Phân tích kỹ thuật của bộ tiếp điểm DC điện áp cao-: Nền tảng điện áp cao- trong các phương tiện sử dụng năng lượng mới thúc đẩy sự nâng cấp trong công nghệ hàn kín bằng gốm

 

Với sự phát triển nhanh chóng của các phương tiện sử dụng năng lượng mới (NEV), hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin và-cơ sở hạ tầng sạc năng lượng cao, hệ thống điện đang phát triển theo hướng điện áp cao hơn, dòng điện cao hơn và độ tin cậy cao hơn. Là thành phần chuyển mạch quan trọng trong hệ thống điện-điện áp cao của NEV, công tắc tơ DC điện áp cao- tạo điều kiện thuận lợi cho việc kết nối và ngắt kết nối an toàn giữa hệ thống pin và tải, cũng như cung cấp khả năng bảo vệ khỏi sự cố; chúng là những bộ phận cơ bản để đảm bảo an toàn điện tổng thể của xe.

 

Không giống như rơ-le điện áp thấp-truyền thống, công tắc tơ DC điện áp cao-phải chuyển đổi mạch một cách đáng tin cậy ở mức điện áp vài trăm vôn trở lên trong khi vẫn chịu được dòng điện đột biến đáng kể. Do đó, thiết kế của họ không chỉ bao gồm các cấu trúc cơ khí và truyền động điện từ mà còn bao gồm cả vật liệu cách nhiệt, công nghệ dập tắt hồ quang-và độ tin cậy bịt kín.

 

Trong hệ thống truyền động NEV, công tắc tơ DC điện áp cao-thường được lắp đặt bên trong bộ pin kéo, bộ biến tần, hệ thống điều khiển động cơ và mạch sạc. Khi khởi động xe, công tắc tơ đóng lại, cho phép ắc quy kéo cung cấp năng lượng cho hệ thống truyền động; ngược lại, khi xe dừng lại hoặc phát hiện có điều bất thường, công tắc tơ sẽ nhanh chóng mở ra để cách ly mạch điện áp cao -và ngăn chặn sự cố điện gia tăng.

 

Khi nền tảng điện áp trong NEV tiến triển-chuyển đổi từ hệ thống 400V sang 800V hoặc thậm chí là kiến ​​trúc-cao-các công tắc tơ DC điện áp cao phải đối mặt với các yêu cầu ngày càng nghiêm ngặt về khả năng chịu được điện áp, tốc độ phản hồi và các tiêu chuẩn an toàn.

 

 

 

Công tắc tơ DC điện áp cao -chủ yếu bao gồm hệ thống tiếp điểm, cơ cấu kích hoạt điện từ, vỏ cách điện, cấu trúc dập tắt hồ quang- và các bộ phận bịt kín. Các tiếp điểm xử lý việc truyền và gián đoạn dòng điện, cơ chế kích hoạt điều khiển chuyển động của tiếp điểm, đồng thời các cấu trúc cách điện và dập tắt hồ quang-xác định độ tin cậy của sản phẩm trong môi trường{4}}điện áp cao.

 

Dựa trên môi trường -dập tắt hồ quang và vật liệu vỏ, công tắc tơ DC điện áp cao- thường được phân loại thành các loại như chân không bằng gốm, gốm kín và nhựa epoxy được bọc kín.

 

Trong số này, cấu trúc chân không bằng gốm được sử dụng rộng rãi trong NEV, hệ thống lưu trữ năng lượng điện áp cao{0}}và nguồn điện công nghiệp nhờ độ bền điện môi cao, hiệu suất bịt kín tuyệt vời và khả năng dập tắt hồ quang{1}}ổn định.

 

Vật liệu gốm mang lại độ bền cơ học cao, tổn thất điện môi thấp và khả năng chịu nhiệt vượt trội, đảm bảo hiệu quả độ ổn định cách điện trong quá trình-hoạt động lâu dài của công tắc tơ. Trong các ứng dụng-điện áp cao, vỏ gốm giảm thiểu tác động của độ ẩm, chất gây ô nhiễm và các yếu tố môi trường lên các bộ phận bên trong.

 

Ví dụ: hộp rơle EV bằng gốm-có độ tin cậy cao bảo vệ hệ thống tiếp điểm bên trong thông qua cấu trúc cách điện bằng gốm, cho phép công tắc tơ đáp ứng nhu cầu hoạt động lâu dài-trong những điều kiện phức tạp điển hình của phương tiện sử dụng năng lượng mới.

 

 

 

Môi trường hoạt động bên trong của công tắc tơ DC-điện áp cao rất phức tạp; xảy ra hiện tượng phóng hồ quang mạnh, đặc biệt là khi dòng điện bị gián đoạn-cao.

 

Việc không kiểm soát hồ quang nhanh chóng và hiệu quả có thể dẫn đến xói mòn tiếp xúc, suy giảm cách điện hoặc thậm chí hỏng toàn bộ thiết bị.

 

Trong khi các phương pháp dập tắt hồ quang-dựa trên không khí truyền thống gặp phải những hạn chế trong điều kiện-điện áp cao và dòng điện-cao, thì công nghệ dập tắt hồ quang chân không-sử dụng môi trường chân không để giảm thiểu ảnh hưởng của môi trường khí. Điều này tạo điều kiện cho việc dập tắt hồ quang dễ dàng hơn, từ đó nâng cao khả năng cắt và kéo dài tuổi thọ sử dụng.

 

Là vật liệu chính cho buồng chân không, gốm phải đáp ứng đồng thời một số yêu cầu:

Độ bền điện môi cao;
Niêm phong kín tuyệt vời;
Khả năng chống sốc nhiệt;
Sự ổn định lâu dài-;
Liên kết đáng tin cậy với các thành phần kim loại.

 

Do đó, quá trình kim loại hóa gốm đã trở thành một quy trình quan trọng trong quá trình sản xuất công tắc tơ{0}}điện áp cao.

 

Quá trình kim loại hóa gốm tạo ra một lớp liên kết kim loại đáng tin cậy trên bề mặt gốm, cho phép kết nối có độ bền cao-giữa thành phần gốm và các kim loại như đồng hoặc molypden, đảm bảo liên kết gốm-với-kim loại ổn định.

 

Phương thức kết nối này không chỉ đảm bảo độ bền cơ học mà còn đáp ứng các yêu cầu để hoạt động lâu dài, đáng tin cậy trong môi trường-điện áp cao, kín.

 

 

Kim loại hóa gốm là một công nghệ quan trọng trong sản xuất gốm sứ điện tử tiên tiến; nó liên quan đến việc hình thành một lớp kim loại hóa trên bề mặt gốm alumina và sau đó nối gốm với kim loại bằng các quy trình như hàn đồng.

 

Trong lĩnh vực công tắc tơ DC{0}}điện áp cao, công nghệ này chủ yếu được sử dụng để sản xuất vỏ buồng dập tắt hồ quang chân không-, kết cấu đỡ cách điện và cụm kín-điện áp cao.

 

Do có độ bền cơ học cao và đặc tính cách điện tuyệt vời nên alumina (Al₂O₃) hiện là vật liệu gốm cách điện được sử dụng rộng rãi nhất.

 

Ví dụ, sử dụng mộtvỏ gốm aluminacấu trúc dành cho công tắc tơ DC{0}}điện áp cao giúp nâng cao hiệu quả độ tin cậy cách điện trong môi trường điện áp-cao đồng thời giảm thiểu sự suy giảm hiệu suất trong quá trình hoạt động-dài hạn. So với vật liệu nhựa hoặc epoxy truyền thống, gốm alumina có thể chịu được nhiệt độ cao hơn và điện trường mạnh hơn, mang lại lợi thế khác biệt trong các ứng dụng nền tảng điện áp cao cho phương tiện sử dụng năng lượng mới.