Аналіз технології контакторів високої{0}}напруги постійного струму Як типи епоксидної смоли та кераміки визначають межу безпеки систем зберігання енергії

Оскільки системи накопичення енергії продовжують розвиватися до платформ високої{1}}напруги 1500 В і щільності потужності-мегаватного рівня, контактори постійного струму високої-напруги, як основний електричний зв’язок і блок захисту між акумуляторними системами та системами перетворення електроенергії, безпосередньо впливають на безпеку системи, резервування та надійність роботи. У нинішніх основних рішеннях епоксидна інкапсуляція та керамічна інкапсуляція є двома основними шляхами. Керамічні рішення часто покладаються на такі ключові процеси, як металізована кераміка та металізація кераміки, щоб досягти вищого рівня герметизації та структурної стабільності.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

З точки зору фундаментальної конструкції, основна проблема контакторів постійного струму високої-напруги полягає в ефективному гасінні дуги постійного струму. Оскільки в системах постійного струму відсутня природна нульова -точка перетину, як тільки генерується дуга, її потрібно примусово контролювати зовнішніми засобами. Епоксидна інкапсуляція зазвичай використовує комбінацію «магнітного вибуху + газового гасіння дуги», використовуючи магнітне поле для відведення дуги та подовження її шляху, одночасно використовуючи газове охолодження для ослаблення енергії дуги. Цей тип структури базується на звичайних системах ізоляційних матеріалів, і його здатність до інкапсуляції та рівні витримуваної напруги мають певні верхні межі.

 

На противагу цьому рішення для керамічної інкапсуляції використовують високо-керамічну оболонку та технологію герметичних з’єднань, створюючи ефективне середовище для-гасіння газової дуги всередині. Ці вироби, як правило, мають конструкцію кераміки--металу з використанням процесу металізації кераміки для створення надійного сполучення між керамікою та металом, забезпечуючи загальну структурну стабільність за високої температури, високого тиску та дії дуги. У поєднанні з високотеплопровідним газовим середовищем досягається швидке розтягування та охолодження дуги, що значно покращує розривну здатність.

 

Ці дві технології демонструють значні відмінності в ключових параметрах продуктивності. Епоксидні контактори зазвичай використовуються на платформах з напругою 1000 В і нижче, забезпечуючи стабільну провідність і вимикаючу здатність за стандартних робочих умов, але їх запас міцності відносно обмежений у сценаріях високої-напруги та високого-короткого-замикання. З іншого боку, керамічні вироби можуть стабільно працювати на платформах з напругою 1500 В і вище, а завдяки високо-міцній структурі, виготовленій із високо-металізованих керамічних компонентів, вони досягають вищої -здатності витримувати короткі-замикання та сильнішу стійкість до ударів дуги.

 

-Стійкість до короткого замикання є одним із основних показників для вимірювання запасів безпеки. Епоксидні структури схильні до перегріву під впливом високих-стрибків струму, тоді як керамічні капсули завдяки своїй чудовій стійкості до високих-температур і структурній цілісності можуть зберігати основну структурну стабільність за короткочасних-надзвичайних стрибків струму. Ця характеристика зазвичай залежить від таких систем матеріалів, як металізована кераміка з оксиду алюмінію, яка має високу температуру плавлення та чудові електроізоляційні властивості, що робить їх ключовими основними матеріалами для високо-електричного обладнання.

 

На прикладному рівні вибір технологій демонструє явну розбіжність. Комерційні та промислові системи зберігання енергії та зарядна інфраструктура все ще переважно використовують платформи 1000 В з високими вимогами до вартості, розміру та стабільності партії; епоксидні розчини добре адаптуються в цих сценаріях.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Однак на-системах накопичення енергії, регулювання частоти живлення та великих-енергетичних накопичувальних електростанціях напруга системи поступово переходить до 1500 В або навіть вищих рівнів. Ці програми висувають вищі вимоги до витримуваної напруги пристрою та безпеки, таким чином віддаючи перевагу керамічним структурам капсуляції на основі прецизійних металізованих керамічних компонентів із оксиду алюмінію.

 

Крім того, допоміжні контакти та механізми зворотного зв’язку стану однаково важливі для високо-надійних конструкцій. Керамічні контактори зазвичай інтегрують допоміжні структури механічного зв’язку для досягнення синхронного зворотного зв’язку про стан основного контакту, таким чином задовольняючи вимоги щодо функціональної безпеки. Ці високо-точності конструкції часто покладаються на точну механічну обробку алюмінієвих керамічних деталей і точні процеси металізації для досягнення високої стабільності та надійності навіть зі складними конструкціями.

 

З точки зору технологічного розвитку, епоксидні та керамічні контактори є не просто заміною, а скоріше паралельними технологічними шляхами на різних етапах і для різних потреб застосування. Епоксидні рішення підтримують поточний основний ринок завдяки розвиненим процесам і економічній перевагі, тоді як керамічні рішення завдяки вдосконаленим системам матеріалів, таким як металізована глиноземна кераміка для електричних компонентів, забезпечують важливу підтримку для майбутніх систем високої-напруги та-потужності-.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Загалом технологічний розвиток контакторів постійного струму високої-напруги постійно обертався навколо постійного вдосконалення «здатності безпечного відключення». З розширенням систем накопичення енергії та підвищенням рівнів напруги вимоги до систем матеріалів, процесів пакування та структурного дизайну продовжуватимуть зростати. Особливо в умовах високої-напруги технологія керамічної упаковки на основі металізованої кераміки для електричних компонентів відіграватиме дедалі важливішу роль у визначенні меж безпеки системи.

 

 

Оскільки високовольтні-електричні та нові енергетичні системи продовжують розвиватися в напрямку підвищення надійності та безпеки, ми зосереджуємося на забезпеченні високої-продуктивностіметалізовані керамічні компонентиі пов’язані рішення, що охоплюють металізовані керамічні корпуси для силових напівпровідників, прецизійні керамічні металізовані структурні компоненти та індивідуальні ізоляційні вузли. Використовуючи нашу вдосконалену технологічну систему металізованої кераміки та суворий контроль якості, ми пропонуємо стабільні, -температурні-та високо{3}}ізоляційні-ключові матеріали для систем накопичення енергії, високо-контакторів і силового електронного обладнання, допомагаючи клієнтам будувати безпечніші та ефективніші електричні системи.