Elektrokemijsko starenje visoko{0}}naponske izolacije releja: Kako AgNi Bi-metalni električni srebrni kontakt može pružiti zaštitu?

U -istosmjernim strujnim krugovima visokog napona za nova energetska vozila i skladištenje energije, kontaktni razmaci releja nose stotine do tisuće kilovolti napona istosmjerne sabirnice tijekom duljeg razdoblja nakon što se teret isključi. Kontinuirana pristranost u kombinaciji s temperaturnim varijacijama i vlažnim okruženjima izaziva sporo elektrokemijsko starenje unutarnje izolacije, postupno slabeći njezinu izvedbu. Kao ključna komponenta za prebacivanje visoko-naponskih krugova, izolacijski okvir i pregrade oko metalnog električnog srebrnog kontakta AgNi Bi-stalno su izloženi izobličenom električnom polju. Akumulacija prostornog naboja ubrzava oštećenje molekularnih lanaca polimernih materijala oko kontakata. Iako otpor izolacije ne mora značajno fluktuirati u ranim fazama, intrinzična probojna čvrstoća dielektrika kontinuirano opada.

Mehanizmi starenja izolacije istosmjernog i izmjeničnog električnog polja bitno su različiti. U radnim uvjetima izmjenične struje, električno polje se više puta preokreće, što otežava stabilnost naboja unutar dielektrika. DC prednapon, s druge strane, kontinuirano ubrizgava naboj u plitki izolacijski sloj, stvarajući lokalno dodatno električno polje koje remeti raspodjelu potencijala. Ovo utječe na sva izolacijska sučelja unutar šupljine releja, a razmak nastao nakon pucanja okrugle srebrne bimetalne zakovice područje je koncentriranog električnog polja. Prostorni naboj se ovdje brže nakuplja, lako izazivajući mikropukotine na površini izolacijskog materijala, stvarajući inherentne nedostatke za kasniju vlagu i ionsku koroziju.

Izmjenična temperatura i vlažnost okoline pojačavaju brzinu starenja izolacije kroz višestruke superponirane učinke. Visoke temperature ubrzavaju ubrizgavanje naboja i razgradnju polimera, dok niske temperature uzrokuju skupljanje, stvarajući sitne praznine u izolacijskim komponentama. Nakon dugotrajne-službe, tragovi vlage neizbježno prodiru u zapečaćenu šupljinu. Vlaga elektrolizira u istosmjernom električnom polju, stvarajući korozivne ione koji kontinuirano nagrizaju keramički brtveni sloj i izolacijski separator. Kada metalna prašina ostane u šupljini, ioni migriraju duž električnog polja, tvoreći vodljive dendrite. Tragovi metalnih krhotina odvojenih od rubova bi-metalnih srebrnih kontakata jedan su od glavnih izvora kontaminacije, značajno povećavajući rizik od elektrokemijske migracije i propadanja izolacije.

Postoje dvije ključne slabe točke u procesu starenja izolacije unutar releja. Prva je izolacijska pregrada koja odvaja kontakte od svitka, gdje postoji stalna potencijalna razlika. Ako supstrat sadrži polarne male molekule ili lako higroskopne komponente, proces starenja će se eksponencijalno ubrzati. Drugi je metalizirano brtveno sučelje između izvoda i keramičke šupljine. Staklasti medij lako taloži ione alkalijskih metala, postupno smanjujući izolaciju međusklopa iz godine u godinu. Bimetalna srebrna kompozitna kontaktna zakovica postavljena je 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 dugotrajnom-DC pristranošću može se učinkovito ublažiti. Tijekom proizvodnje prednost se daje izolacijskim podlogama s niskim-ionima, visoko-otpornim-na tragove. Stroga kontrola čistoće održava se tijekom cijelog procesa sastavljanja kako bi se smanjili ostaci metalnih čestica. Nakon dubokog vakuumskog sušenja kavitet se puni inertnim plinom za brtvljenje i izolaciju vlage. Za dizajn kontakta, debljina izolacijske pregrade i proces oblikovanja moraju biti optimizirani kako bi odgovarali karakteristikama distribucije električnog polja kontakta velike struje, smanjujući točke koncentracije električnog polja i minimizirajući nakupljanje prostornog naboja na izvoru.

Tijekom rada i održavanja sustava, mikroskopsko stanje unutarnje izolacije releja ne može se izravno otkriti. Međutim, dugoročno{1}}praćenje podataka može se koristiti za predviđanje rizika od kvara izolacije. Redovito prikupljanje ukupnog izolacijskog otpora i praćenje njegovih trendova, uz istovremeno praćenje abnormalnih alarmnih signala iz uređaja za nadzor izolacije sustava, od ključne je važnosti. Oštećenje visoko-naponskih releja podvrgnutih dugotrajnom-DC prednaponu je mikro-kumulativni kvar; vjerojatnost kvara izolacije sustavno se povećava kako se relej približava svom vijeku trajanja. Kombinacijom ciklusa trošenja Precision Cold Forming Contacta s procjenom starenja izolacije, točka kvara može se točnije predvidjeti, osiguravajući siguran rad visoko-naponskog sustava.

Uzimajući u obzir različite čimbenike utjecaja na starenje izolacije,AgNi Bi-metalni električni srebrni kontakt, prilagođen radnim uvjetima visoko-naponskih istosmjernih releja, podvrgava se preciznom metalurškom valjanju i modifikaciji površine. To smanjuje količinu metalnih ostataka generiranih kontaktnim pražnjenjem, slabi izvor elektrokemijske korozije unutar šupljine i, u kombinaciji s dimenzionalnom preciznošću prilagođenom radnim uvjetima, učinkovito ublažava brzinu starenja okolnog izolacijskog medija, produžujući cjelokupni radni vijek visoko-naponskog releja dok uravnotežuje stabilnost vodljivosti i dugoročnu-pouzdanost.

Ako imate potrebe za prilagođenim odabirom ili masovnom kupnjom kombiniranih zakovica od električne legure srebra i bakra, slobodno kontaktirajte naš inženjerski tim za cjelovita rješenja i uzorke ponuda.