Osnovni uvod i analiza kontakta visokonaponskog DC releja

Sa globalnim zagrijavanjem i sve skučenijim snabdijevanjem energijom, primjenom nacionalnih energetskih strategija i stalnim unapređenjem ekološke svijesti ljudi, električna vozila su postepeno zamijenila vozila na tradicionalna goriva. Kako se potražnja ljudi za snagama električnih vozila i dometom povećava, nivoi snage, struje i napona električnih vozila nastavljaju rasti, što zauzvrat postavlja veće zahtjeve za sigurnosne performanse električnih sistema električnih vozila. Kao izvršna komponenta koja kontrolira paljenje i isključivanje svakog visokonaponskog kola, visokonaponski DC releji su važna garancija za sigurnost električnih vozila. Tržište visokonaponskih DC releja u mojoj zemlji brzo raste. U 2021. ukupna veličina tržišta visokonaponskih DC releja iznosi oko 5 milijardi juana, a ukupan broj visokonaponskih DC releja za vozila i punjenja prelazi 24 miliona. Procjenjuje se da će do 2025. godine veličina tržišta visokonaponskih DC releja dostići 13,4 milijarde juana. Visokonaponski DC releji se također široko koriste u fotonaponskom polju i polju skladištenja energije. Ovaj članak daje osnovni uvod u visokonaponske DC releje. Kao osnovna komponenta visokonaponskih DC releja, kontaktni materijali su dobili široku pažnju. Odabrani su uobičajeni visokonaponski DC releji na tržištu i njihovi kontakti se detaljno proučavaju.

1.1 Scenariji primjene visokonaponskog DC releja

Nova energetska vozila opremljena su visokonaponskim DC relejima između akumulatorskog sistema i kontrolera motora električnog vozila. Kada sistem prestane da radi, on igra ulogu izolacije i ulogu veze kada sistem radi. Kada vozilo pokvari, može bezbedno da odvoji sistem akumulatora od električnog sistema vozila radi zaštite. Svaki novi energetski putnički automobil mora biti opremljen sa 5 do 8 visokonaponskih DC releja. Najčešće primjene visokonaponskih istosmjernih releja prikazane su na slici 1, koje uglavnom uključuju glavne releje, releje za pretpunjenje, releje za brzo punjenje, obične releje za punjenje i pomoćne releje. Gore navedeni releji imaju različite funkcije i razine struje. Dva visokonaponska DC releja obično su konfigurirana na DC punjačima za kontrolu i zaštitu linije za punjenje.

1 je glavni relej, trenutni nivo je obično 100 A ~ 300 A; 2 je relej za prethodno punjenje, trenutni nivo je obično 10 A ~ 40 A; 3 je relej za brzo punjenje, trenutni nivo je obično 100 A ~ 400 A; 4 je obični relej za punjenje, trenutni nivo je obično 10 A ~ 40 A; 5 je pomoćni relej, trenutni nivo je obično 10 A ~ 40 A; 6 je relej za punjenje pilota, trenutni nivo je obično 100 A ~ 600 A.

1.2 Struktura novog energetskog visokonaponskog DC releja

Struktura i kontaktni sistem visokonaponskog DC releja prikazani su na slici 2, koja uglavnom uključujeSrebrni električni kontakti, zavojnice, gvozdena jezgra, statički magnetni stubovi, otpuštajuće opruge, komore za gašenje luka i školjke. Kako bi se smanjila erozija kontakata od strane luka, komora za gašenje luka unutar releja je općenito napunjena miješanim plinom vodika. Redukciona priroda vodonika može efikasno sprečiti kontaktnu oksidaciju i smanjiti kontaktnu otpornost, a odlična toplotna provodljivost vodonika je pogodna za gašenje luka. Pored toga, komora za gašenje luka se obično kombinuje sa elektromagnetnim puhanjem luka kako bi se poboljšala sposobnost gašenja luka releja, ali položaj magnetnog polja za gašenje luka je fiksiran tokom procesa projektovanja releja. Neki releji imaju pozitivne i negativne polove. Ako su tokom upotrebe povezani obrnuto, njihove različite performanse će biti značajno smanjene.

1.3 Zahtjevi za performanse novih energetskih visokonaponskih DC releja

Radni napon novih energetskih vozila je obično 200 V do 400 V. Nazivna snaga motora novih energetskih putničkih automobila i autobusa je uglavnom 30 kW odnosno 80 kW ili više, a vršna snaga dostiže 60 kW i 160 kW ili više, respektivno. Kada se napon poveća sa 400 V na 800 V, efikasnost punjenja se značajno poboljšava, vrijeme punjenja se značajno skraćuje, struja u liniji je manja, a gubitak snage manji, što SolidSrebrni kontaktiFor Electrical poboljšava iskustvo korištenja novih energetskih vozila. Međutim, povećanje napona i snage postavlja veće zahtjeve za visokonaponske DC releje.

U poređenju sa tradicionalnim vozilima na gorivo, vozila na novu energiju imaju lošije radne uslove, uglavnom se ogledaju u: ①Višem naponu i struji; napon mainstream modela dostiže 300 V do 400 V, a struja dostiže 200 A do 300 A, dok je nazivni napon vozila na tradicionalno gorivo obično 12 V i 24 V DC, a zajednička struja je obično unutar 50 A; ②Struja čestih udara; ③Velika struja kvara, struja kratkog spoja čak prelazi 10 kA; ④Toplota koju proizvode električne komponente je velika i porast temperature je očigledan. Može se vidjeti da su performanse tradicionalnih releja za vozila na gorivo niske i da se ne mogu primijeniti na radne uvjete vozila nove energije.

Uobičajeni testovi za visokonaponske DC releje uključuju: ① otporni test vijeka trajanja, ispitna struja uključuje nazivnu struju i prekomjernu struju; ② kapacitivno opterećenje električni test vijeka trajanja, obično samo spojen, ali ne i isključen; ③ granični test prekidne sposobnosti; ④ test otpornosti struje kratkog spoja, koji zahtijeva da ne dođe do eksplozije tokom procesa ispitivanja, a zahtjevi za ispitivanje otpornosti kratkog spoja prikazani su u tabeli 1. Zbog složenih uslova rada automobila tokom rada, ako je električni sistem kratak -uključen, visokonaponski DC relej bi trebao biti u stanju da glatko prekine strujni krug bez abnormalnih uvjeta kao što je prianjanje kontakta ili eksplozija releja. Zahtjevi za performanse visokonaponskih DC releja razlikuju se od proizvođača do proizvođača i općenito su viši od standardnih zahtjeva.

1.4 Analiza izgleda i sastava visokonaponskih DC relejnih kontakata

Globalno tržište novih energetskih visokonaponskih DC releja je visoko koncentrisano. U 2022., tri najveća svjetska proizvođača zauzimala su oko 70% tržišnog udjela. Ovaj rad analizira visokonaponski DC relejSolid SilverKontakti za elektrotehniku ​​poznatog proizvođača. Nazivni napon i struja releja su DC 750 V odnosno 250 A. Specifične dimenzije izgleda su prikazane u tabeli 2. Izgled pokretnih i statičkih kontakata prikazan je na slikama 3 i 4. Površina pokretnog kontakta je obrađena posrebrenom bojom kako bi se smanjio kontaktni otpor. Sastav materijala analiziran je rendgenskom fluorescentnom spektroskopijom i utvrđeno je da je sastav pokretnog i statičkog kontakta isti. Glavni element je Cu, a ostatak dodani element Te, sa sadržajem od oko 0,3%. Pod dejstvom luka metalni telur niske tačke topljenja se raspada iz legure, apsorbuje veliku količinu toplote i deluje rashladno na luk, tako da ima određenu sposobnost da se odupre eroziji luka; kada se bazen za zavarivanje ohladi, telurski element se segregira na kontaktnom zavaru i formira Cu2Te krto jedinjenje, što je korisno za otpornost na zavarivanje topljenjem.

1.5 Analiza kontaktnih mehaničkih svojstava

Provodljivost kontakta je prikazana u tabeli 3. Provodljivost pokretnih i statičkih kontakata je nešto niža od one kod čistog bakra, koja iznosi oko 58 MS/m. Tvrdoća originalaČvrste srebrne kontaktne zakoviceprikazan je u tabeli 4. Iz rezultata tvrdoće se može vidjeti da se tvrdoća pokretnog i statičkog kontakta prilično razlikuje.

1.6 Metalografska struktura

Metalografska struktura prikazana je na slici 5. Kao što se može vidjeti sa slike 5, metalografska struktura pokretnog i statičkog kontakta je ujednačena.

1.7 Skenirajući elektronski mikroskop i rezultati energetskog spektra

Slike 6 i 7 su rezultati energetskog spektra pokretnih i statičkih kontakata u 30 puta većem vidnom polju. Rezultati pokazuju da su i pokretni i statični kontakti napravljeni od telur-bakra, pri čemu je sadržaj telura u pokretnom kontaktu 0,32%, a sadržaj telura u statičkomSilver ElectricalZa kontaktor je {{0}}.41%. Budući da je energetski spektar polukvantitativna analiza, u kombinaciji sa spektrom rendgenske fluorescencije i metalografskim slikama, utvrđeno je da su pokretni i statički kontakti napravljeni od istog materijala, pri čemu je glavni element Cu, a preostali element je Te, sa sadržajem od oko 0,3%.

(1) Zbog svoje jedinstvene strukture i sistema za gašenje luka, visokonaponski DC releji imaju jaku prekidnu sposobnost kratkog spoja i sigurnosne funkcije zaštite, te se široko koriste u oblastima novih energetskih vozila i punjača.
(2) Visokonaponski DC releji moraju proći ekstremne testove kao što su krajnji prekidni kapacitet i tolerancija kratkog spoja, uz istovremeno održavanje niske kontaktne otpornosti.
(3) Pokretni i statički kontakti DC 750 V, 250 A visokonaponskih DC releja izrađeni su od istog materijala. Metalografska struktura Solid Silver Contacts For Electrical je ujednačena, pri čemu je glavni element Cu, a preostali dodani element Te, sa sadržajem od oko 0,3%.

 

 

našim proizvodima

NašČvrsti srebrni kontaktiJer elektrika igra vitalnu ulogu u električnom polju. Proizvod je izrađen od visokokvalitetnog srebrnog materijala koji mu daje odličnu električnu i toplotnu provodljivost, osigurava stabilan i efikasan prijenos struje, uvelike smanjuje gubitak energije i pruža čvrstu zaštitu za normalan rad električne opreme. Srebrni električni kontakti su precizno obrađeni, sa glatkom površinom i izuzetno niskim kontaktnim otporom. Ovo omogućava brzu reakciju tokom operacija uključivanja i isključivanja, pouzdano prebacivanje kola i poboljšanu stabilnost i pouzdanost električnog sistema.