Електрохимично стареене на изолация на реле за високо{0}}напрежение: Как може AgNi Bi{1}}металният електрически сребърен контакт да осигури защита?

В -DC вериги с високо напрежение за нови енергийни превозни средства и съхранение на енергия контактните междини на релетата понасят стотици до хиляди киловолта DC шинно напрежение за продължителни периоди след изключване на товара. Непрекъснатото отклонение, комбинирано с температурни промени и влажна среда, предизвиква бавно електрохимично стареене на вътрешната изолация, като постепенно отслабва нейните характеристики. Като основен компонент за превключване на вериги с високо-напрежение, заобикалящата изолационна рамка и прегради на AgNi Bi-metal Electrical Silver Contact са постоянно изложени на изкривено електрическо поле. Натрупването на пространствен заряд ускорява увреждането на молекулярните вериги на полимерните материали около контактите. Въпреки че съпротивлението на изолацията може да не се колебае значително в ранните етапи, присъщата якост на пробив на диелектрика непрекъснато намалява.

Механизмите на стареене на изолацията на DC и AC електрически полета са коренно различни. При условия на работа с променлив ток електрическото поле се обръща многократно, което затруднява заряда вътре в диелектрика да остане стабилен. DC отклонението, от друга страна, непрекъснато инжектира заряд в плиткия изолационен слой, създавайки локализирано допълнително електрическо поле, което нарушава разпределението на потенциала. Всички изолационни интерфейси в кухината на релето са засегнати от това и празнината, образувана след счупването на кръглия сребърен биметален нит, е област на концентрирано електрическо поле. Космическият заряд се натрупва по-бързо тук, като лесно предизвиква микропукнатини по повърхността на изолационния материал, създавайки присъщи дефекти за последваща влага и йонна корозия.

Редуващата се среда с температура и влажност усилва скоростта на стареене на изолацията чрез множество насложени ефекти. Високите температури ускоряват инжектирането на заряд и разграждането на полимера, докато ниските температури причиняват свиване, създавайки малки празнини в изолационните компоненти. След дългосрочна-работа следи от влага неизбежно проникват в запечатаната кухина. Влагата се електролизира в DC електрическото поле, генерирайки корозивни йони, които непрекъснато разяждат керамичния уплътнителен слой и изолационния сепаратор. Когато металният прах остане в кухината, йоните мигрират по протежение на електрическото поле, образувайки проводими дендрити. Следи от метални остатъци, отделени от ръбовете на би-металните сребърни контакти, са един от основните източници на замърсяване, което значително увеличава риска от електрохимична миграция и разрушаване на изолацията.

Има две основни слаби точки в процеса на стареене на изолацията в релето. Първата е изолационната преграда, разделяща контактите от намотката, където съществува постоянна потенциална разлика. Ако субстратът съдържа полярни малки молекули или лесно хигроскопични компоненти, процесът на стареене ще се ускори експоненциално. Вторият е метализираният уплътнителен интерфейс между проводниците и керамичната кухина. Стъклообразната среда лесно утаява йони на алкални метали, като постепенно намалява ефективността на изолацията на интерфейса от година на година. Биметалният сребърен композитен контактен нит е поставен близо до преградата и изкривяването на електрическото поле, причинено от дългосрочния-заряд на контактите, значително ускорява процеса на корозионно стареене в тези две слаби зони.

От етапа на производство проблемът със стареенето на изолацията, причинен от дългосрочно-променливотоково отклонение, може да бъде ефективно смекчен. По време на производството се дава приоритет на изолационните субстрати с ниско{2}}йони, с висока -проследяване-устойчивост. По време на целия процес на сглобяване се поддържа строг контрол на чистотата, за да се намалят остатъците от метални частици. След дълбоко вакуумно изсушаване на кухината, тя се запълва с инертен газ за запечатване и влагоизолация. За дизайна на контакта, дебелината на изолационната преграда и процесът на формоване трябва да бъдат оптимизирани, за да съответстват на характеристиките на разпределение на електрическото поле на високотоковия контакт, намалявайки точките на концентрация на електрическо поле и минимизирайки натрупването на пространствен заряд при източника.

По време на работа и поддръжка на системата микроскопичното състояние на вътрешната изолация на релето не може да бъде директно открито. Дългосрочното-наблюдение на данните обаче може да се използва за прогнозиране на рискове от повреда на изолацията. Редовното събиране на общото съпротивление на изолацията и проследяването на неговите тенденции, като същевременно се наблюдават необичайни алармени сигнали от устройствата за наблюдение на изолацията на системата, е от решаващо значение. Повредата на релета за високо-напрежение, подложени на дългосрочно-DC отклонение, е микро-кумулативна повреда; вероятността от повреда на изолацията се увеличава системно, когато релето наближи експлоатационния си живот. Чрез комбиниране на цикъла на износване на контакта за прецизно студено формоване с оценката на стареенето на изолацията, точката на повреда може да бъде предвидена по-точно, като се гарантира безопасната работа на високо-системата за напрежение.

Имайки предвид различните влияещи фактори на стареенето на изолацията,AgNi Bi-metal Electrical Silver Contact, адаптиран към работните условия на релета за постоянен ток с високо-напрежение, преминава през прецизно металургично валцуване и обработка за модифициране на повърхността. Това намалява количеството метални остатъци, генерирани от контактния разряд, отслабва източника на електрохимична корозия вътре в кухината и в комбинация с точността на размерите, съобразена с работните условия, ефективно намалява скоростта на стареене на заобикалящата изолационна среда, като удължава общия експлоатационен живот на релето за високо-напрежение, като същевременно балансира стабилността на проводимостта и дългосрочната-надеждност.

Ако имате нужда от персонализиран избор или закупуване на едро за комбинирани нитове от електрическа сплав от сребърна мед, моля не се колебайте да се свържете с нашия инженерен екип за цялостни решения и примерни оферти.