رله ولتاژ بالا-DC دوباره بن بست را می شکند

در برنامه‌های-ولتاژ بالا DC مانند وسایل نقلیه جدید انرژی، سیستم‌های ذخیره انرژی، و زیرساخت‌های شارژ DC، عملکرد رله‌های ولتاژ بالا مستقیماً بر ایمنی، قابلیت اطمینان و پایداری عملیاتی بلند مدت سیستم تأثیر می‌گذارد. همانطور که سطوح ولتاژ سیستم به سمت 750VDC و بالاتر ادامه می‌یابد، رله‌ها از نظر عملکرد عایق، کنترل قوس و آب‌بندی ساختاری با نیازهای بالاتری روبرو هستند. سازه های آب بندی سرامیکی به تدریج در حال تبدیل شدن به یکی از رویکردهای اصلی تکنولوژیک هستند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

از دیدگاه طراحی ساختاری، رله‌هایی که از فناوری آب‌بندی لحیم‌کاری سرامیکی استفاده می‌کنند، از طریق اتصال قابل اعتماد بین سرامیک‌های آلومینا با چگالی بالا و اجزای فلزی، به انزوای کامل بین فضای قوس داخلی و محیط خارجی دست می‌یابند. این ساختار به طور موثر خطر نشت قوس را کاهش می دهد و از خوردگی سیستم تماس توسط گرد و غبار خارجی، رطوبت و عوامل دیگر جلوگیری می کند. در این نوع ساختار، سرامیک‌های متالیز شده آلومینا و سرامیک‌های متالایز دقیق به طور گسترده در رابط‌های عایق بحرانی استفاده می‌شوند. آنها از طریق فرآیند متالیزاسیون سرامیک آلومینا به اتصالات{4} استحکام بالا بین سرامیک ها و فلزات دست می یابند و از هوابندی طولانی مدت و پایداری الکتریکی اطمینان می دهند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

با توجه به کنترل محیط گاز، داخلی رله معمولاً با گاز مخلوط مبتنی بر هیدروژن- ساخته می‌شود. این طراحی به سرکوب اکسیداسیون تماس و تجمع انرژی قوس کمک می کند، به طور قابل توجهی نوسانات مقاومت تماس را کاهش می دهد و عمر الکتریکی را افزایش می دهد. تحت شرایط حمل مداوم و دمای بالا و جریان بالا، این نوع طراحی مقاومت تماس پایینی را حفظ می کند و به طور موثر گرمایش موضعی و تخریب مواد را کاهش می دهد. به طور همزمان، سیستم بسته بندی مبتنی بر سرامیک آلومینا متالیز شده برای اجزای الکتریکی ویژگی های عالی در مقاومت در برابر دمای بالا، مقاومت در برابر فرسایش قوس الکتریکی و پایداری عایق را نشان می دهد.

 

از نظر عملکرد الکتریکی،-رله‌های DC ولتاژ بالا باید ظرفیت حمل جریان پیوسته-و قابلیت تحمل نوسانات گذرا را متعادل کنند. در کاربردهای معمولی، رله باید از جریان خروجی پیوسته در صدها آمپر پشتیبانی کند و در برابر جریان های موج گذرا در هزاران آمپر مقاومت کند تا با راه اندازی سیستم، شارژ خازن و تغییرات بار ناگهانی سازگار شود. علاوه بر این، طراحی منحنی تحمل اضافه بار معقول برای بهبود حاشیه ایمنی سیستم بسیار مهم است. با توجه به عمر مکانیکی، پایداری ساختاری تحت شرایط شکست فرکانس بالا به همان اندازه حیاتی است و الزامات مقاومت در برابر خستگی بالاتری را در عناصر الاستیک داخلی و سیستم‌های تماس ایجاد می‌کند.

 

با توسعه پلتفرم‌های{0} ولتاژ بالا، محدوده رتبه‌بندی ولتاژ رله‌ها به طور مداوم در حال گسترش است و معمولاً محدوده 750 ولت‌دیسی تا 1000 ولت‌دیسی را پوشش می‌دهد. برای برآورده کردن الزامات عایق در سطوح ولتاژ بالاتر، رله‌ها باید از مواد با مقاومت عایق بالا و توزیع میدان الکتریکی خوب طراحی شده- استفاده کنند. در این فرآیند، فن‌آوری‌هایی مانند اجزای سرامیکی متالیزه شده با استحکام بالا و محفظه‌های سرامیکی متالیزه برای نیمه‌هادی‌های برق برای بهبود عملکرد کلی مقاومت در برابر ولتاژ و کاهش خطر خرابی معرفی می‌شوند.

 

به طور همزمان، استفاده از لوله های عایق سرامیکی متالیزه با قطعات سرامیکی متالیزه در مسیرهای رسانای حیاتی به بهینه سازی یکنواختی میدان الکتریکی و افزایش قابلیت های عایق محلی کمک می کند.

 

از نظر سازگاری برنامه، رله‌های ولتاژ بالا{0}DC باید الزامات شرایط پیچیده عملیاتی را در سناریوهای مختلف برآورده کنند. در زمینه وسایل نقلیه با انرژی جدید، آنها نیاز دارند-قابلیت عملیات دما و مقاومت در برابر ضربه را داشته باشند تا با ارتعاشات و نوسانات دما در حین کارکرد خودرو سازگار شوند. در سیستم های شارژ، آنها نیاز به پشتیبانی از عملکرد هماهنگ مدار قبل از شارژ-برای کاهش جریان افزایش در لحظه بسته شدن مدار اصلی دارند. در سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی، تجهیزات معمولاً با رطوبت بالا و چالش‌های محیطی در فضای باز مواجه می‌شوند، بنابراین تقاضاهای بالاتری برای عملکرد آب‌بندی و مقاومت محیطی ایجاد می‌کنند. در سناریوهای فوق، راه‌حل‌های ساختاری مانند EV HVDC Relay Ceramic Housing و HVDC Contactor Contactor Ceramics Shell for Relay از ماشین‌کاری دقیق قطعات سرامیکی آلومینا برای ارائه کنترل ابعادی با دقت بالا و تضمین ثبات بالا استفاده می‌کنند و در نتیجه سیستم یکپارچگی مجدد را افزایش می‌دهند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

از منظر مواد و فرآیند ساخت، متالیزاسیون آلومینا یکی از فرآیندهای اصلی برای دستیابی به اتصالات قابل اعتماد بین سرامیک و فلزات است. این یک لایه متالیزاسیون روی سطح آلومینا تشکیل می دهد و به آن قابلیت جوش و رسانایی می دهد. سرامیک‌های فلزی آلومینا برای اتصال و سرامیک‌های متالیزه برای برق، که بر اساس این فرآیند توسعه یافته‌اند، به طور گسترده در اجزای الکتریکی ولتاژ بالا استفاده می‌شوند و عایق پایدار و پشتیبانی ساختاری برای رله‌ها، نیمه‌هادی‌های قدرت و اتصالات ارائه می‌کنند. به طور همزمان، سرامیک های فلزی آلومینا برای کاربردهای الکترونیکی، خواص دی الکتریک عالی و پایداری حرارتی را در محیط‌های-فرکانس و ولتاژ بالا{5}}از خود نشان می‌دهند.

 

به طور خلاصه، رله‌های ولتاژ بالا{0}DC مبتنی بر آب‌بندی سرامیکی و فن‌آوری‌های سرامیکی متالایز در حال تبدیل شدن به اجزای اساسی کلیدی در سیستم‌های الکتریکی ولتاژ بالا هستند. با استفاده از مواد{3}}مقاوم در برابر سایش و بسیار قابل اعتماد مانندسرامیک آلومینا متالایز مقاوم در برابر سایش برای رله EV، این محصولات به بهبودهای قابل توجهی در عملکرد الکتریکی، سازگاری محیطی و عمر مفید دست یافته اند و پشتیبانی مهمی را برای عملکرد ایمن سیستم های-دی سی ولتاژ بالا ارائه می دهند.