Основни увод и анализа контакта високонапонског ДЦ релеја

Oct 18, 2024 Остави поруку

Увод


Са глобалним загревањем и све оштријим снабдевањем енергијом, применом националних енергетских стратегија и сталним унапређењем еколошке свести људи, електрична возила су постепено заменила возила на традиционална горива. Како се потражња људи за перформансама снаге електричних возила и дометом крстарења повећава, нивои снаге, струје и напона електричних возила настављају да расту, што заузврат поставља веће захтеве за безбедносне перформансе електричних система електричних возила. Као извршна компонента која контролише укључивање и искључивање сваког високонапонског кола, високонапонски ДЦ релеји су важна гаранција за безбедност електричних возила. Тржиште високонапонских ДЦ релеја у мојој земљи брзо расте. У 2021, укупна величина тржишта високонапонских ДЦ релеја је око 5 милијарди јуана, а укупан број високонапонских ДЦ релеја за возила и гомиле за пуњење премашује 24 милиона. Процењује се да ће до 2025. године величина тржишта високонапонских ДЦ релеја достићи 13,4 милијарде јуана. Високонапонски ДЦ релеји се такође широко користе у фотонапонском пољу и пољу складиштења енергије. Овај чланак даје основни увод у високонапонске ДЦ релеје. Као основна компонента високонапонских ДЦ релеја, контактни материјали су добили широку пажњу. Одабрани су уобичајени високонапонски ДЦ релеји на тржишту и њихови контакти се детаљно проучавају.

 

Silver Electrical For Contactor

 

1 Високонапонски ДЦ релеј


1.1 Сценарији примене високонапонског ДЦ релеја


Нова енергетска возила опремљена су високонапонским ДЦ релејима између акумулаторског система и контролера мотора електричног возила. Када систем престане да ради, он игра улогу изолације и улогу везе када је систем покренут. Када возило поквари, може безбедно да одвоји систем акумулатора од електричног система возила ради заштите. Сваки нови енергетски путнички аутомобил треба да буде опремљен са 5 до 8 високонапонских ДЦ релеја. Најчешће примене високонапонских ДЦ релеја приказане су на слици 1, које углавном укључују главне релеје, релеје за претпуњење, релеје за брзо пуњење, обичне релеје за пуњење и помоћне релеје. Горе наведени релеји имају различите функције и нивое струје. Два високонапонска ДЦ релеја су обично конфигурисана на ДЦ пуњачима за контролу и заштиту линије за пуњење.

 

Figure 1 - Automotive high voltage DC relay

 

1 је главни релеј, тренутни ниво је обично 100 А ~ 300 А; 2 је релеј за претходно пуњење, тренутни ниво је обично 10 А ~ 40 А; 3 је релеј за брзо пуњење, тренутни ниво је обично 100 А ~ 400 А; 4 је обичан релеј за пуњење, тренутни ниво је обично 10 А ~ 40 А; 5 је помоћни релеј, тренутни ниво је обично 10 А ~ 40 А; 6 је релеј за пуњење гомила, тренутни ниво је обично 100 А ~ 600 А.

 

1.2 Структура новог енергетског високонапонског ДЦ релеја


Структура и контактни систем високонапонског ДЦ релеја приказани су на слици 2, која углавном укључујеСребрни електрични контакти, калемови, гвоздена језгра, статички магнетни стубови, ослобађајуће опруге, коморе за гашење лука и шкољке. Да би се смањила ерозија контаката луком, комора за гашење лука унутар релеја је углавном испуњена мешаним гасом водоника. Редукциона природа водоника може ефикасно спречити контактну оксидацију и смањити контактну отпорност, а одлична топлотна проводљивост водоника је погодна за гашење лука. Поред тога, комора за гашење лука се обично комбинује са електромагнетним дувањем лука како би се побољшала способност гашења лука релеја, али положај магнетног поља за гашење лука је фиксиран током процеса пројектовања релеја. Неки релеји имају позитивне и негативне полове. Ако су током употребе повезани обрнуто, њихове различите перформансе ће бити значајно смањене.

 

Figure 2 - High voltage DC relay structure and contact system

 

1.3 Захтеви за перформансе нових енергетских високонапонских ДЦ релеја


Радни напон нових енергетских возила је обично 200 В до 400 В. Називна снага мотора нових енергетских путничких аутомобила и аутобуса је углавном 30 кВ и 80 кВ или више, а вршна снага достиже 60 кВ и 160 кВ. или више, респективно. Када се напон повећа са 400 В на 800 В, ефикасност пуњења је значајно побољшана, време пуњења је значајно скраћено, струја у линији је мања, а губитак снаге је мањи, што СолидСребрни контактиФор Елецтрицал побољшава искуство коришћења нових енергетских возила. Међутим, повећање напона и снаге поставља веће захтеве за високонапонске ДЦ релеје.

 

Silver Contact Components for Electrical


У поређењу са возилима са традиционалним горивом, возила на нову енергију имају лошије услове рада, што се углавном огледа у: ①вишем напону и струји; напон маинстреам модела достиже 300 В до 400 В, а струја достиже 200 А до 300 А, док је називни напон возила на традиционално гориво обично 12 В и 24 В једносмерне струје, а заједничка струја је обично унутар 50 А; ②Струја честих удара; ③Велика струја квара, струја кратког споја чак прелази 10 кА; ④Топлота коју производе електричне компоненте је велика и пораст температуре је очигледан. Може се видети да су перформансе релеја за возила са традиционалним горивом ниске и да се не могу применити на услове рада возила нове енергије.


Уобичајени тестови за високонапонске ДЦ релеје укључују: ① отпорни тест радног века, тест струја укључује називну струју и прекомерну струју; ② електрични тест радног века капацитивног оптерећења, обично само повезан, али не и искључен; ③ испитивање граничне прекидне способности; ④ тест отпорности струје кратког споја, који захтева да током процеса испитивања не дође до експлозије, а захтеви за испитивање отпорности кратког споја приказани су у табели 1. Због сложених услова рада аутомобила током рада, ако је електрични систем кратак -укључен, високонапонски ДЦ релеј би требало да буде у стању да глатко прекине струјно коло без абнормалних услова као што је адхезија контакта или експлозија релеја. Захтеви за перформансе високонапонских ДЦ релеја варирају од произвођача до произвођача и генерално су виши од стандардних захтева.

 

Table 1- Short circuit withstand test requirements

 

1.4 Анализа изгледа и састава високонапонских ДЦ релејних контаката


Глобално тржиште високонапонских ДЦ релеја нове енергије је високо концентрисано. У 2022. години, три највећа светска произвођача чинила су око 70% тржишног удела. У овом раду анализиран је високонапонски ДЦ релејСолид СилверКонтакти за електротехнику познатог произвођача. Називни напон и струја релеја су ДЦ 750 В и 250 А респективно. Специфичне димензије изгледа су приказане у табели 2. Изглед покретних и статичких контаката приказан је на сликама 3 и 4. Површина покретног контакта је обрађена посребреном бојом да би се смањио контактни отпор. Састав материјала је анализиран рендгенском флуоресцентном спектроскопијом и утврђено је да је састав покретног и статичког контакта исти. Главни елемент је Цу, а остатак је додати елемент Те, са садржајем од око 0,3%. Под дејством лука метални телур ниске тачке топљења се разлаже из легуре, апсорбује велику количину топлоте и делује расхладно на лук, па има одређену способност да се одупре ерозији лука; када се базен за заваривање охлади, елемент телура се сегрегира на контактном завару и формира Цу2Те крто једињење, што је корисно за отпорност на заваривање фузијом.

 

Table 2-External Dimensions

 

Figure 3-Photo of the moving contact appearance

 

Figure 4-Photo of the static contact appearance

 

1.5 Анализа контактних механичких својстава


Проводљивост контакта је приказана у табели 3. Проводљивост покретних и статичких контаката је нешто нижа од оне код чистог бакра, која износи око 58 МС/м. Тврдоћа оригиналаЧврсте сребрне контактне заковицеприказан је у табели 4. Из резултата тврдоће се види да се тврдоћа покретног контакта и статичког контакта доста разликује.

 

Table 3 - Conductivity of moving and static contacts

 

Table 4 - Hardness of dynamic and static contacts

 

1.6 Металографска структура


Металографска структура је приказана на слици 5. Као што се види са слике 5, металографска структура покретног и статичког контакта је уједначена.

 

Figure 5-Metallurgical diagram of dynamic and static contacts

 

1.7 Скенирајући електронски микроскоп и резултати енергетског спектра


Слике 6 и 7 су резултати енергетског спектра покретних и статичких контаката на 30 пута већем видном пољу. Резултати показују да су и покретни и статични контакти направљени од телурног бакра, при чему је садржај телурума у ​​покретном контакту 0,32%, а садржај телура у статичкомСилвер ЕлецтрицалЗа контактор је {{0}}.41%. Пошто је енергетски спектар полуквантитативна анализа, комбинована са спектром рендгенске флуоресценције и металографским сликама, утврђено је да су покретни и статички контакти направљени од истог материјала, при чему је главни елемент Цу, а преостали елемент је Те, са садржајем од око 0,3%.

 

Figure 6-30 times energy spectrum of moving contact

 

Figure 7 - 30x energy spectrum of static contact

 

2 Закључак


(1) Због своје јединствене структуре и система за гашење лука, високонапонски ДЦ релеји имају снажну способност прекидања кратког споја и сигурносне функције заштите, и широко се користе у областима нових енергетских возила и гомила за пуњење.
(2) Високонапонски ДЦ релеји треба да се подвргну екстремним тестовима као што су крајњи прекидни капацитет и толеранција кратког споја, уз истовремено одржавање ниске отпорности контакта.
(3) Покретни и статички контакти ДЦ 750 В, 250 А високонапонских ДЦ релеја су направљени од истог материјала. Металографска структура Солид Силвер Цонтацтс Фор Елецтрицал је уједначена, при чему је главни елемент Цу и преостали додати елемент Те, са садржајем од око 0,3%.

 

Silver Conductive Electrical Contacts
 
 
наши производи

НашеЧврсти сребрни контактиЈер електрика игра виталну улогу у електричном пољу. Производ је направљен од висококвалитетног сребрног материјала, који му даје одличну електричну и топлотну проводљивост, обезбеђујући стабилан и ефикасан пренос струје, значајно смањујући губитак енергије и пружајући чврсту заштиту за нормалан рад електричне опреме. Сребрни електрични контакти су прецизно обрађени, са глатком површином и изузетно малим контактним отпором. Ово омогућава брзу реакцију током операција укључивања и искључивања, поуздано пребацивање кола и побољшану стабилност и поузданост електричног система.

 

Terry from Xiamen Apollo