Jungiklių elektrinių kontaktinių kniedžių gedimų fizinė analizė ir išankstinio įspėjimo metodai

Naujų energiją naudojančių transporto priemonių ir energijos kaupimo sistemų aukštos įtampos grandinėse relės sukibimas yra vienas rimčiausių gedimo būdų. Jungiklių elektrinių kontaktinių kniedžių veikimo būsena tiesiogiai veikia įrangos saugą. Kai įvyksta sukibimas, valdomos grandinės negalima normaliai atjungti, o tai gali sukelti akumuliatoriaus per-išsikrovimą, įrangos gedimą ar net nelaimingus atsitikimus. Norint užtikrinti aukštos įtampos elektros sistemų saugą, labai svarbu giliai suprasti pagrindinę fizinę prigimtį ir sukurti veiksmingą išankstinio įspėjimo mechanizmą.

Mikroskopinis fizinis sukibimo sutrikimo mechanizmas
Kietųjų sidabrinių kontaktinių kniedžių sukibimas neatsiranda akimirksniu, o yra kelių operacijų metu susikaupusios žalos procesas, galiausiai lemiantis kokybinį pokytį nuo kiekybinio. Jo pagrindinis fizinis mechanizmas daugiausia apima du aspektus: metalo lydymo suvirinimą ir medžiagų perdavimo kaupimą.

Metalo lydomasis suvirinimas dažniausiai įvyksta nutraukus dideles sroves, ypač trumpąsias{0}sroves. Dėl intensyvaus elektros lanko, susidarančio atskiriant kietųjų kontaktų kniedes, vietinė temperatūra kontaktinėje srityje akimirksniu viršija medžiagų lydymosi temperatūrą (pvz., sidabro lydymosi temperatūra yra maždaug 960 laipsnių), ir susidaro išlydyto metalo telkinys. Kai lankas užgęsta, šis išlydytas metalas greitai atvėsta ir sukietėja, sujungdamas du komponentus kaip suvirinimo siūlę. Šis sukibimas dažnai atsiranda staiga ir yra labai stiprus.

Tačiau medžiagų perdavimas ir kaupimas yra subtilesnis ir laipsniškesnis procesas. Atliekant dažnas perjungimo operacijas, dėl lanko kryptingumo ir elektroterminių efektų medžiaga sidabrinėse elektrinėse kontaktinėse kniedėse migruoja kryptingai nuo vieno elektrodo į kitą. Laikui bėgant vieno komponento paviršiuje gali susidaryti aštrūs „įtrūkimai“ arba išsikišimai, o kito – atitinkamos duobės. Kai iškyšų ir duobių mechaninis blokavimo efektas pasiekia tam tikrą lygį arba kai dėl medžiagos pernešimo kontaktinis paviršius tampa neįprastai šiurkštus, dėl kurio atsiranda tikrojo sąlyčio ploto padidėjimas ir koncentruotas slėgis, net ir be didelio lanko, mechaninis užstrigimas arba šaltas suvirinimas gali užkirsti kelią atsiskyrimui ir dėl to sukibimas.

Išankstinio įspėjimo metodas, pagrįstas kelių{0}}parametrų sinteze

Atsižvelgiant į stebimus požymius delsos laikotarpiu prieš sukibimą, išankstinis įspėjimas gali būti pasiektas analizuojant dinaminius elektrinius relės parametrus realiuoju laiku, užtikrinant stabilų elektros kontaktinių kniedžių, skirtų lizdui, veikimą. Esmė yra fiksuoti subtilius veikimo charakteristikų ir kontaktinių būsenų pokyčius.

Vienas iš efektyviausių išankstinio įspėjimo parametrų yra dinaminis kontaktinis pasipriešinimas. Ant apkrovos srovės pridedant aukšto-dažnio aptikimo signalą, pasipriešinimą tarp gryno sidabro kontaktinių kniedžių uždaroje būsenoje galima išmatuoti realiuoju laiku. Nors ši pasipriešinimo vertė yra maža, ji yra labai jautri. Kai komponento paviršius pradeda šiurkštėti dėl nežymios lanko erozijos arba kai keičiasi kontaktinis slėgis dėl medžiagos perdavimo, dinaminis kontaktinis pasipriešinimas rodys lėtą didėjimo tendenciją. Šios tendencijos nuolydžio stebėjimas gali padėti iš anksto nustatyti, ar kontaktinė būsena nuolat blogėja.

Kitas svarbus išankstinio įspėjimo indikatorius yra įtraukimo{0}}ir atleidimo laikas. Įjungus ritę, laikas, reikalingas armatūrai sukti gryno sidabro kieto kontaktinio kniedę jungikliams nuo judėjimo pradžios iki visiško uždarymo, yra traukimo{2}}laikas; atvirkščiai, tai yra išleidimo laikas. Mechaniniam mechanizmui susidėvėjus arba tepimui senstant, atsparumas judėjimui didėja; arba keičiantis komponentų paviršiaus būklei, kinta ir traukos jėga. Visa tai sukels sistemingą veikimo laiko ilginimą arba sumažėjimą ir svyravimų (dispersijos) padidėjimą. Stebint statistines veikimo laiko charakteristikas per didelio-tikslaus laiko nustatymo grandinę, galima efektyviai nustatyti mechaninės ir magnetinės grandinės būsenų sutrikimus.

Ritės srovės bangos formos analizė taip pat suteikia svarbios informacijos. Sveikoje relėje ritės srovė traukimo momentu pasižymi būdingu kritimu{1}}dėl galinės elektrovaros jėgos. Jei pritaikytų elektrinių kontaktų judėjimas yra trukdomas arba magnetinėje grandinėje yra nedidelė deformacija, būdingi šios srovės bangos formos taškai (pvz., kritimo gylis ir laiko padėtis) pasislinks. Subtilių skirtumų galima aptikti lyginant istorines normalias bangų formas su realaus laiko bangų formomis.

Naujų energijos relių gedimo esmė yra laipsniškas medžiagų ir konstrukcijų gedimas, kai sujungiami keli elektriniai, šiluminiai ir mechaniniai laukai. Elektrinių sidabrinių kontaktinių taškų medžiagų savybės ir konstrukcinė konstrukcija yra pagrindiniai įtakos veiksniai. Realiuoju laiku stebint dinaminės kontaktinės varžos tendencijas, statistines veikimo laiko charakteristikas ir ritės srovės bangos formos ypatybes, sukuriamas kelių parametrų sintezės išankstinio įspėjimo modelis. Šis modelis gali nustatyti ankstyvus veikimo pablogėjimo požymius prieš atsirandant negrįžtamam fiziniam sukibimui. Ši būklės-stebėjimo-pagrįsta numatomos priežiūros strategija paverčia sistemos apsaugą nuo reaktyvaus gedimų valdymo iki aktyvios rizikos prevencijos, atverdama naują techninį kelią bendram aukštos įtampos elektros sistemų patikimumui ir saugumui pagerinti.

Mūsų kruopščiai sukurta ir pagamintaElektrinės kontaktinės kniedės jungikliamsnaudoti aukštos{0}}kokybės lydinio žaliavas ir optimizuotas vidines konstrukcines proporcijas, kad būtų veiksmingai atsispirta lanko erozijai ir medžiagų praradimui, žymiai sumažinant įrangos sukibimo gedimų tikimybę. Jie suderinami su įvairia aukštos-tampos relių įranga naujajame energetikos sektoriuje, užtikrinančia ilgalaikį-stabilų elektros grandinių veikimą. Laukiame visų sektorių klientų užklausų ir pirkinių bei tikimės glaudaus bendradarbiavimo.