Aukštos{0}}įtampos relės izoliacijos elektrocheminis senėjimas: kaip AgNi Bi-metalinis elektrinis sidabrinis kontaktas gali užtikrinti apsaugą?

Aukštos{0}}įtampos nuolatinės srovės grandinėse, skirtose naujoms energijos transporto priemonėms ir energijos kaupimui, atjungus apkrovą, relių kontaktų tarpai palaiko nuo šimtų iki tūkstančių kilovoltų nuolatinės srovės magistralės įtampą. Nuolatinis poslinkis kartu su temperatūros svyravimais ir drėgna aplinka sukelia lėtą elektrocheminį vidinės izoliacijos senėjimą, palaipsniui susilpnindama jos veikimą. Kaip pagrindinis komponentas aukštos-tampos grandinėms perjungti, AgNi Bi-elektrinis sidabrinis kontaktas supančią izoliacinę karkasą ir pertvaras nuolat veikia iškraipytas elektrinis laukas. Erdvės krūvio kaupimasis pagreitina polimerinių medžiagų molekulinių grandinių pažeidimą aplink kontaktus. Nors izoliacijos varža ankstyvosiose stadijose gali labai nesisvyruoti, vidinis dielektriko skilimo stiprumas nuolat mažėja.

Nuolatinės ir kintamosios srovės elektrinių laukų izoliacijos senėjimo mechanizmai iš esmės skiriasi. Kintamosios srovės veikimo sąlygomis elektrinis laukas pasikeičia pakartotinai, todėl dielektriko viduje esančiam krūviui sunku išlikti stabiliam. Kita vertus, nuolatinės srovės poslinkis nuolat įpurškia krūvį į negilų izoliacijos sluoksnį, sukurdamas lokalizuotą papildomą elektrinį lauką, kuris sutrikdo potencialo pasiskirstymą. Tai paveikia visas izoliacijos sąsajas, esančias relės ertmėje, o tarpas, susidaręs nutrūkus apvaliai sidabrinei bimetalinei kniedei, yra koncentruoto elektrinio lauko sritis. Erdvės krūvis čia kaupiasi greičiau, lengvai sukeldamas mikroįtrūkimus ant izoliacinės medžiagos paviršiaus, sukurdamas būdingus defektus vėlesnei drėgmės ir jonų korozijai.

Kintamos temperatūros ir drėgmės aplinka padidina izoliacijos senėjimo greitį dėl kelių vienas kitą papildančių efektų. Aukšta temperatūra pagreitina įkrovos įpurškimą ir polimero skaidymąsi, o žema temperatūra sukelia susitraukimą, todėl izoliacijos komponentuose susidaro nedideli tarpai. Po ilgo-tarnavimo į sandarią ertmę neišvengiamai prasiskverbia nedideli drėgmės kiekiai. Drėgmė elektrolizuojasi nuolatinės srovės elektriniame lauke, generuodama korozinius jonus, kurie nuolat ardo keraminį sandarinimo sluoksnį ir izoliacinį separatorių. Kai ertmėje lieka metalo dulkių, jonai migruoja palei elektrinį lauką, sudarydami laidžius dendritus. Metalo pėdsakai, atsiskyrę nuo bi-metalinių sidabrinių kontaktų kraštų, yra vienas iš pagrindinių užteršimo šaltinių, todėl labai padidėja elektrocheminės migracijos ir izoliacijos gedimo rizika.

Relės izoliacijos senėjimo procese yra dvi pagrindinės silpnosios vietos. Pirmasis yra izoliacinė pertvara, atskirianti kontaktus nuo ritės, kur egzistuoja nuolatinis potencialų skirtumas. Jei substrate yra poliarinių mažų molekulių arba lengvai higroskopiškų komponentų, senėjimo procesas paspartės eksponentiškai. Antrasis yra metalizuota sandarinimo sąsaja tarp laidų ir keraminės ertmės. Stiklinė terpė lengvai nusodina šarminių metalų jonus, kasmet palaipsniui mažindama sąsajos izoliacijos efektyvumą. Bimetalinio sidabro kompozito kontaktų kniedė yra arti pertvaros, o elektrinio lauko iškraipymas dėl ilgalaikio kontaktų įkrovimo žymiai pagreitina korozijos senėjimo procesą šiose dviejose silpnose vietose.

Nuo gamybos etapo izoliacijos senėjimo problemą, kurią sukelia ilgalaikis{0}}DC poslinkis, galima veiksmingai sumažinti. Gamybos metu pirmenybė teikiama mažai-jonų, didelio-atsekimo-atsparumo izoliaciniams pagrindams. Griežta švaros kontrolė palaikoma viso surinkimo proceso metu, siekiant sumažinti metalo dalelių likučius. Giliai išdžiovinus ertmę vakuume, ji užpildoma inertinėmis dujomis sandarinimui ir drėgmės izoliacijai. Kontaktinio dizaino atveju izoliacijos pertvaros storis ir formavimo procesas turi būti optimizuoti, kad atitiktų didelės srovės kontakto elektrinio lauko pasiskirstymo charakteristikas, sumažinant elektrinio lauko koncentracijos taškus ir sumažinant erdvės krūvio kaupimąsi šaltinyje.

Sistemos eksploatavimo ir priežiūros metu negalima tiesiogiai nustatyti mikroskopinės relės vidinės izoliacijos būklės. Tačiau ilgalaikį duomenų stebėjimą{1}}galima naudoti norint numatyti izoliacijos gedimo riziką. Labai svarbu reguliariai rinkti bendrą izoliacijos varžą ir sekti jos tendencijas, tuo pačiu metu stebint nenormalius pavojaus signalus iš sistemos izoliacijos stebėjimo prietaisų. Aukštos-įtampos relių pažeidimas, veikiamas-ilgalaikio nuolatinės srovės poslinkio, yra mikro-kaupiamasis gedimas; izoliacijos gedimo tikimybė sistemingai didėja, artėjant relės tarnavimo laikui. Tiksliojo šalto formavimo kontakto susidėvėjimo ciklą derinant su izoliacijos senėjimo įvertinimu, galima tiksliau numatyti gedimo tašką ir užtikrinti saugų aukštos{8}} įtampos sistemos veikimą.

Atsižvelgiant į įvairius izoliacijos senėjimo veiksnius,AgNi Bi{0}}metalinis elektrinis sidabrinis kontaktas, pritaikytas aukštos -įtampos nuolatinės srovės relių veikimo sąlygoms, tiksliai apdorojamas metalurginiu valcavimu ir paviršiaus modifikavimu. Tai sumažina metalo nuolaužų, susidarančių dėl kontaktinio išlydžio, kiekį, susilpnina elektrocheminės korozijos šaltinį ertmės viduje ir kartu su matmenų tikslumu, pritaikytu darbo sąlygoms, efektyviai sumažina aplinkinės izoliacinės terpės senėjimo greitį, prailgina bendrą aukštos -įtampos relės tarnavimo laiką ir subalansuoja laidumo stabilumą ir ilgalaikį{liumą.

Jei turite pasirinktinių arba masinių elektrinių lydinių sidabro vario kombinuotųjų kniedžių pasirinkimo, susisiekite su mūsų inžinierių komanda, kad gautumėte išsamių sprendimų ir pavyzdinių citatų.