Elektrokjemisk aldring av høy-reléisolasjon: Hvordan kan AgNi Bi-metall elektrisk sølvkontakt gi beskyttelse?

I høyspennings-DC-kretser for nye energikjøretøyer og energilagring, bærer kontaktgapene til reléene hundrevis til tusenvis av kilovolt med DC-bussspenning i lengre perioder etter at lasten er frakoblet. Kontinuerlig skjevhet kombinert med temperaturvariasjoner og fuktige omgivelser utløser langsom elektrokjemisk aldring av den indre isolasjonen, noe som gradvis svekker ytelsen. Som en kjernekomponent for å bytte høyspentkretser, blir AgNi Bi-metall Electrical Silver Contacts omkringliggende isolasjonsrammeverk og skillevegger konstant utsatt for et forvrengt elektrisk felt. Akkumuleringen av romladning akselererer skaden på molekylkjedene til polymermaterialene rundt kontaktene. Mens isolasjonsmotstanden kanskje ikke svinger betydelig i de tidlige stadiene, reduseres den iboende nedbrytningsstyrken til dielektrikumet kontinuerlig.

Isolasjonsaldringsmekanismene til DC- og AC-elektriske felt er fundamentalt forskjellige. Under AC-driftsforhold reverserer det elektriske feltet gjentatte ganger, noe som gjør det vanskelig for ladningen inne i dielektrikumet å holde seg stabil. DC-bias på den annen side injiserer kontinuerlig ladning inn i det grunne isolasjonslaget, og skaper et lokalisert ekstra elektrisk felt som forstyrrer potensialfordelingen. Alle isolasjonsgrensesnitt i reléhulrommet påvirkes av dette, og gapet som dannes etter at den runde sølv bimetallnaglen går i stykker er et område med konsentrert elektrisk felt. Romladning akkumuleres raskere her, og induserer lett mikrosprekker på overflaten av isolasjonsmaterialet, og skaper iboende defekter for påfølgende fuktighet og ionekorrosjon.

Vekslende temperatur- og fuktighetsmiljøer forsterker isolasjonsaldringshastigheten gjennom flere overlagrede effekter. Høye temperaturer akselererer ladningsinjeksjon og polymernedbrytning, mens lave temperaturer forårsaker krymping og skaper små hull i isolasjonskomponentene. Etter lang-service vil spormengder fukt uunngåelig siver inn i det forseglede hulrommet. Fuktighet elektrolyserer i det elektriske DC-feltet, og genererer korrosive ioner som kontinuerlig eroderer det keramiske forseglingslaget og den isolerende separatoren. Når metallstøv forblir i hulrommet, migrerer ioner langs det elektriske feltet og danner ledende dendritter. Spormetallrester løsnet fra kantene på Bi-metallsølvkontaktene er en av hovedkildene til forurensning, noe som øker risikoen for elektrokjemisk migrasjon og isolasjonsbrudd betydelig.

Det er to kjernesvake punkter i isolasjonsaldringsprosessen i reléet. Den første er den isolerende skilleveggen som skiller kontaktene fra spolen, der det eksisterer en permanent potensialforskjell. Hvis substratet inneholder polare små molekyler eller lett hygroskopiske komponenter, vil aldringsprosessen akselereres eksponentielt. Det andre er det metalliserte tetningsgrensesnittet mellom ledningene og det keramiske hulrommet. Det glassaktige mediet utfeller lett alkalimetallioner, noe som gradvis reduserer grensesnittisolasjonsytelsen år for år. Bimetal Silver Composite Contact Rivet plasseres nær skilleveggen, og den elektriske feltforvrengningen forårsaket av den langsiktige ladningen av kontaktene akselererer korrosjonsaldringsprosessen betydelig i disse to svake områdene.

Fra produksjonsstadiet kan aldringsproblemet med isolasjon forårsaket av-langvarig DC-bias effektivt reduseres. Under produksjon prioriteres isolerende underlag med lav-ion og høy-sporing-bestandighet. Streng renslighetskontroll opprettholdes gjennom hele monteringsprosessen for å redusere metallpartikkelrester. Etter dyp vakuumtørking av hulrommet fylles det med inert gass for tetting og fuktisolering. For kontaktdesignet, må isolasjonsskilleveggens tykkelse og støpeprosessen optimaliseres for å matche de elektriske feltfordelingskarakteristikkene til høystrømkontakten, redusere elektriske feltkonsentrasjonspunkter og minimere plassladningsakkumulering ved kilden.

Under drift og vedlikehold av systemet kan den mikroskopiske tilstanden til reléets interne isolasjon ikke detekteres direkte. Langsiktig-dataovervåking kan imidlertid brukes til å forutsi risiko for isolasjonsfeil. Regelmessig innsamling av den totale isolasjonsmotstanden og sporing av trender, samtidig som unormale alarmsignaler fra systemets isolasjonsovervåkingsenheter overvåkes, er avgjørende. Skade på høy-reléer utsatt for langvarig- DC-forspenning er en mikro-kumulativ feil; sannsynligheten for isolasjonssvikt øker systematisk når reléet nærmer seg levetiden. Ved å kombinere slitasjesyklusen til Precision Cold Forming Contact med vurderingen av isolasjonsaldring, kan feilpunktet forutsies mer nøyaktig, noe som sikrer sikker drift av høyspentsystemet.

Med tanke på de ulike påvirkningsfaktorene for aldring av isolasjon,AgNi Bi-metall elektrisk sølvkontakt, tilpasset driftsforholdene til høyspente DC-releer, gjennomgår presisjon metallurgisk valsing og overflatemodifikasjonsbehandling. Dette reduserer mengden metallrester som genereres av kontaktutladning, svekker kilden til elektrokjemisk korrosjon inne i hulrommet, og, kombinert med dimensjonsnøyaktighet skreddersydd for driftsforholdene, reduserer det effektivt aldringshastigheten til det omkringliggende isolasjonsmediet, og forlenger den totale levetiden til høyspenningsreléet og balanserer samtidig re{3}konduktivitet og langsiktig ledningsevne.

Hvis du har tilpasset utvalg eller behov for bulkkjøp for kombinasjonsnitter av elektrisk legert sølv kobber, kan du gjerne kontakte ingeniørteamet vårt for komplette løsninger og prøvetilbud.