Aukštos{0}}nuolatinės srovės kontaktorių techninė analizė: aukštos-įtampos platformos naujose energetinėse transporto priemonėse Varo keraminio sandarinimo technologijos atnaujinimus

 

Sparčiai tobulėjant naujoms energetinėms transporto priemonėms (NEV), akumuliatorių energijos kaupimo sistemoms ir didelės-galios įkrovimo infrastruktūrai, elektros sistemos tobulėja link didesnės įtampos, didesnės srovės ir didesnio patikimumo. Aukštos -įtampos nuolatinės srovės kontaktoriai, kaip kritiniai perjungimo komponentai NEV aukštos-tampos elektros sistemose, palengvina saugų akumuliatoriaus sistemos ir apkrovos prijungimą ir atjungimą, taip pat užtikrina apsaugą nuo gedimų; jie yra pagrindiniai komponentai, užtikrinantys bendrą transporto priemonės elektrinę saugą.

 

Skirtingai nuo tradicinių žemos -įtampos relių, aukštos-įtampos nuolatinės srovės kontaktoriai turi patikimai perjungti grandines esant kelių šimtų voltų ar aukštesnei įtampai, atlaikydami didelius pereinamuosius srovės šuolių. Todėl jų konstrukcija apima ne tik mechanines konstrukcijas ir elektromagnetinį aktyvavimą, bet ir izoliacines medžiagas, lanko gesinimo technologijas ir sandarinimo patikimumą.

 

NEV jėgos pavarose aukštos{0}}įtampos nuolatinės srovės kontaktoriai paprastai įrengiami traukos akumuliatoriaus bloke, keitiklyje, variklio valdymo sistemoje ir įkrovimo grandinėse. Užvedus transporto priemonę, kontaktorius užsidaro, todėl traukos akumuliatorius gali tiekti maitinimą pavaros sistemai; ir atvirkščiai, kai transporto priemonė sustoja arba aptinkama anomalija, kontaktorius greitai atsidaro, kad būtų izoliuota aukštos -įtampos grandinė ir išvengta elektros gedimų paūmėjimo.

 

Tobulėjant NEV įtampos platformoms,{0}}pereinant nuo 400 V sistemų prie 800 V ar net aukštesnės architektūros-aukštos-įtampos nuolatinės srovės kontaktoriams kyla vis griežtesni reikalavimai dėl atsparumo įtampai, reakcijos greičio ir saugos standartų.

 

 

 

Aukštos-įtampos nuolatinės srovės kontaktorius visų pirma sudaro kontaktų sistema, elektromagnetinio įjungimo mechanizmas, izoliacinis korpusas, lanko-gesinimo konstrukcija ir sandarinimo komponentai. Kontaktai tvarko srovės perdavimą ir pertrūkius, įjungimo mechanizmas valdo kontaktų judėjimą, o izoliacijos ir lanko gesinimo konstrukcijos lemia gaminio patikimumą aukštos-įtampos aplinkoje.

 

Atsižvelgiant į lanko -gesinimo aplinką ir korpuso medžiagas, aukštos-įtampos nuolatinės srovės kontaktoriai paprastai skirstomi į tokius tipus kaip keraminiai vakuuminiai, keraminiai hermetiškai sandarūs ir epoksidinės dervos inkapsuliuoti.

 

Be to, keraminė vakuuminė struktūra plačiai naudojama NEV, aukštos įtampos energijos kaupimo sistemose ir pramoniniuose maitinimo šaltiniuose dėl didelio dielektrinio stiprumo, puikių sandarinimo savybių ir stabilių lanko{1}}gesinimo galimybių.

 

Keraminės medžiagos pasižymi dideliu mechaniniu stiprumu, mažais dielektriniais nuostoliais ir puikiu atsparumu karščiui, efektyviai užtikrindamos izoliacijos stabilumą ilgai{0}}veikiant kontaktorių. Naudojant aukštą įtampą, keraminiai korpusai sumažina drėgmės, teršalų ir aplinkos veiksnių poveikį vidiniams komponentams.

 

Pavyzdžiui, didelio{0}}patikimo keraminiai EV relių dėklai apsaugo vidines kontaktų sistemas keraminėmis izoliacinėmis konstrukcijomis, todėl kontaktorius gali patenkinti ilgalaikio-darbo poreikius sudėtingomis sąlygomis, būdingomis naujoms energijos transporto priemonėms.

 

 

 

Aukštos{0}}nuolatinės įtampos kontaktorių vidinė veikimo aplinka yra labai sudėtinga; atsiranda intensyvus lankas, ypač esant stipriai{1}}srovei.

 

Nesugebėjimas greitai ir efektyviai valdyti lanko gali sukelti kontaktų eroziją, pablogėjusią izoliaciją ar net visišką įrangos gedimą.

 

Nors tradiciniai oru{0}}pagrįsti lanko-gesinimo metodai susiduria su apribojimais aukštos-įtampos ir didelės-srovės sąlygomis, vakuuminio lanko-gesinimo technologijoje naudojama vakuuminė aplinka, siekiant sumažinti dujų terpės poveikį. Tai palengvina lanko užgesinimą, taip padidindama lūžimo gebą ir pailgindama tarnavimo laiką.

 

Keramika, kaip pagrindinė vakuuminių kamerų medžiaga, turi atitikti kelis reikalavimus vienu metu:

Didelis dielektrinis stiprumas;
Puikus hermetiškas sandarumas;
Atsparumas šiluminiam šokui;
Ilgalaikis{0}}stabilumas;
Patikimas sujungimas su metaliniais komponentais.

 

Todėl keraminis metalizavimas tapo svarbiu aukštos{0} įtampos kontaktorių gamybos procesu.

 

Keramikos metalizavimo procesas sukuria patikimą metalo sukibimo sluoksnį ant keramikos paviršiaus, leidžiantį sukurti didelio{0}}stiprumo jungtis tarp keramikos komponento ir metalų, pvz., vario ar molibdeno, taip užtikrinant stabilų keramikos-su -metalo ryšį.

 

Šis prijungimo būdas ne tik užtikrina mechaninį stiprumą, bet ir atitinka ilgalaikio{0}}patikimo darbo aukštos- įtampos, hermetiškai uždarytoje aplinkoje, reikalavimus.

 

 

Keramikos metalizavimas yra gyvybiškai svarbi technologija pažangios elektroninės keramikos gamyboje; Tai apima metalizuoto sluoksnio formavimą ant aliuminio oksido keramikos paviršiaus ir vėliau keramikos sujungimą su metalu naudojant tokius procesus kaip litavimas.

 

Aukštos{0}}įtampos nuolatinės srovės kontaktorių srityje ši technologija visų pirma naudojama vakuuminių lanko-gesinimo kamerų korpusams, izoliuojančioms atraminėms konstrukcijoms ir aukštos įtampos{2}}hermetiniams mazgams gaminti.

 

Dėl didelio mechaninio stiprumo ir puikių elektrinės izoliacijos savybių aliuminio oksidas (Al₂O3) šiuo metu yra plačiausiai naudojama izoliacinė keramikos medžiaga.

 

Pavyzdžiui, įdarbinantaliuminio oksido keramikos korpusasAukštos{0}}įtampos nuolatinės srovės kontaktorių struktūra efektyviai padidina izoliacijos patikimumą aukštos-įtampos aplinkoje ir sumažina našumo pablogėjimą ilgai{2}}veikiant. Palyginti su tradicinėmis plastikinėmis ar epoksidinėmis medžiagomis, aliuminio oksido keramika gali atlaikyti aukštesnes temperatūras ir stipresnius elektrinius laukus, o tai suteikia aiškių pranašumų naudojant aukštos -įtampos platformas naujoms energijos transporto priemonėms.