SIBA: Исследования для развития сети энергоснабжения будущего

13.09.2021

Промежуточный отчет о совместном исследовательском проекте по разработки аккумуляторных предохранителей, выполняемом компанией SIBA и Техническим университетом Дрездена.

Новый стандарт на предохранители под условным названием gBAT, которые представляют собой предохранители, разработанные для систем хранения энергии, находится в процессе разработки. По данным Немецкого института стандартизации (DIN), это должно произойти где-то в этом году. Тем не менее, SIBA уже некоторое время работает с исследователями из Департамента высоковольтных и сильноточных технологий Технического университета в Дрездене над разработкой плавких предохранителей, которые могут работать на более высоком уровне, чем требует стандарт. Проект, который поддерживается федеральным министерством, сейчас почти достиг своей середины и уже дал некоторые интересные первоначальные результаты: например, исследовательская группа обнаружила, что гораздо больше параметров, чем предполагалось, влияют на поведение плавких элементов. Сейчас, на втором этапе, проект идет по графику, и команда разработчиков SIBA имеет очень хорошее представление о том, что нужно делать, чтобы предохранители SIBA gBAT работали еще более эффективно.

Аккумуляторные системы и источники питания постоянного тока становятся все более важными и востребованными промышленными системами, поэтому разработка нового стандарта для соответствующих плавких вставок – актуальная задача. Исследовательские группы из SIBA и кафедры высоковольтных и сильноточных технологий Дрезденского университета все еще находятся в середине своего совместного исследовательского проекта «Разработка полнофункциональной плавкой вставки повышенной надежности для использования в сети энергоснабжения будущего». Тем не менее, они уже получили ценную информацию, и, по словам инженера Лукаса Бюттнера, который является руководителем проекта в Техническом университете, уже оценивают первые образцы элементов плавких вставок. Здесь основное внимание было уделено точке плавления элемента, которая в случае предохранителей типа NH отвечает за отключение при перегрузке. «Было обнаружено, что на поведение при разрыве влияет больше факторов, чем просто температура плавления. В отличие от предыдущих предположений, геометрия плавкого элемента играет решающую роль в этой области». Так что, если вы хотите изготавливать предохранители, подобные SIBA, которые при установке в системы хранения энергии не отключатся преждевременно через пять лет, потому что присутствующие высокие нагрузки привели к их слишком быстрому старению, теперь у вас есть еще одна интересная контрольная точка проектирования, с которой можно работать. Практико-ориентированные исследования такого рода - это и есть суть этого совместного проекта, при этом SIBA и TU Dresden уже получили необходимое финансирование от Центральной инновационной программы для BWM (Федерального министерства экономики). Государство оказывает поддержку разработке, чтобы немецкие предприятия работали на опережение.

«Решение о финансировании было принято в июне 2020 года, и мы начали наш проект сразу после этого», - объясняет д-р Йенс Вебер, руководитель отдела развития SIBA. Конечно, прошлым летом две команды могли встретиться только один раз, но с тех пор они проводят видеозвонки каждые одну-три недели. «У нас оживленный обмен мнениями, - говорит Вебер, - и поэтому мы стараемся придерживаться графика». Программа была рассчитана на 20 месяцев и к началу апреля почти достигла половины своего пути. Оба партнера уверены, что полученные на сегодняшний день знания позволят провести многообещающие долгосрочные испытания. Имея это в виду, SIBA недавно предоставила исследовательской группе TU новые образцы предохранителей.

«Сейчас мы смотрим, как ведет себя точка плавления при высокой и постоянной токовой нагрузке», - говорит инженер Бюттнер. В то же время исследователи максимально используют существующий опыт факультета университета. Говорит руководитель группы д-р Кристиан Хильдманн: «В дополнение к ноу-хау, которое разработала наша группа по электрическим контактам и соединениям, отдел также имеет большой опыт исследований теплового потока в электрических компонентах».

Во второй половине проекта исследовательская группа будет использовать методы тепловой сети и металлургические исследования, чтобы изучить, как материал припоя и плавкий элемент взаимодействуют друг с другом в течение длительного периода нагрузки. После этого SIBA сможет использовать свой опыт для оптимизации производства точки ограничения перегрузки.

На поведение перемычки при срабатывании влияет больше факторов, чем просто температура плавкой вставки

Теоретически такие проекты могут даже привести к изъятию патентов, но, по словам д-ра Хильдманна, в данном случае это маловероятно. «Мы также ожидаем, что параметры будут сильно различаться практически в каждом отдельном случае», - говорит д-р Хильдманн. Тем не менее, появляется методология, имеющая реальную практическую применимость, с помощью которой предохранители для энергетических установок и аналогичных эксплуатационных целей могут изготавливаться быстрее и эффективнее в соответствии с их конкретными рабочими характеристиками.

«Это то, что нам нужно, и это то, что может дать нам конкурентное преимущество», - говорит д-р Вебер, менеджер по развитию SIBA. Поскольку для удовлетворения постоянно растущих требований, связанных с системами хранения энергии и с появлением источников питания постоянного тока на заводах, конечным пользователям нужны долговечные предохранители, которые будут отключаться именно тогда, когда это необходимо.

Элементы предохранителя: исследовательская группа изучит, как материал и форма плавкой вставки взаимодействуют друг с другом в течении длительного периода времени

В новом стандарте для предохранителей батарей (DIN EN 60269-7 VDE 0636-7), окончательная версия которого скоро будет опубликована, среди прочего будет введен отдельный класс предохранителя, известный, как gBat. Благодаря сотрудничеству с научным сообществом, SIBA теперь сможет производить новые предохранители gBat, которые работают лучше, чем требует стандарт!

По материалам с сайта производителя http://www.siba-fuses.com/

ВЕСТ-ЭЛ является официальным дистрибьютором SIBA. Мы предлагаем полный ассортимент предохранителей, самые выгодные цены, удобные условия работы и приемлемые сроки поставки.