیٰ CTI ریٹنگ ہوتی ہے اور اس وجہ سے ہائی-وولٹیج ایپلی کیشنز میں زیادہ وسیع پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔

 

لمبا ہونا کسی مادے کی تناؤ میں اپنی موصلیت کی خصوصیات کو برقرار رکھنے کی صلاحیت کی نمائندگی کرتا ہے۔

یہ پیرامیٹر براہ راست متاثر کرتا ہے:

موڑنے کی کارکردگی؛
کنڈکٹر کنارے ریپنگ معیار؛
سگ ماہی کے عمل میں استحکام؛
طویل-مکانی اعتبار۔

PET مواد میں عام طور پر 100% سے زیادہ کی لمبائی ہوتی ہے، جبکہ PI مواد تقریباً 70% ہوتے ہیں۔ لہذا، PET پیچیدہ تانبے کے کنڈکٹر لیمینیشن کے عمل کے لیے زیادہ موزوں ہے۔

 

 

صنعتی پاور سسٹمز

بس بار کے لیے صنعتی آلات کی ضروریات بنیادی طور پر ہائی وولٹیج اور لمبی عمر پر مرکوز ہیں۔

 

عام خصوصیات میں شامل ہیں:

آپریٹنگ وولٹیج عام طور پر 1000V اور 6000V کے درمیان؛
جزوی خارج ہونے والے مادہ کے کنٹرول کے لیے سخت تقاضے؛
بڑھتی ہوئی سخت موصلیت کے ڈھانچے کی ضرورت؛
اعلی کریپج فاصلے کی ضروریات؛
20 سے 25 سال یا اس سے زیادہ کی سروس لائف۔

 

لہٰذا، ہائی-وولٹیج توانائی ذخیرہ کرنے کا سامان، ریل کی نقل و حمل، اور بڑے-بجلی کی تقسیم کے نظام میں تقسیم بس باروں کے لیے اعلیٰ CTI مواد اور موٹی موصلیت کے ڈھانچے کا استعمال ہوتا ہے۔

 

 

 

نئی توانائی کی گاڑیوں کی ایپلی کیشنز ہلکے وزن، خلائی استعمال، اور لاگت کے کنٹرول پر زیادہ زور دیتی ہیں۔

عام خصوصیات میں شامل ہیں:

 

وولٹیج کی سطح عام طور پر 800V سے کم ہوتی ہے۔
جزوی خارج ہونے والے مادہ کے لیے کم ضروریات؛
عام طور پر لچکدار پرتدار موصلیت کا ڈھانچہ استعمال کرنا۔
وزن اور حجم کے لیے زیادہ حساس؛
عمر عام طور پر 5 سے 10 سال ہوتی ہے۔

 

اس لیے، بس بار کاریں، آٹوموٹیو پاور کنیکٹرز، اور ٹن-پلیٹ بس بار آٹوموٹیوز جیسی مصنوعات کومپیکٹ ڈیزائن کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے تیزی سے PET یا PI موصلیت کے حل کا استعمال کرتے ہیں۔

 

 

پرتدار موصلیت کی ٹیکنالوجی کے علاوہ، پاؤڈر کوٹنگ کی موصلیت بھی ایک عام حل ہے۔

 

یہ عمل موصل کی سطح پر epoxy رال کی کوٹنگ بنا کر مجموعی طور پر موصلیت کا تحفظ حاصل کرتا ہے، اور خاص طور پر ساختی طور پر پیچیدہ سنگل کنڈکٹرز کے لیے موزوں ہے۔

 

اس کے فوائد میں شامل ہیں:

پیچیدہ جیومیٹری کا احاطہ کر سکتے ہیں؛
غیر-پرتدار کنڈکٹرز کے لیے موزوں؛
اچھی سنکنرن مزاحمت؛
کچھ کم- وولٹیج کی درخواست کی ضروریات کو پورا کر سکتا ہے۔

 

تاہم، آٹوموٹیو بس بار اور بس بار الیکٹرک وہیکل ایپلی کیشنز کے لیے جن میں کم انڈکٹینس اور زیادہ پاور کثافت کی ضرورت ہوتی ہے، لیمینیٹڈ انسولیشن ٹیکنالوجی مرکزی دھارے کا حل ہے۔

 

 

 

موصلیت کا مواد پرتدار بس بار کی کارکردگی کا تعین کرنے والا ایک اہم جز ہے۔ PET اور PI، سب سے زیادہ عام لچکدار موصلیت کے مواد کے طور پر، ہر ایک کے مختلف اطلاق کے منظرناموں میں اپنے فوائد ہیں۔ ہائی-وولٹیج کے صنعتی نظاموں کے لیے، RTI، CTI، اور سخت موصلیت کے ڈھانچے پر جامع غور کرنے کی ضرورت ہے، جب کہ نئی توانائی کی گاڑیوں کے شعبے کے لیے، ہلکے وزن کے ڈیزائن، جگہ کے استعمال اور پیداوار کی کارکردگی پر زیادہ توجہ دی جاتی ہے۔

 

کی ترقی کے ساتھای وی بس بار, capacitor busbars، اور نئے انرجی پاور الیکٹرانک آلات، موصلیت کے مواد کی ٹیکنالوجی کو اپ گریڈ کرنا جاری رہے گا، جو مستقبل کے اعلی-پاور، اعلی- بھروسہ مند برقی کنکشن سسٹم کے لیے محفوظ اور زیادہ موثر حل فراہم کرے گا۔