لیمینیٹڈ بس بارز کی موصلیت کا مواد تجزیہ: لچکدار اور سخت موصلیت نظام کی کارکردگی کو کیسے متاثر کرتی ہے؟

نئی انرجی گاڑیوں، انرجی اسٹوریج سسٹم، ریل ٹرانزٹ، اور صنعتی فریکوئنسی کی تبدیلی کے آلات کی تیزی سے ترقی کے ساتھ، لیمینیٹڈ بس بارز ہائی-پاور پاور الیکٹرانک سسٹمز میں کنکشن کنکشن کے کلیدی اجزاء بن گئے ہیں۔ چاہے یہ الیکٹرک کاروں کے لیے لیمینیٹڈ بس بار ہو، ہائی-پاور کنورٹر میں لیمینیٹڈ بس بار ہو، یا IGBTs کے لیے حسب ضرورت لیمینیٹڈ بس بار ہو، اس کی کارکردگی کا انحصار نہ صرف کنڈکٹر کے ڈیزائن پر ہے بلکہ موصلیت کے مواد کے انتخاب پر بھی ہے۔

 

موصلیت کا نظام براہ راست بس بار کے اسٹینڈ وولٹیج، جزوی خارج ہونے والی کارکردگی، سروس لائف، اور مجموعی اعتبار کو متاثر کرتا ہے۔ لچکدار اور سخت موصلیت کی خصوصیات کو سمجھنا اعلی-کارکردگی والے لیمینیٹڈ لو-آنے والے بس باروں کو ڈیزائن کرنے کے لیے بہت ضروری ہے۔

 

 

 

ایک لیمینیٹڈ بس بار ایک کنڈکٹو کنکشن سسٹم ہے جو کنڈکٹرز کی متعدد پرتوں اور موصلی مواد پر مشتمل ہے، جس کا تعلق عام ملٹی-پرت کمپوزٹ سٹرکچر کنکشن بار ڈھانچے سے ہے۔

 

مثبت اور منفی کنڈکٹرز کو مضبوطی سے اسٹیک کرکے اور ان کو ایک موصل تہہ کے ساتھ الگ تھلگ کرکے، لوپ انڈکٹنس کو مؤثر طریقے سے کم کیا جاسکتا ہے، سسٹم کی برقی مقناطیسی مطابقت کی کارکردگی کو بہتر بنایا جاسکتا ہے، اور توانائی کے نقصان کو کم کیا جاسکتا ہے۔ لہذا، یہ وسیع پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے:

 

الیکٹرک وہیکل ڈرائیو سسٹم
انرجی اسٹوریج کنورٹرز (PCS)
صنعتی تعدد کنورٹرز
فوٹو وولٹک انورٹرز
ریل ٹرانزٹ پاور سسٹم
ہائی-پاور پاور سپلائی کا سامان

 

کثیر-پرتوں کے ڈھانچے جیسے کہ تین-پرت والے پرت والے بس بار میں، موصلیت کا مواد نہ صرف برقی تنہائی فراہم کرتا ہے بلکہ مکینیکل اور ماحولیاتی تحفظ بھی فراہم کرتا ہے۔

 

 

 

فی الحال، زیادہ تر جزوی طور پر پرتدار بس بار تانبے کے کنڈکٹرز پر پرتدار لچکدار موصل فلمیں استعمال کرتے ہیں۔

 

لچکدار موصل مواد عام طور پر ایک گرم-دبانے کے عمل کے ذریعے کنڈکٹر کے ساتھ مضبوطی سے جڑے ہوتے ہیں، کنڈکٹر کے کناروں پر ایک مکمل مہر بناتے ہیں، اس طرح نمی اور گرمی، آلودگی اور عمر بڑھنے کے خلاف مزاحمت کو بہتر بناتے ہیں۔

 

پیئٹی پالئیےسٹر موصلیت کا مواد

PET ملٹی لیئر بس بارز کے لیے سب سے عام موصل مواد میں سے ایک ہے۔

اس کی اہم خصوصیات میں شامل ہیں:

طویل-آپریٹنگ درجہ حرارت 105 ڈگری تک؛
بہترین لچک؛ موڑنے کے دوران کریکنگ کا کم خطرہ۔
بہترین سطح کے معیار؛
اچھی شعلہ retardant خصوصیات؛ نسبتا اقتصادی لاگت.

اس کے اعلی CTI (رشتہ دار ٹریکنگ انڈیکس) کی وجہ سے، PET خاص طور پر ہائی وولٹیج ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہے۔

پی ای ٹی مواد سب وے لیمینیٹڈ بس بارز اور صنعتی پاور سسٹمز میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔

PI پولیمائڈ موصلیت کا مواد

PI ایک اعلی-کارکردگی، اعلی-درجہ حرارت-مزاحم موصلیت کا مواد ہے۔

اس کے اہم فوائد میں شامل ہیں:

طویل-درجہ حرارت کی مزاحمت 200 ڈگری سے زیادہ؛
بہترین تھرمل استحکام؛
اچھی ویلڈیبلٹی؛ اعلی موروثی شعلہ retardance.

لہذا، PI مواد کے IGBT لیمینیٹڈ بس بارز اور ایپلی کیشنز میں اہم فوائد ہیں جن میں کیپسیٹرز، انڈکٹرز اور دیگر اجزاء کی سولڈرنگ کی ضرورت ہوتی ہے۔

تاہم، PI مواد نسبتاً کمزور سطح سے باخبر رہنے کی خصوصیات رکھتے ہیں اور PET سے زیادہ مہنگے ہوتے ہیں۔ وہ عام طور پر روایتی ڈیزائن کے بجائے خصوصی ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتے ہیں۔

 

 

لچکدار موصلیت بنیادی طور پر کنڈکٹر کا احاطہ کرتی ہے، جبکہ سخت موصلیت بنیادی طور پر موصل کی تہوں کے درمیان ساختی تنہائی کا کام کرتی ہے۔

 

ہائی-وولٹیج سسٹمز میں، پتلی-فلم کی موصلیت اکثر جزوی خارج ہونے اور کری پیج کی دوری کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے ناکافی ہوتی ہے، جس کی وجہ سے سخت موصلیت کی تہوں کو شامل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔

 

عام سخت موصلیت کے مواد میں شامل ہیں:

گلاس فائبر پربلت پالئیےسٹر بورڈ

ایپوکسی فائبر گلاس بورڈ

اعلی-طاقت کو موصل کرنے والا جامع مواد

سخت موصلیت کی موٹائی کا تعین عام طور پر سسٹم کے آپریٹنگ وولٹیج کی بنیاد پر کیا جاتا ہے۔

 

عام انجینئرنگ ڈیزائن میں:

آپریٹنگ وولٹیج میں ہر 1kV اضافے کے لیے تقریباً 1mm موصلیت کا فاصلہ درکار ہے۔
وولٹیج کی سطح جتنی زیادہ ہوگی، موصلیت کی سخت موٹائی اتنی ہی زیادہ ہوگی۔
ہائی-وولٹیج کے نظاموں میں 3-6 ملی میٹر یا اس سے بھی زیادہ موٹی موصلیت کا ڈھانچہ درکار ہو سکتا ہے۔

 

لہٰذا، ہائی وولٹیج ایپلی کیشنز جیسے ہائی وولٹیج ایکسپلوژن-پروف انورٹر بس بار میں، سخت موصلیت ایک ناگزیر اور اہم جزو بن گیا ہے۔

 

 

RTI-متعلقہ درجہ حرارت کا اشاریہ

RTI (رشتہ دار تھرمل انڈیکس) درجہ حرارت کی بلند ترین درجہ بندی کی نمائندگی کرتا ہے جس پر ایک موصل مواد طویل مدت تک مسلسل کام کر سکتا ہے۔

اس اشاریہ کو طویل مدتی تھرمل عمر کے حالات میں میکانکی طاقت اور برقی خصوصیات کو برقرار رکھنے کے لیے مواد کی صلاحیت کا اندازہ کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔

عام طور پر:

 

زیادہ درجہ حرارت مواد کی عمر کو کم کرتا ہے۔

درجہ حرارت میں ہر 10 ڈگری کے اضافے پر، مادی عمر آدھی ہو سکتی ہے۔

درجہ حرارت میں ہر 10 ڈگری کمی پر، مادی عمر دوگنا ہو سکتی ہے۔

لہٰذا، پیچیدہ بس بار کی تنصیبات کے لیے طویل مدتی کام کرنے والے لیمینیٹڈ بس بارز کے لیے، آر ٹی آئی (ریلیٹو ٹریکنگ انڈیکس) مواد کے انتخاب میں ایک اہم عنصر ہے۔

 

CTI-ریلیٹیو ٹریکنگ انڈیکس

CTI ٹریکنگ کے لیے ایک موصل مواد کی سطح کی مزاحمت کا اندازہ کرتا ہے۔

اعلی CTI اقدار:

چھوٹے کریپج فاصلے کی ضروریات؛
آلودگی کے خلاف مضبوط مزاحمت؛
ہائی وولٹیجز پر محفوظ اور زیادہ مستحکم آپریشن۔

1000V سے اوپر کی ایپلی کیشنز کے لیے، CTI اکثر موصلیت کے ڈیزائن کا تعین کرنے والا ایک اہم پیرامیٹر ہوتا ہے۔

 

لمبا ہونا

لمبا ہونا مواد کی کھینچنے کے دوران ٹوٹنے اور پتلا ہونے کے خلاف مزاحمت کرنے کی صلاحیت کو ظاہر کرتا ہے۔

بلندی کا مطلب ہے:

پیچیدہ موڑنے کے عمل کے لئے بہتر موزوں؛
آسان کنڈکٹر کنارے سگ ماہی؛
اعلی موصلیت کی وشوسنییتا.

PET مواد میں عام طور پر 100% سے زیادہ لمبائی ہوتی ہے، جبکہ PI مواد میں عام طور پر PET سے کم لمبائی ہوتی ہے۔

 

 

صنعتی پاور سسٹمز

صنعتی ایپلی کیشنز میں عام طور پر شامل ہیں:

1000V سے 6000V تک آپریٹنگ وولٹیجز؛
طویل-آپریشنل ضروریات؛
اعلی جزوی خارج ہونے والے مادہ کی ضروریات؛
سخت کری پیج فاصلے کی وضاحتیں

اس لیے، تھری-سطح کے انورٹرز کے لیے لیمینیٹڈ بس بار اور بڑے کنورٹر بس سسٹم اکثر لچکدار اور سخت موصلیت کا مجموعہ استعمال کرتے ہیں۔

 

نئی انرجی وہیکل ایپلی کیشنز

نئے انرجی گاڑیوں کے نظام عام طور پر وولٹیج پر کام کرتے ہیں جن میں مرتکز ہوتے ہیں:

400V پلیٹ فارم

800V پلیٹ فارم

نسبتا کم وولٹیج کی سطح کی وجہ سے:

کم جزوی خارج ہونے والے مادہ کی ضروریات؛
زیادہ تر منظرناموں میں سخت موصلیت کی ضرورت نہیں ہے۔
توجہ ہلکے وزن کے ڈیزائن اور جگہ کے استعمال پر ہے۔

لہٰذا، الیکٹرک کاروں کے لیے لیمینیٹڈ بس بارز زیادہ طاقت کی کثافت کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے اکثر ہلکے وزن والے پرت دار ڈھانچے کو استعمال کرتے ہیں۔

 

 

 

روایتی پرتدار موصلیت کے علاوہ، پاؤڈر کوٹنگ اور ایپوکسی کوٹنگ بھی موصلیت کے عام طریقے ہیں۔

 

یہ عمل پیچیدہ ڈھانچے یا سنگل کنڈکٹر ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہیں:

سطح کی موصلیت کا تحفظ؛
سنکنرن تحفظ؛
ماحولیاتی سگ ماہی.

تاہم، بس بار سسٹمز کے لیے جس میں کم انڈکٹنس اور زیادہ بھروسے کی ضرورت ہوتی ہے، لیمینیٹڈ موصلیت مرکزی دھارے کا حل ہے۔

 

 

پاور الیکٹرانکس ٹیکنالوجی کی مسلسل ترقی کے ساتھ، پرتدار بس بار سادہ کنڈکٹیو کنیکٹر سے کنڈکٹیوٹی، حرارت کی کھپت، موصلیت، اور برقی مقناطیسی اصلاح کو مربوط کرنے والے اہم اجزاء میں تیار ہوئے ہیں۔ چاہے نئی انرجی گاڑیوں، ریل ٹرانزٹ، یا صنعتی بجلی کی تبدیلی کے آلات پر لاگو کیا گیا ہو، موصلیت کے مواد کا مناسب انتخاب براہ راست نظام کی حفاظت، وشوسنییتا اور عمر کو متاثر کرتا ہے۔

 

جدید کے لیےپرتدار بس بارڈیزائن، لچکدار موصلیت موثر کنڈکٹر انکیپسولیشن حاصل کرنے کے لیے ذمہ دار ہے، جب کہ سخت موصلیت اعلی-وولٹیج برداشت کرنے کی ضروریات کو پورا کرتی ہے۔ ایک ساتھ، وہ پورے پاور سسٹم کے طویل مدتی-مستقل عمل کو یقینی بناتے ہیں۔