Anwendungen und Herausforderungen von Gleichstromschützen in den Bereichen neue Energie und Elektrofahrzeuge

Schütze nutzen einen elektromagnetischen Antrieb zum Ein- und Ausschalten des Hauptstromkreises. Sie verfügen über Eigenschaften wie starke Strombelastbarkeit, schnelle Reaktion und Anpassungsfähigkeit an häufige Start-{2}}Stopp-Vorgänge. Allerdings können sie Kurzschlussströme nicht selbstständig unterbrechen und erfordern in der Regel den Einsatz von Sicherungen zum Schutz. Basierend auf dem Lichtbogenlöschmedium können sie in Luft-, Öl- und Vakuumschütze unterteilt werden. Vakuumschütze bieten unter Hochspannungsbedingungen erhebliche Vorteile. Das Al2O3-Aluminiumoxid-Keramik-Vakuumrelaisgehäuse ist die Kerngehäusekomponente von Vakuumschützen und ermöglicht eine luftdichte Lichtbogenlöschung und Hochspannungsisolierung.

Gleichstromschütze verwenden einen Gleichstromspulenantrieb, wobei der Kern aus industriellem Reineisen besteht. Sie haben keine Wirbelstromverluste, keine Auswirkungen beim Start-und eine längere mechanische Gesamtlebensdauer, wodurch sie für hochfrequente Schaltszenarien geeignet sind. Ihre vorgelagerte Lieferkette umfasst Schlüsselmaterialien wie Metallsubstrate, Kontaktlegierungen und Isoliergehäuse. Die Luftdichtheit und Isolationsfestigkeit des Gehäuses bestimmen direkt die hohe -Spannungsausschaltzuverlässigkeit des Schützes. Die dichte Sinterstruktur des hochreinen Keramikgehäuses für HVDC-Schütze für Relais kann interne Lichtbögen isolieren und das Risiko eines Leckageausfalls vermeiden.

New-Energy-Fahrzeuge stellen den größten nachgelagerten Markt für Gleichstromschütze dar, wobei die Produkte in kritischen Bereichen wie Batteriemanagement, Motorsteuerung und Schnellladeschaltungen eingesetzt werden. Auch in der Photovoltaik, der Windenergiespeicherung, der Luft- und Raumfahrt sowie bei Halbleitergeräten werden Gleichstromschütze häufig eingesetzt. In Hochspannungsszenarien erzeugt die Kontaktunterbrechung energiereiche Lichtbögen, wodurch gewöhnliche Kunststoffgehäuse anfällig für Verkohlung und Ausfälle werden. Das Keramikgehäuse des EV-HGÜ-Relais mit seinem hochisolierenden Aluminiumoxidmaterial hält der Hochtemperaturkorrosion von Lichtbögen über längere Zeiträume stand.

Der expandierende Markt für neue Energiefahrzeuge und die weit verbreitete Einführung von 800-V-Hochspannungs-Schnellladeplattformen führen zu einem kontinuierlichen Anstieg der Industrienachfrage nach Hochspannungs-, Hochstrom- und äußerst zuverlässigen Gleichstromschützen und erfordern Upgrades bei Gehäuse, Kontakten und Magnetkreismaterialien. Herkömmliche Kunststoffkapselungen können die langfristigen Betriebsstandards für Hochspannungen im Kilovolt-Bereich nicht erfüllen. Metallisierte Aluminiumoxidkeramik, verschleißfest für EV-Relais, reduziert Kriechstrecken und eignet sich daher für miniaturisierte integrierte Designs von Automobil-BDUs und PDUs.

Photovoltaik-Energiespeichersysteme basieren auf Gleichstromschützen, um die Verbindung und Trennung zwischen Photovoltaikmodulen und Energiespeicherbatterien zu steuern. Im Falle einer Überlastung der Stromerzeugung oder wenn die Batterie vollständig geladen ist, kann der Stromkreis schnell unterbrochen werden, um die Energiespeicherausrüstung zu schützen. Langfristige hohe und niedrige Temperaturen sowie feuchte Außenumgebungen beschleunigen die Alterung und Undichtigkeit gewöhnlicher Gehäuse. Das Al2O3-Aluminiumoxid-Keramik-Vakuumrelaisgehäuse sorgt mit seinen stabilen chemischen Eigenschaften und seiner Beständigkeit gegen feuchte Hitze und Salzsprühnebel für einen langfristigen, abgedichteten Zustand des inerten Lichtbogenlöschgases im Hohlraum.

Windkraftanlagen sind auf Gleichstromschütze angewiesen, um die Netzstromabgabe stabil zu regeln und sich an dynamische Stromänderungen anzupassen, die durch Schwankungen der Windgeschwindigkeit verursacht werden, wodurch ein kontinuierlicher und stabiler Betrieb des Stromerzeugungssystems gewährleistet wird. Die großen Temperaturunterschiede und die ständigen Vibrationen im Inneren der Windkraftanlage führen dazu, dass Mikro-risse im Gehäuse zu Fehlern bei der Lichtbogenlöschung führen können. Aluminiumoxid-metallisierte Keramik für elektrische Relais weist aufgrund ihrer hohen mechanischen Festigkeit eine hervorragende Beständigkeit gegen Temperaturschocks und Vibrationsrisse auf.

Die langfristige Entwicklung der Branche wird sich um drei Hauptrichtungen drehen: neue Materialien, Intelligenz und Integration. Der bestehende Markt für Niederspannungs-Gleichstromschütze ist stabil, während der Markt für Hochspannungs-Gleichstromschütze mit der Energiespeicher- und Ladesäulenindustrie schnell wächst. Hochspannungsplattformen stellen strenge Anforderungen an die Isolierung, Luftdichtheit und Temperaturbeständigkeit des Gehäuses und machen das Al2O3-Aluminiumoxid-Keramikgehäuse für Hochspannungs-Gleichstromschütze zu einer standardisierten Kernstrukturkomponente für Hochspannungs-Vakuumschütze.

Digitalisierungs- und IoT-Technologien werden nach und nach in die Konstruktion von Gleichstromschützen integriert, was eine Fernüberwachung des Status und eine Fehlervorhersage ermöglicht und so Ausfallzeiten und Wartungskosten der Geräte reduziert. Neue isolierende Gehäusematerialien sind ein entscheidender Durchbruch zur Verbesserung der Gesamthaltbarkeit. Kunststoff- und Epoxidverkapselungen weisen inhärente Leistungsbeschränkungen auf, während hochpräzise Aluminiumoxid-Keramikkomponenten gleichzeitig die vielfältigen Anforderungen der Hochspannungsisolierung, der Vakuumabdichtung und der Betriebsbedingungen im Automobilbereich bei weiten Temperaturen erfüllen können.

Die Verbesserung der Gesamtleistung beruht auf der koordinierten Optimierung grundlegender Komponenten wie Gehäuse, Kontakte und Magnetkreis. Das Material und der Sinterprozess der Vakuum-Schaltkammer bestimmen direkt das Ausschaltvermögen des Gleichstromschützes und die gesamte Sicherheitsredundanz des Fahrzeugs. Unsere MassenproduktionAl2O3-Aluminiumoxid-Keramik-Vakuum-Relaisgehäuseverwendet hochreines Aluminiumoxidpulver, das bei hohen Temperaturen in einem Stück gesintert wird. Seine Luftdichtheit, Druckbeständigkeit und Thermoschockbeständigkeit wurden unter vollständigen Betriebsbedingungen für die Automobilindustrie überprüft. Es unterstützt die Anpassung in mehreren Größen und wird mit vollständigen Berichten zu Metallographie-, Helium- und Druckbeständigkeitstests geliefert. Es eignet sich für die Massenproduktion einer vollständigen Palette von Vakuumschützen für Fahrzeuge mit neuer Energie und für die Speicherung von Photovoltaik-Energie. Für technische Gehäusespezifikationen, Mustertestpläne und Angebote für die Massenproduktion wenden Sie sich bitte an unser Technikteam, um Mustertests und Beschaffung zu besprechen.