Техничка анализа високо{0}}напонских једносмерних контактора: високонапонске-платформе у новим енергетским возилима покрећу надоградњу у технологији керамичког заптивања

 

Са брзим развојем нових енергетских возила (НЕВ), система за складиштење енергије батерија и инфраструктуре за пуњење велике{0}}е снаге, електрични системи се развијају ка вишим напонима, већим струјама и већој поузданости. Као критичне компоненте за пребацивање у високо-електричним системима НЕВ-а, високо-напонски ДЦ контактори олакшавају безбедно повезивање и искључење између система батерија и оптерећења, као и обезбеђивање заштите од квара; они су основне компоненте за обезбеђивање укупне електричне безбедности возила.

 

За разлику од традиционалних ниско{0}}напонских релеја, високо-напонски контактори једносмерне струје морају поуздано да пребацују кола на напонским нивоима од неколико стотина волти или више, док издрже значајне прелазне струјне ударе. Сходно томе, њихов дизајн обухвата не само механичке структуре и електромагнетно активирање, већ и изолационе материјале, технологије-гашења лука и поузданост заптивања.

 

У НЕВ погонским агрегатима, високо{0}}напонски ДЦ контактори се обично инсталирају унутар вучне батерије, инвертера, система управљања мотором и кола за пуњење. Приликом покретања возила, контактор се затвара, омогућавајући вучном акумулатору да напаја погонски систем; обрнуто, када се возило заустави или се открије аномалија, контактор се брзо отвара да би изоловао -напонско коло и спречио ескалацију електричних кварова.

 

Како напонске платформе у НЕВ-има напредују-прелазећи са система од 400В на 800В или чак више архитектуре{3}}високо-напонски ДЦ контактори се суочавају са све строжим захтевима у погледу способности отпорности на напон, брзине одзива и безбедносних стандарда.

 

 

 

Високо{0}}напонски ДЦ контактори се првенствено састоје од контактног система, електромагнетног механизма за активирање, изолационог кућишта, структуре за{1}}гашење лука и заптивних компоненти. Контакти управљају преносом струје и прекидима, механизам за активирање контролише кретање контакта, а изолација и структуре за гашење лука-одређују поузданост производа у окружењима високог{4}}напона.

 

На основу{0}}окружења за гашење лука и материјала кућишта, високо-једносмерни контактори се генерално класификују у типове као што су керамички вакуумски, керамички херметички затворени и капсулирани епоксидном смолом.

 

Међу њима, керамичка вакуумска структура се широко користи у НЕВ, високо-системима за складиштење енергије и индустријским изворима напајања због своје високе диелектричне чврстоће, одличних перформанси заптивања и стабилних{1}}могућности гашења лука.

 

Керамички материјали нуде високу механичку чврстоћу, мали диелектрични губитак и врхунску отпорност на топлоту, ефикасно обезбеђујући стабилност изолације током дуготрајног-радња контактора. У апликацијама високог{2}}напона, керамичка кућишта ублажавају утицај влаге, загађивача и фактора околине на унутрашње компоненте.

 

На пример, керамичка ЕВ релеја високе{0}}поузданости штите унутрашње контактне системе кроз керамичке изолационе структуре, омогућавајући контактору да испуни захтеве дуготрајног-радња у сложеним условима типичним за возила нове енергије.

 

 

 

Интерно радно окружење високо{0}}напонских једносмерних контактора је веома сложено; јавља се интензиван лук, посебно током прекида велике{1}}струјне струје.

 

Неуспех да се брзо и ефикасно контролише лук може довести до контактне ерозије, деградиране изолације или чак до потпуног квара опреме.

 

Док се традиционалне методе гашења лука{0}}базираним на ваздуху{1}}суоче са ограничењима под високим-напонима и високим-условима, технологија гашења вакуумског лука-користи вакуумско окружење како би се смањио утицај гасних медија. Ово олакшава лакше гашење лука, чиме се повећава прекидна способност и продужава радни век.

 

Као кључни материјал за вакуумске коморе, керамика мора истовремено испуњавати неколико захтева:

Висока диелектрична чврстоћа;
Одлично херметичко заптивање;
Отпорност на топлотни удар;
Дугорочна{0}}стабилност;
Поуздано спајање са металним компонентама.

 

Због тога је метализација керамике постала критичан процес у производњи{0}}високонапонских контактора.

 

Процес метализације керамике ствара поуздан слој за везивање метала на површини керамике, омогућавајући-везе велике чврстоће између керамичке компоненте и метала као што су бакар или молибден, обезбеђујући стабилну везу керамике-за-метал.

 

Овај метод повезивања не само да обезбеђује механичку чврстоћу већ и испуњава захтеве за дуготрајан,{0}}поуздан рад у високо-напонским, херметички затвореним окружењима.

 

 

Метализација керамике је витална технологија у производњи напредне електронске керамике; укључује формирање метализованог слоја на површини алуминијумске керамике и накнадно спајање керамике са металом коришћењем процеса као што је лемљење.

 

У области високо{0}}напонских једносмерних контактора, ова технологија се првенствено користи за производњу кућишта комора за гашење{1}}вакумског лука, изолационих потпорних структура и високо-напонских херметичких склопова.

 

Због своје високе механичке чврстоће и одличних својстава електричне изолације, глиница (Ал₂О₃) је тренутно најчешће коришћени изолациони керамички материјал.

 

На пример, запошљавање анкућиште од алуминијумске керамикеструктура за високо{0}}напонске једносмерне контакторе ефикасно повећава поузданост изолације у високо-напонским окружењима док минимизира смањење перформанси током дуготрајног-радња. У поређењу са традиционалном пластиком или епоксидним материјалима, керамика од алуминијума може да издржи више температуре и јача електрична поља, нудећи јасне предности у апликацијама високонапонских платформи за возила нове енергије.