부스바 볼트 구멍 주변의 잘못 설계된 운모 컷아웃은 전도성 가장자리를 노출시키고, 연면 거리를 줄이고, 조이는 동안 균열이 생기고, 전기 접촉 표면을 방해하거나, 볼트와 와셔가 예기치 않게 절연체를 연결할 수 있습니다.
가장 안전한 접근 방식은 와셔 OD, 부스바 접촉 면적, 위치 공차, 전위, 토크 스택, 연면거리 요구 사항 및 다이컷 기능을 포함하여 볼트 직경만이 아닌 전체 볼트 조인트 주위에 운모 구멍을 설계하는 것입니다. 운모 개스킷은 의도적인 전기 접촉 영역에 절연 물질이 전혀 없는 상태로 유지하면서 절연이 필요한 위치를 정확히 절연해야 합니다.
개구부가 너무 작으면 운모가 와셔 또는 접촉 인터페이스 아래에 갇힐 수 있습니다. 너무 크면 노출된 금속으로 인해 전기적 분리가 줄어들고 잠재적인 플래시오버 또는 추적 경로가 생성될 수 있습니다.
와셔 OD, 볼트 헤드 또는 너트, 전도성 접촉 패치, 조립 오정렬, 운모 공차 및 필요한 절연 거리 등 전체 기능 인터페이스에서 컷아웃 크기를 조정합니다. IEC 60664-1은 최대 1,500VDC 장비에 대한 공간거리, 연면 거리 및 고체 절연 요구 사항을 결정하기 위한 일반적인 프레임워크를 제공합니다.[1]
EV 배터리 버스바 조인트의 경우 볼트, 와셔, 인서트 및 인접한 버스바가 동일한 전위에 있는지 아니면 다른 전위에 있는지 식별하는 것부터 시작하십시오 . 와셔가 부스바와 전기 접촉을 해야 하는 경우 운모는 접촉 면적 외부에 완전히 있어야 합니다. 패스너가 인근 전도성 구조로부터 전기적으로 절연된 상태로 유지되어야 하는 경우 개스킷 형상에는 더 큰 절연 고리, 숄더 기능 또는 별도의 절연 와셔가 필요할 수 있습니다.
보편적인 '볼트 직경 + 2mm' 규칙은 없습니다. 최종 방사형 단열재 폭은 시스템 전압, 오염 환경, 재료 시스템, 고도, 표면 형상, OEM 요구 사항 및 전체 팩 아키텍처에 따라 달라집니다.
디자인 특징 |
너무 작은 경우 |
너무 큰 경우 |
|---|---|---|
볼트 구멍 컷아웃 |
조립 중 간섭 |
단열 적용 범위 감소 |
세탁기 정리 |
운모가 와셔 밑에 갇혀 있음 |
과도하게 노출된 전도성 영역 |
단열재 가장자리 폭 |
갈라지고 약한 기계적 인대 |
인접한 기능을 방해할 수 있음 |
접착 방지 |
접착제가 전기 접촉 영역으로 들어갑니다. |
가스켓 유지력 감소 |
운모 가장자리에 너무 가깝게 배치된 볼트 구멍은 다이 절단 및 조립 중에 찢어지거나 균열될 수 있으며, 지나치게 두껍거나 단단한 개스킷은 볼트 조인트 스택을 변경하고 부스바 연결의 안정적인 클램핑을 감소시킬 수 있습니다.
유전체 요구 사항, 열 노출, 기계적 지지대, 볼트 토크, 사용 가능한 스택 높이 및 제조 공차에서 운모 두께와 모서리 형상을 선택합니다. 운모는 고온 저항과 전기 절연성을 결합하고 맞춤형 모양으로 펀칭할 수 있기 때문에 버스바 및 와이어 하니스 주변의 EV 배터리 팩에 널리 사용됩니다.[2]
볼트 구멍 주변에서는 가능하면 좁은 운모 인대, 날카로운 내부 모서리 및 지지되지 않는 얇은 브리지를 피하십시오. 둥근 컷아웃과 조리개와 외부 가장자리 사이의 충분한 재료는 응력 집중을 줄이고 다이컷 안정성을 향상시킵니다.
압력에 민감한 접착제를 사용하는 경우 의도적인 금속 간 접촉 표면 주위에 접착제 차단 영역을 만듭니다. 와셔 또는 단자 인터페이스 아래의 접착제 압착으로 인해 전기 접합부가 오염되거나 클램핑 압력이 변경되거나 접촉 저항이 증가할 수 있습니다.
메르센의 EV 버스바 설계 지침은 고전압 적층 버스바 어셈블리에서 전기 절연층, 도체, 접착제, 나사 고정 연결 및 견고한 절연을 함께 고려해야 함을 보여줍니다.[3]
볼트 구멍 위치, 모선 스탬핑 허용 오차, 와셔 이동, 접착제 배치, 운모 다이컷 허용 오차 및 조립 토크가 모두 함께 쌓이기 때문에 CAD에 완벽하게 맞는 개스킷은 여전히 생산에 실패할 수 있습니다.
다이컷 도구를 출시하기 전에 최악의 치수 조건과 실제 부스바-패스너 어셈블리를 사용하여 개스킷을 검증합니다. 검토에는 최소 절연 범위, 최대 접촉 영역 간극, 개스킷 위치 지정, 토크 압축, 전기 내구성, 열 노출, 진동 및 테스트 후 육안 검사가 포함되어야 합니다.
실제 프로토타입 검토에서는 최소 및 최대 부스바 구멍 위치, 운모 구멍 위치, 와셔 OD, 패스너 위치 및 개스킷 가장자리 위치를 비교해야 합니다 . 공차 스택은 공칭 CAD 치수보다 더 중요합니다.
또한 운모는 전기적 스트레스와 심각한 열 폭주 노출을 모두 견뎌야 하는 부스바, 배선 하니스, 모듈 배리어 및 인클로저 구조 주변의 팩 수준에서도 사용됩니다.[4]
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프로토타입 검토를 위해 버스바 도면, 볼트 및 와셔 치수, 시스템 전압, 운모 두께 목표, 개스킷 윤곽, 접착 요구 사항, 최소 절연 거리, 토크 사양, 작동 온도 및 연간 수량을 제공하십시오.
실제 버스바 및 패스너 스택의 STEP/DXF 도면은 일반적으로 운모 구멍 직경만 지정하는 것보다 더 유용합니다.
아니요. 컷아웃은 일반적으로 볼트 생크 직경뿐만 아니라 볼트, 와셔 또는 너트, 의도적인 접촉 면적, 조립 공차 및 필요한 절연 범위를 고려해야 합니다.
전기적, 기계적 연결부가 해당 용도로 특별히 설계된 경우에만 가능합니다. 와셔가 부스바와 전도성 클램핑 인터페이스를 생성해야 하는 경우 운모는 일반적으로 필요한 접촉 영역 외부에 있어야 합니다.
보편적인 가치는 없습니다. 필요한 연면거리는 작동 전압, 재료, 오염 정도, 표면 형상, 고도, OEM 요구 사항 및 해당 절연 조정 표준에 따라 달라집니다.
일반적인 원인으로는 좁은 가장자리 거리, 날카로운 내부 형상, 부적합한 재료 두께, 열악한 다이 상태, 지지되지 않은 조립, 패스너 주변의 과도한 기계적 부하 등이 있습니다.
항상 그런 것은 아닙니다. 접착제는 압착으로 인해 버스바 조인트가 오염되거나 접촉 저항이 변경될 수 있는 전기 접촉 표면에서 멀리 떨어져 있어야 합니다.
자동으로 아닙니다. 개스킷 형상, 두께, 연면 거리, 공간, 열 노출 및 유전체 검증을 실제 최대 작동 전압 및 팩 설계와 비교하여 검토해야 합니다.
15년간의 자동차 와이어 하네스 및 배터리 절연 관점
15년간의 자동차 와이어 하니스 및 고전압 부품 경험을 바탕으로 저는 볼트 직경만으로는 운모 버스바 개스킷을 절대로 풀지 않을 것입니다. 실제 설계 경계는 볼트, 와셔, 모선 접촉 패치, 운모 가장자리, 접착제, 공차, 전압 및 주변 HV 배선 등 전체 패스너 스택입니다.
하나의 볼트 구멍 주변의 작은 변화가 전기 절연과 접합 저항 모두에 영향을 미칠 수 있으므로 가장 안전한 접근 방식은 생산 툴링이 동결되기 전에 실제 버스바 어셈블리와 함께 다이컷 운모를 검증하는 것입니다.
[1] IEC — IEC 60664-1:2020+AMD1:2025, 절연 조정, 공간 거리 및 연면 거리
[2] Electrolock — EV 배터리의 열 폭주 방지: 운모의 역할
