- תכנון אנטי-כיבוי של מחבר מתח גבוה
אם כי מספר חוטי מתח גבוה המחוברים על ידימחברים במתח גבוההוא הרבה פחות מזה של בקרים מסוימים במערכות חשמל במתח נמוך, חוטי המתח הגבוה בקוטר עבה יותר. המבנה הקבוע בין סיכת התיל לשקע המחבר אינו יכול להבטיח באופן מלא את אמינות החיבור. במיוחד בחלק מהאזורים הנעים, הרטט הנוצר כתוצאה מתנועת החוט עצמו ותנועת הרכב במהלך הפעולה ישפיע על אמינות החיבור של ה- PIN והמחבר.
לפיכך, מחבר המתח הגבוה צריך לעמוד ב"מפרטי רטט ומבחני השפעה מכניים עבור רכיבי מערכת החשמל "ועדיין יכול לעמוד בדרישות הביצועים החשמליים ודרישות הביצועים העדיפות למים ולעבוד ביציבות לאחר שהיו נתונים לרטט והשפעה תחת עומס. על מנת להשיג את היעדים לעיל, יש צורך לבצע קיבוע נוסף במחברים המחברים בין התקנים שונים במתח גבוה כדי למזער את התנועה ההדדית בין חוט המתח הגבוה למחבר.
(1) תיקונים נוספים
רכיב קביעת מתווסף לזנב של המחבר כדי לתקן את חוט המתח הגבוה לבכירת המכשיר כדי להפחית את ההשפעה של רטט החוט המתח הגבוה על יציבות המגע בתוך המחבר.
תכנון זה מבטיח את התנגדות הרטט של מערכת המחברים ויכול להפחית את דרישות התנגדות הרטט של המחבר עצמו; זה מבטיח את ישירות החוט בזנב המחבר, התורם להבטיח איטום. השימוש בתיקונים נוספים דורש שטח הרכבה נוסף ומקם דרישות מיוחדות על דיור המכשיר.
(2) מנגנון נעילת זנב
מנגנון נעילת הזנב סוחט ומתקן את החוט דרך מבנה נעילה מיוחד (מעטפת זנב) בזנב המחבר. מבנה הנעילה מקטין ביעילות את ההשפעה של רטט החוט על המגע הפנימי של המחבר; זה יכול גם למנוע תנועה רדיאלית של החוט.
- תכנון נגד ריוטציה של מחברי מתח גבוה
במהלך ההתקנה, חוט המתח הגבוה המעגלי יסתובב בהכרח תחת פעולת המומנט. על מנת להימנע מהשפעת העייפות הנוספת של סיבוב זה על חוט המתח הגבוה, נדרש תכנון נגד ריוטציה בתוך המחבר.
(1) תמיכה בהידוק צלעות
ישנן מספר צלעות תמיכה בשכבה הפנימית של המחבר, מה שמצדק את רתמת החוט המתח הגבוה כדי למנוע את הסיבוב של החוט. לעיצוב זה יש פונקציה מסוימת נגד פיתוי, אך צלעות התמיכה דקות מאוד ושיפור הביצועים מוגבל.
(2) הגבלה מצולע
השימוש בכיסויי מגן משושה/שרוולי מתכת/חלקים נגד סיבוב יכול למנוע ביעילות את הסיבוב הרדיאלי של החוט ביחס לכיסוי המגן.
(3) עיצוב נגד מגע
על מנת למנוע את הסכנה של מגע מקרי בין גוף האדם לחלקים החיים, לאין דיור המחבר לא יהיו חורים המובילים לחלקים חיים שאינם אלה הנדרשים להפעלה, או שיצוידו במרכיבי הגנה מפני זעזועים אנטי-אלקטרוניים.
בהתייחס לתקן ISO20653, דרישת האצבע הנפוצה של המחבר הנפוץ נגד מגע היא IP2XB.
ישנם שני מצבי תכנון עיקריים נגד מגע: שימוש במבנה פלסטיק כדי להקיף את הטרמינל בקצה הנשי כדי למנוע אצבעות לגעת בטרמינל המתכת; תכנון ראש פלסטיק בקצה הטרמינל הזכר כדי למנוע נגיעה באצבעות.
- תכנון מחברים במתח גבוה לביצועי מתח גבוה
מרחק הזחילה מתייחס לעובדה שכאשר המתח העובד גבוה מדי, מתח יתר המיידי יגרום לזרם לשחרר קשתות לאורך הפער בין הבידוד, פוגע במכשיר או אפילו למפעיל. פער הבידוד הזה הוא מרחק הזחילה. המתח העובד בו הקשת ממשיכה קובע את מרחק הזחילה.
בעת תכנון המבנה של מחבר מתח גבוה, יש להגדיל את מרחק הזחילה ככל האפשר, בהתחשב בכך שהמחבר הדיאלקטרי עומד במתח של יותר מ- 4000 וולט. לאחר חישוב ואימות מדוקדקים, מרחק הזחילה של המחבר נועד להיות יותר מ- 24 מ"מ. זה יכול לעמוד במלואו בדרישות השימוש של מחבר המתח הגבוה של 600 וולט.
על מנת לשפר את ביצועי המתח הגבוה של המחבר, כאשר המחבר מחובר פנימה, הממשק שלו צריך להתאים ללא פערי אוויר. ממשק המחבר כולל בעיקר את ממשק הפלאגין של מחבר התקע ומחבר השקע, וחלק החיבור של איש הקשר של המחבר והחוט. חלקים אלה צריכים להיות מלאים במלואם בדיאלקטרי ללא אוויר כדי להבטיח באופן אמין כי המחבר לא יתפרק.
על מנת לבטל את קיומם של פערי אוויר ממשק, האמצעים הבאים ננקטים בדרך כלל בעת תכנון מחברי מתח גבוה:
(1) השתמש בחומרי בידוד רכים בממשק הפלאגין כדי להבטיח כי פער האוויר יתמלא כאשר התקע במקום.
(2) הבידוד מחוץ למגע השקע מעוצב כדי למלא את הפער מחוץ למגע.
(3) משטח ההזדווגות של התקע והשקע מאמצים מבנה פני משטח חרוטי.
(4) לאחר שהמחבר מחובר לחוט, חלק מבידוד החוט משתרע לבידוד מעטפת המחבר.
על מנת לשפר את ביצועי המתח הגבוה של המחבר, מחבר מתח גבוה ברכב החשמלי משתמש ב- PPA (פוליפטלמיד) פלסטיק עם ביצועי בידוד טובים, מתח התמוטטות גבוהה, חוזק בידוד גבוה, יציבות טובה בטמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה, עמידות בקשת , עמידות בפני עקבות דליפה וספיגת לחות נמוכה.
