Phân tích công nghệ công tắc tơ DC điện áp cao-: Cách đóng gói Epoxy và đóng gói gốm xác định ranh giới an toàn của hệ thống lưu trữ năng lượng

Khi các hệ thống lưu trữ năng lượng tiếp tục phát triển theo hướng nền tảng điện áp cao-1500V trở lên cũng như mật độ năng lượng cao hơn, công tắc tơ-điện áp cao DC đã trở thành bộ phận bảo vệ và điều khiển điện quan trọng kết nối hệ thống pin và hệ thống chuyển đổi nguồn. Khả năng phá vỡ, hiệu suất cách điện và độ tin cậy của chúng trực tiếp xác định ranh giới an toàn khi vận hành hệ thống. Hiện nay, các công nghệ chủ đạo tập trung vào đóng gói epoxy và đóng gói gốm. Sự khác biệt không chỉ nằm ở vật liệu và cấu trúc mà còn cơ bản hơn ở cơ chế dập tắt hồ quang và logic thiết kế dự phòng an toàn.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Từ góc độ kỹ thuật, thách thức cốt lõi của công tắc tơ DC{0}}cao áp nằm ở việc kiểm soát hiệu quả hồ quang DC. Do hệ thống DC thiếu điểm giao nhau bằng 0{2}}tự nhiên nên khi hồ quang xảy ra, nó phải bị dập tắt cưỡng bức bằng các biện pháp bên ngoài. Do đó, thiết kế kết nối của cấu trúc bao bọc và hệ thống dập tắt hồ quang{4}}bên trong trở nên quan trọng trong việc xác định giới hạn trên của hiệu suất sản phẩm. Công tắc tơ -được đóng gói bằng Epoxy thường sử dụng kết hợp "dập tắt hồ quang bằng từ tính + làm mát bằng khí", sử dụng từ trường để kéo dài và dẫn hồ quang vào cấu trúc dập tắt hồ quang-, đồng thời sử dụng môi trường khí để làm mát và khử ion. Cấu trúc này đã hoàn thiện, có thể kiểm soát được chi phí và phù hợp với các ứng dụng điện áp trung thế.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ngược lại, công tắc chữa cháy-có vỏ bọc bằng gốm sử dụng cấu trúc kín hơn, xây dựng cấu trúc chữa cháy-hồ quang{2}}hiệu suất cao tập trung vào buồng chữa cháy-hồ quang chứa đầy khí-. Bằng cách đưa vào môi trường khí dẫn nhiệt cao và sử dụng hệ thống phun từ tính, hồ quang được kéo dài và làm mát nhanh chóng sau khi tạo ra, đạt được khả năng cắt hiệu quả hơn. Bản thân vật liệu gốm có khả năng chịu nhiệt độ-cao, khả năng chống va đập hồ quang và độ bền cơ học tuyệt vời, cho phép vật liệu chịu được các điều kiện khắc nghiệt dưới điện áp và dòng điện cao hơn.

 

Trong loại cấu trúc này, Vỏ gốm sứ có độ tinh khiết cao dành cho rơ-le HVDC trở thành thành phần hỗ trợ quan trọng và độ ổn định vật liệu của nó ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy của toàn bộ hệ thống dập tắt hồ quang.

 

Về các thông số hiệu suất cốt lõi, hai phương pháp kỹ thuật thể hiện sự phân tầng rõ ràng. Các sản phẩm được đóng gói bằng Epoxy{1}}chủ yếu được sử dụng trong các hệ thống 1000V, trong đó khả năng ngắt bị giới hạn bởi cấu trúc buồng dập tắt hồ quang- và các điều kiện giam giữ khí, đòi hỏi độ chính xác cao trong việc kiểm soát hằng số thời gian trong quá trình cắt tải cảm ứng. Mặt khác, các sản phẩm được đóng gói bằng gốm có thể được áp dụng ổn định cho các nền tảng điện áp 1500V và thậm chí cao hơn, duy trì tính nhất quán khi đứt tốt và tính toàn vẹn về cấu trúc ngay cả trong điều kiện tác động của dòng điện-cao và-cao. Đặc biệt là về khả năng chịu đựng ngắn mạch, cấu trúc gốm với độ ổn định nhiệt và độ bền cơ học vượt trội có thể duy trì sự an toàn về cấu trúc dưới tác động của dòng điện cao{11}tức thời, do đó cung cấp khoảng thời gian quan trọng cho các chiến lược bảo vệ hệ thống.

 

Từ góc độ kỹ thuật vật liệu, chìa khóa của công nghệ đóng gói gốm nằm ở ứng dụng sâu của hệ thống gốm alumina.

 

Thông qua quá trình kim loại hóa của quá trình alumina, một lớp kim loại hóa ổn định có thể được hình thành trên bề mặt gốm, đạt được kết nối đáng tin cậy giữa gốm và dây dẫn. Loại gốm kim loại Alumina cho công nghệ liên kết này không chỉ cải thiện hiệu suất bịt kín mà còn tăng cường độ ổn định cấu trúc tổng thể dưới tác động của chu kỳ nhiệt và hồ quang. Hơn nữa, Gốm kim loại hóa Alumina cho các ứng dụng điện tử, được phát triển cho rơle và công tắc tơ điện áp cao-, thể hiện những lợi thế đáng kể về độ bền cách điện, độ dẫn nhiệt và khả năng chống ăn mòn hồ quang.

 

Trong các ứng dụng thực tế, hệ thống lưu trữ năng lượng công nghiệp và thương mại cũng như các cơ sở sạc/trao đổi vẫn chủ yếu sử dụng nền tảng 1000V. Những hạn chế về không gian và độ nhạy cảm về chi phí quyết định rằng công tắc tơ-được đóng gói bằng epoxy vẫn có tính cạnh tranh cao. Trong bộ lưu trữ năng lượng-phía lưới điện, bộ điều chỉnh tần số nguồn và các trạm lưu trữ năng lượng tập trung-quy mô lớn, điện áp hệ thống tiếp tục tăng lên tới 1500V trở lên, đặt ra yêu cầu cao hơn về độ tin cậy cách điện và khả năng ngắt cuối cùng của thiết bị. Trong bối cảnh đó, các giải pháp đóng gói bằng gốm đang dần trở thành phương pháp tiếp cận chủ đạo. Trong số này, các thiết kế cấu trúc như Vỏ gốm rơle EV HVDC và Vỏ gốm EV Alumina được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống rơle điện áp cao- nhằm đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn nghiêm ngặt hơn.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hơn nữa, từ góc độ thành phần cấu trúc, vỏ gốm không chỉ cung cấp khả năng cách nhiệt và bịt kín mà còn là thành phần quan trọng của hệ thống chữa cháy -hồ quang. Ví dụ: Thành phần gốm Alumina của Rơle duy trì độ ổn định về cấu trúc trong điều kiện hồ quang nhiệt độ cao-, trong khi Vỏ Rơle bằng gốm kim loại hóa ở nhiệt độ cao đạt được các kết nối điện có độ tin cậy cao thông qua cấu trúc gốm kim loại. Những hệ thống vật liệu này cũng có khả năng chống mài mòn tuyệt vời; ví dụ: Metallized Alumina Ceramics chống mài mòn cho Rơle EV giúp kéo dài tuổi thọ của sản phẩm một cách hiệu quả trong điều kiện hoạt động tần số cao.

 

Trong lĩnh vực phương tiện sử dụng năng lượng mới và rơ-le điện áp cao{0}}, cấu trúc đóng gói bằng gốm đã được áp dụng một cách có hệ thống. Các thiết kế như Vỏ gốm Alumina của Rơle EV, Công tắc tơ gốm DC điện áp cao và Vỏ bọc gốm Rơle Alumina cho ô tô điện thể hiện giá trị cốt lõi của vật liệu gốm trong điều khiển DC điện áp cao-. Những loại gốm kim loại dành cho giải pháp điện này đạt được khả năng hoạt động ổn định lâu dài trong môi trường-điện áp cao thông qua sự tối ưu hóa tổng hợp của vật liệu, cấu trúc và quy trình.

 

Nhìn chung, đóng gói epoxy và đóng gói gốm không chỉ đơn giản là sự thay thế công nghệ mà còn là các đường dẫn khác biệt phù hợp với các mức điện áp và yêu cầu ứng dụng khác nhau. Các giải pháp Epoxy hỗ trợ thị trường phổ thông hiện tại với các quy trình hoàn thiện và lợi thế về chi phí, trong khi các giải pháp gốm tận dụng lợi thế về vật liệu và cấu trúc để cung cấp hỗ trợ kỹ thuật quan trọng cho các hệ thống cấp điện áp cao hơn. Khi các hệ thống lưu trữ năng lượng phát triển theo hướng mật độ năng lượng cao hơn và nền tảng điện áp cao hơn, công nghệ đóng gói gốm dựa trên quá trình kim loại hóa gốm alumina sẽ đóng vai trò ngày càng quan trọng trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng.công tắc tơ DC điện áp cao-, trở thành nền tảng cốt lõi để xây dựng ranh giới an toàn hệ thống.