Elektrohemijsko starenje visoko-izolacije releja: Kako AgNi Bi-metal Electrical Silver Contact može pružiti zaštitu?

U visoko-naponskim DC kolima za nova energetska vozila i skladištenje energije, kontaktne praznine releja nose stotine do hiljade kilovolti DC napona sabirnice tokom dužih perioda nakon što je opterećenje isključeno. Neprekidna pristranost u kombinaciji sa temperaturnim varijacijama i vlažnim okruženjem izaziva sporo elektrohemijsko starenje unutrašnje izolacije, postepeno slabeći njene performanse. Kao osnovna komponenta za prebacivanje visoko-naponskih kola, AgNi Bi-metal Electrical Silver Contact okružuje izolacijski okvir i pregrade stalno su izloženi iskrivljenom električnom polju. Akumulacija prostornog naboja ubrzava oštećenje molekularnih lanaca polimernih materijala oko kontakata. Iako otpor izolacije možda neće značajno fluktuirati u ranim fazama, intrinzična snaga proboja dielektrika kontinuirano se smanjuje.

Mehanizmi starenja izolacije DC i AC električnih polja su fundamentalno različiti. U radnim uslovima naizmenične struje, električno polje se stalno menja, što otežava naelektrisanje unutar dielektrika da ostane stabilno. DC bias, s druge strane, kontinuirano ubrizgava naboj u plitki izolacijski sloj, stvarajući lokalizirano dodatno električno polje koje remeti raspodjelu potencijala. Ovo utiče na sva izolaciona sučelja unutar relejne šupljine, a jaz nastao nakon loma okrugle srebrne bimetalne zakovice je područje koncentrisanog električnog polja. Prostorni naboj se ovdje brže akumulira, lako izazivajući mikropukotine na površini izolacijskog materijala, stvarajući inherentne defekte za naknadnu vlagu i ionsku koroziju.

Naizmjenična temperatura i vlažna okruženja povećavaju brzinu starenja izolacije kroz višestruke superponirane efekte. Visoke temperature ubrzavaju ubrizgavanje punjenja i degradaciju polimera, dok niske temperature uzrokuju skupljanje, stvarajući male praznine u komponentama izolacije. Nakon-dugotrajnog rada, količine vlage u tragovima neizbježno prodiru u zapečaćenu šupljinu. Vlaga elektrolizira u DC električnom polju, stvarajući korozivne ione koji kontinuirano erodiraju keramički zaptivni sloj i izolacijski separator. Kada metalna prašina ostane u šupljini, ioni migriraju duž električnog polja, formirajući provodljive dendrite. Tragovi metalnih ostataka koji se odvajaju od ivica Bi-metalnih srebrnih kontakata jedan su od glavnih izvora kontaminacije, značajno povećavajući rizik od elektrohemijske migracije i kvara izolacije.

Postoje dvije osnovne slabe tačke u procesu starenja izolacije unutar releja. Prva je izolaciona pregrada koja odvaja kontakte od zavojnice, gde postoji stalna razlika potencijala. Ako supstrat sadrži polarne male molekule ili lako higroskopne komponente, proces starenja će se eksponencijalno ubrzati. Drugi je metalizirani zaptivni interfejs između izvoda i keramičke šupljine. Staklasti medij lako precipitira ione alkalnih metala, postepeno smanjujući performanse izolacije sučelja iz godine u godinu. Bimetalna srebrna kompozitna kontaktna zakovica je postavljena blizu pregrade, a izobličenje električnog polja uzrokovano dugotrajnim-nabojem kontakata značajno ubrzava proces starenja korozije u ova dva slaba područja.

Od faze proizvodnje, problem starenja izolacije uzrokovan dugotrajnim-pristrasnošću istosmjerne struje može se efikasno ublažiti. Tokom proizvodnje, izolacijske podloge s malo-jonima, visoko-otporne-otporne na praćenje imaju prioritet. Stroga kontrola čistoće se održava tokom cijelog procesa montaže kako bi se smanjili ostaci metalnih čestica. Nakon dubokog vakuumskog sušenja šupljina se puni inertnim gasom za zaptivanje i izolaciju vlage. Za dizajn kontakta, debljina izolacijske pregrade i proces oblikovanja moraju biti optimizirani kako bi odgovarali karakteristikama distribucije električnog polja visokostrujnog kontakta, smanjujući točke koncentracije električnog polja i minimizirajući akumulaciju prostornog naboja na izvoru.

Tokom rada i održavanja sistema, mikroskopsko stanje unutrašnje izolacije releja ne može se direktno detektovati. Međutim,-dugoročno praćenje podataka može se koristiti za predviđanje rizika od kvara izolacije. Redovno prikupljanje ukupnog otpora izolacije i praćenje njegovih trendova, uz istovremeno praćenje abnormalnih alarmnih signala sa uređaja za nadzor izolacije sistema, je ključno. Oštećenje visoko-naponskih releja koji su izloženi dugotrajnom-jednosmjernom naponu je mikro-kumulativna greška; vjerovatnoća kvara izolacije sistematski se povećava kako se relej približava svom radnom vijeku. Kombinacijom ciklusa habanja Precision Cold Forming Contact sa procjenom starenja izolacije, tačka kvara se može preciznije predvidjeti, osiguravajući siguran rad visokonaponskog-sistema.

Uzimajući u obzir različite faktore koji utiču na starenje izolacije,AgNi Bi-metalni električni srebrni kontakt, prilagođen radnim uslovima visoko{0}}naponskih DC releja, podvrgnut je preciznom metalurškom valjanju i tretmanu modifikacije površine. Ovo smanjuje količinu metalnih krhotina nastalih kontaktnim pražnjenjem, slabi izvor elektrohemijske korozije unutar šupljine i, u kombinaciji sa dimenzionalnom preciznošću prilagođenom radnim uslovima, efikasno ublažava brzinu starenja okolnog izolacionog medija, produžavajući ukupni vijek trajanja visoko-releja visokog napona uz uravnoteženu provodljivost{3} i dugotrajnu provodljivost{3}.

Ako imate potrebe za odabirom po narudžbi ili kupovinom na veliko za kombinovane zakovice od električne legure srebra i bakra, slobodno kontaktirajte naš inženjerski tim za kompletna rješenja i ponude uzoraka.