В цепях переменного тока ток проходит через ноль дважды за цикл; дуга естественным образом гаснет в точке перехода через нуль, что делает гашение дуги относительно простым. Напротив, высоковольтные реле постоянного тока, в которых для реле EV используется штамповка медного листа, передают постоянное направление тока без естественной точки пересечения нуля. Как только образуется дуга, она сохраняется между контактами; внешние структуры необходимы для охлаждения, удлинения и разделения дуги для достижения ее гашения. Отсутствие точки перехода через нуль представляет собой основную техническую проблему, отличающую высоковольтные реле постоянного тока от обычных реле переменного тока, предъявляющую строгие требования к конструкции, материалам и точности изготовления внутренних медных штампованных деталей.
Длительная дуга постоянного тока может достигать температуры в несколько тысяч градусов Цельсия, постоянно разрушая контактные поверхности и вызывая плавление, испарение и разбрызгивание контактного материала. Деградация контактов приводит к увеличению контактных зазоров и повышению контактного сопротивления, что, в свою очередь, усиливает выделение тепла во время замыкания, создавая порочный круг. Если энергия дуги не рассеивается быстро, целостность изоляции герметичной камеры может быть нарушена; при напряжениях шины постоянного тока от нескольких сотен до более тысячи вольт это создает высокий риск коротких замыканий и возгораний, вызванных искрением. Внутренние медные контактные клеммы для релейных контакторов EV HVDC служат как проводящими элементами, так и упругими опорами, выдерживая длительное воздействие повышений температуры, теплового излучения от дуги и циклических механических ударов; любое несоблюдение допусков на размеры или стандартов качества поверхности еще больше усугубляет условия контакта.
Чтобы решить проблему гашения дуги постоянного тока, в высоковольтных реле постоянного тока используются различные стратегии подавления: герметичные керамические камеры, заполненные инертным газом или водородом (использование высокой теплопроводности водорода для ускорения охлаждения дуги); встроенные магнитные дутьевые конструкции, которые используют силу Лоренца для перетаскивания, удлинения и разделения дуги, тем самым увеличивая сопротивление столба дуги для достижения гашения; и вакуумные прерыватели в некоторых конструкциях, которые используют высокую диэлектрическую прочность вакуума для быстрого гашения дуги. Стабильная работа всего дугогасительного узла зависит от прецизионных медных штампованных клемм для реле зарядки электромобилей, которые служат токопроводящими дорожками, пружинными опорами и держателями клеммных соединений; такие факторы, как плоскостность, контроль заусенцев и управление пружинением этих медных компонентов, напрямую влияют на точность внутренней сборки и стабильность электропроводности.
Выбор материала контактов также должен соответствовать условиям отключения постоянного тока. Композитные контактные материалы, такие как оксид серебро-олово и оксид серебро-цинк, образуют каркас из оксидных частиц при высоких температурах дуги; такая структура препятствует растеканию серебряной матрицы, тем самым снижая риск контактной сварки. Высоковольтным реле постоянного тока требуются большие зазоры между контактами, чем реле переменного тока того же номинального тока, чтобы расширить путь охлаждения дуги, одновременно требуя достаточного контактного давления для поддержания низкого и стабильного контактного сопротивления. Это давление обеспечивается соответствующей медной штамповкой для реле EV; основной материал и процесс штамповки определяют долговременную стабильность силы пружины, предотвращая ухудшение контакта, вызванное усталостным разрушением.
При выборе высоковольтных реле постоянного тока системные инженеры должны оценивать не только параметры номинального напряжения и тока, но и кривые отключающей способности, максимальный ток отключения и постоянные времени нагрузки. В цепях постоянного тока с более высокой индуктивностью в момент разрыва сохраняется большая энергия магнитного поля, что затрудняет гашение дуги. Если постоянная времени цепи превышает испытанные пределы изделия, становится необходимым снижение номинальных характеристик или выбор устройства с более высокими характеристиками отключения.
Работа высоковольтных реле постоянного тока в условиях нагрузки постоянного тока, по сути, является проблемой управления энергией дуги в миллисекундном масштабе времени. Это требует безопасного рассеивания энергии дуги для защиты контактов и герметичного корпуса, а также требует, чтобы внутренние фиксированные медные клеммы для высоковольтных реле новой энергии, такие как те, которые используются в реле для электромобилей, имели точные размеры, стабильные механические свойства и отличную проводимость для обеспечения долгосрочной надежности в высоковольтной системе автомобиля. Это представляет собой как основную задачу при проектировании высоковольтных реле, так и ключевой технический аспект разработки медных штампованных компонентов.
связаться с нами
Отправьте свойШтамповка медного листа для реле EVчертежи и требования к производительности, чтобы использовать возможности нашего завода по прецизионной прогрессивной штамповке для крупносерийных автомобильных компонентов.
