Osnovni uvod i analiza kontakta visokonaponskog istosmjernog releja

S globalnim zagrijavanjem i sve manjom opskrbom energijom, provedbom nacionalnih energetskih strategija i stalnim poboljšanjem ekološke svijesti ljudi, električna vozila postupno su zamijenila vozila na tradicionalna goriva. Kako se potražnja ljudi za snagom električnih vozila i dometom krstarenja povećava, razina snage, struje i napona električnih vozila nastavljaju rasti, što zauzvrat postavlja veće zahtjeve za sigurnosnu izvedbu električnih sustava električnih vozila. Kao izvršna komponenta koja kontrolira uključivanje i isključivanje svakog visokonaponskog kruga, visokonaponski DC releji važno su jamstvo za sigurnost električnih vozila. Tržište visokonaponskih istosmjernih releja u mojoj zemlji brzo raste. Godine 2021. ukupna veličina tržišta visokonaponskih istosmjernih releja iznosi oko 5 milijardi juana, a ukupan broj visokonaponskih istosmjernih releja za vozila i gomile za punjenje premašuje 24 milijuna. Procjenjuje se da će do 2025. godine veličina tržišta visokonaponskih istosmjernih releja dosegnuti 13,4 milijarde juana. Visokonaponski istosmjerni releji također se široko koriste u fotonaponskom polju i polju za pohranu energije. Ovaj članak daje osnovni uvod u visokonaponske istosmjerne releje. Kao glavna komponenta visokonaponskih istosmjernih releja, kontaktni materijali su dobili široku pozornost. Odabrani su uobičajeni visokonaponski DC releji na tržištu i detaljno su proučeni njihovi kontakti.

1.1 Scenariji primjene visokonaponskog istosmjernog releja

Nova energetska vozila opremljena su visokonaponskim istosmjernim relejima između baterijskog sustava i kontrolera motora električnog vozila. Kada sustav prestane s radom, igra ulogu izolacije i ulogu veze kada sustav radi. Kada se vozilo pokvari, može sigurno odvojiti baterijski sustav od električnog sustava vozila radi zaštite. Svako novo energetsko osobno vozilo mora biti opremljeno s 5 do 8 visokonaponskih istosmjernih releja. Najčešće primjene visokonaponskih istosmjernih releja prikazane su na slici 1, što uglavnom uključuje glavne releje, releje za prethodno punjenje, releje za brzo punjenje, obične releje za punjenje i pomoćne releje. Gore navedeni releji imaju različite funkcije i razine struje. Dva visokonaponska istosmjerna releja obično su konfigurirana na gomili istosmjernog punjenja za kontrolu i zaštitu linije punjenja.

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

1.2 Struktura novog energetskog visokonaponskog istosmjernog releja

Struktura i kontaktni sustav visokonaponskog istosmjernog releja prikazani su na slici 2, koja uglavnom uključujeSrebrni električni kontakti, zavojnice, željezne jezgre, statični magnetski polovi, opruge za otpuštanje, komore za gašenje luka i školjke. Kako bi se smanjila erozija kontakata lukom, komora za gašenje luka unutar releja općenito je ispunjena mješavinom plina vodika. Redukcijska priroda vodika može učinkovito spriječiti kontaktnu oksidaciju i smanjiti kontaktni otpor, a izvrsna toplinska vodljivost vodika pogoduje gašenju luka. Osim toga, komora za gašenje luka obično se kombinira s elektromagnetskim puhanjem luka kako bi se poboljšala sposobnost gašenja luka releja, ali je položaj magnetskog polja za gašenje luka fiksan tijekom procesa projektiranja releja. Neki releji imaju pozitivne i negativne polove. Ako se tijekom uporabe spoje obrnutim smjerom, njihove će se različite performanse značajno smanjiti.

1.3 Zahtjevi za performanse novih energetskih visokonaponskih istosmjernih releja

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

U usporedbi s vozilima na tradicionalno gorivo, nova energetska vozila imaju lošije radne uvjete, što se uglavnom odražava u: ①Višem naponu i struji; napon glavnih modela doseže 300 V do 400 V, a struja doseže 200 A do 300 A, dok je nazivni napon vozila s tradicionalnim gorivom obično DC 12 V i DC 24 V, a uobičajena struja je obično unutar 50 A; ②Učestala udarna struja; ③Velika struja kvara, struja kratkog spoja čak prelazi 10 kA; ④ Toplina koju stvaraju električne komponente je velika i porast temperature je očit. Može se vidjeti da je učinak releja za vozila s tradicionalnim gorivom nizak i da se ne može primijeniti na radne uvjete novih energetskih vozila.

Uobičajeni testovi za visokonaponske istosmjerne releje uključuju: ① test otpornog vijeka, ispitna struja uključuje nazivnu struju i prekostruju; ② test električnog vijeka kapacitivnog opterećenja, obično samo spojen, ali ne i odspojen; ③ ispitivanje granične prekidne sposobnosti; ④ ispitivanje otpornosti na struju kratkog spoja, koje zahtijeva da tijekom postupka ispitivanja ne dođe do eksplozije, a zahtjevi za ispitivanje otpornosti na kratki spoj prikazani su u tablici 1. Zbog složenih uvjeta rada automobila tijekom rada, ako je električni sustav kratak -u strujnom krugu, visokonaponski istosmjerni relej trebao bi moći glatko prekinuti strujni krug bez nenormalnih uvjeta kao što je prianjanje kontakata ili eksplozija releja. Zahtjevi za performansama visokonaponskih istosmjernih releja razlikuju se od proizvođača do proizvođača i općenito su viši od standardnih zahtjeva.

1.4 Analiza izgleda i sastava visokonaponskih kontakata istosmjernih releja

Globalno tržište visokonaponskih istosmjernih releja nove energije visoko je koncentrirano. U 2022. tri najveća svjetska proizvođača činila su oko 70% tržišnog udjela. U ovom radu analiziran je visokonaponski istosmjerni relejČvrsto srebroKontakti za elektrotehniku ​​renomiranog proizvođača. Nazivni napon i struja releja su DC 750 V odnosno 250 A. Specifične dimenzije izgleda prikazane su u tablici 2. Izgled pomičnih i statičkih kontakata prikazan je na slikama 3 i 4. Površina pomičnih kontakata je posrebrena kako bi se smanjio kontaktni otpor. Sastav materijala analiziran je rendgenskom fluorescentnom spektroskopijom, te je utvrđeno da je sastav pokretnih i statičkih kontakata isti. Glavni element je Cu, a ostatak je dodani element Te, sa sadržajem od oko 0,3%. Pod djelovanjem luka metalni telur s niskim talištem se raspada iz legure, apsorbira veliku količinu topline i ima rashlađujući učinak na luk, pa ima određenu sposobnost otpornosti na eroziju luka; kada se bazen za zavarivanje ohladi, element telura se odvaja na kontaktnom zavaru i formira Cu2Te krti spoj, što je korisno za otpornost na zavarivanje taljenjem.

1.5 Analiza kontaktnih mehaničkih svojstava

Vodljivost kontakta prikazana je u tablici 3. Vodljivost pomičnih i statičkih kontakata nešto je niža od vodljivosti čistog bakra, koja iznosi oko 58 MS/m. Tvrdoća originalaČvrste srebrne kontaktne zakoviceprikazan je u tablici 4. Iz rezultata tvrdoće može se vidjeti da je tvrdoća pokretnog kontakta i statičkog kontakta prilično različita.

1.6 Metalografska struktura

Metalografska struktura prikazana je na slici 5. Kao što se može vidjeti na slici 5, metalografska struktura pokretnih i statičkih kontakata je ujednačena.

1.7 Pretražni elektronski mikroskop i rezultati energetskog spektra

Slike 6 i 7 su rezultati energetskog spektra pokretnih i statičnih kontakata na 30 puta većem vidnom polju. Rezultati pokazuju da su pokretni i statični kontakti izrađeni od telur bakra, pri čemu sadržaj telura u pokretnom kontaktu iznosi 0,32%, a sadržaj telura u statičkomSrebrna elektrikaZa kontaktora 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 statični kontakti napravljeni od istog materijala, pri čemu je glavni element Cu, a preostali element Te, sa sadržajem od oko 0,3%.

(1) Zbog svoje jedinstvene strukture i sustava za gašenje luka, visokonaponski istosmjerni releji imaju snažnu prekidnu sposobnost kratkog spoja i sigurnosne zaštitne funkcije te se naširoko koriste u područjima novih energetskih vozila i gomila za punjenje.
(2) Visokonaponski istosmjerni releji moraju proći ekstremna ispitivanja kao što su krajnja prekidna sposobnost i tolerancija na kratki spoj, dok također održavaju nisku kontaktnu otpornost.
(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, s glavnim elementom Cu i preostalim dodanim elementom Te, sa sadržajem od oko 0,3%.

 

 

naše proizvode

NašeČvrsti srebrni kontaktiJer električari igraju vitalnu ulogu u električnom polju. Proizvod je izrađen od visokokvalitetnog srebrnog materijala koji mu daje izvrsnu električnu i toplinsku vodljivost, osiguravajući stabilan i učinkovit prijenos struje, uvelike smanjujući gubitak energije i pružajući solidnu zaštitu za normalan rad električne opreme. Srebrni električni kontakti su precizno obrađeni, glatke površine i izuzetno niskog kontaktnog otpora. To omogućuje brzu reakciju tijekom uključivanja i isključivanja, pouzdano prebacivanje strujnog kruga i poboljšanu stabilnost i pouzdanost električnog sustava.