Hochspannungs-DC-Relais durchbricht erneut die Blockade

In Hochspannungs-Gleichstromanwendungen wie neuen Energiefahrzeugen, Energiespeichersystemen und Gleichstrom-Ladeinfrastruktur wirkt sich die Leistung von Hochspannungs-Gleichstromrelais direkt auf die Sicherheit, Zuverlässigkeit und langfristige Betriebsstabilität des Systems aus. Da sich die Systemspannungen weiter in Richtung 750 VDC und mehr entwickeln, werden an Relais höhere Anforderungen hinsichtlich Isolationsleistung, Lichtbogenkontrolle und struktureller Abdichtung gestellt. Keramische Dichtungsstrukturen werden nach und nach zu einem der gängigen Technologieansätze.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aus struktureller Sicht erreichen Relais mit keramischer Hartlot-Dichtungstechnologie eine vollständige Isolierung zwischen dem internen Lichtbogenraum und der äußeren Umgebung durch eine zuverlässige Verbindung zwischen Aluminiumoxidkeramik hoher Dichte und Metallkomponenten. Diese Struktur reduziert wirksam das Risiko von Lichtbogenleckagen und verhindert Korrosion des Kontaktsystems durch externen Staub, Feuchtigkeit und andere Faktoren. Bei dieser Art von Struktur werden metallisierte Keramik aus Aluminiumoxid und metallisierte Präzisionskeramik häufig an kritischen Isolationsschnittstellen eingesetzt. Durch die Metallisierung von Aluminiumoxidkeramiken werden hochfeste Verbindungen zwischen Keramik und Metallen hergestellt, die langfristige Luftdichtheit und elektrische Stabilität gewährleisten.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Im Hinblick auf die Kontrolle der Gasumgebung ist das Relaisinnere typischerweise mit einem Mischgas auf Wasserstoffbasis-vergossen. Dieses Design trägt dazu bei, Kontaktoxidation und Lichtbogenenergieansammlung zu unterdrücken, wodurch Kontaktwiderstandsschwankungen erheblich reduziert und die elektrische Lebensdauer verlängert werden. Bei hohen Temperaturen und hohen Strömen sorgt diese Konstruktion für einen niedrigen Kontaktwiderstand und reduziert wirksam lokale Erwärmung und Materialverschlechterung. Gleichzeitig weist das auf metallisierter Aluminiumoxidkeramik für elektrische Komponenten basierende Verpackungssystem hervorragende Eigenschaften in Bezug auf Hochtemperaturbeständigkeit, Lichtbogenerosionsbeständigkeit und Isolationsstabilität auf.

 

Im Hinblick auf die elektrische Leistung müssen Hochspannungs-Gleichstromrelais ein Gleichgewicht zwischen Dauerstrombelastbarkeit- und Widerstandsfähigkeit gegen transiente Überspannungen aufweisen. In typischen Anwendungen muss das Relais eine kontinuierliche Stromabgabe im Hunderter-Ampere-Bereich unterstützen und transienten Stoßströmen im Tausender-Ampere-Bereich standhalten, um sich an den Systemstart, das Laden des Kondensators und plötzliche Laständerungen anzupassen. Darüber hinaus ist ein vernünftiges Design der Überlasttoleranzkurve von entscheidender Bedeutung für die Verbesserung der Systemsicherheitsmargen. Im Hinblick auf die mechanische Lebensdauer ist die strukturelle Stabilität unter hochfrequenten Bruchbedingungen gleichermaßen entscheidend, was höhere Anforderungen an die Ermüdungsbeständigkeit an interne elastische Elemente und Kontaktsysteme stellt.

 

Mit der Entwicklung von Hochspannungsplattformen wird der Nennspannungsbereich von Relais kontinuierlich erweitert und deckt typischerweise den Bereich von 750 VDC bis 1.000 VDC ab. Um die Isolationsanforderungen bei höheren Spannungsebenen zu erfüllen, müssen Relais Materialien mit hohem Isolationswiderstand und eine gut konzipierte elektrische Feldverteilung verwenden. In diesem Prozess werden Technologien wie hochfeste metallisierte Keramikkomponenten und metallisierte Keramikgehäuse für Leistungshalbleiter eingeführt, um die Gesamtspannungsfestigkeit zu verbessern und das Risiko eines Durchschlags zu verringern.

 

Gleichzeitig trägt der Einsatz metallisierter Keramik-Isolierrohre mit metallisierten Keramikteilen in kritischen Leiterbahnen dazu bei, die Gleichmäßigkeit des elektrischen Feldes zu optimieren und die lokalen Isolationsfähigkeiten zu verbessern.

 

Im Hinblick auf die Anwendungsanpassungsfähigkeit müssen Hochspannungs-DC-Relais den Anforderungen komplexer Betriebsbedingungen in verschiedenen Szenarien gerecht werden. Im Bereich der neuen Energiefahrzeuge müssen sie über einen weiten -Temperaturbereich verfügen und stoßfest sein, um sich an Vibrationen und Temperaturschwankungen während des Fahrzeugbetriebs anzupassen; in Ladesystemen müssen sie den koordinierten Betrieb des Vorladekreises unterstützen, um den Stoßstrom im Moment der Schließung des Hauptstromkreises zu reduzieren; In Energiespeichersystemen sind Geräte typischerweise hohen Luftfeuchtigkeits- und Außenumgebungsproblemen ausgesetzt, wodurch höhere Anforderungen an die Dichtungsleistung und die Umweltbeständigkeit gestellt werden. In den oben genannten Szenarien nutzen strukturelle Lösungen wie das Keramikgehäuse des EV-HGÜ-Relais und das hochreine Keramikgehäuse des HVDC-Schützes für das Relais die Präzisionsbearbeitung von Aluminiumoxid-Keramikteilen, um eine hochpräzise Maßkontrolle und Konsistenzsicherung zu gewährleisten und so die Zuverlässigkeit der Systemintegration zu verbessern.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aus Sicht der Materialien und des Herstellungsprozesses ist die Metallisierung von Aluminiumoxid einer der Kernprozesse zur Erzielung zuverlässiger Verbindungen zwischen Keramik und Metallen. Es bildet eine Metallisierungsschicht auf der Aluminiumoxidoberfläche, die ihr Schweißbarkeit und Leitfähigkeit verleiht. Aluminiumoxid-metallisierte Keramik zum Kleben und metallisierte Keramik für die Elektrotechnik, die auf der Grundlage dieses Verfahrens entwickelt wurden, werden häufig in elektrischen Hochspannungskomponenten eingesetzt und bieten eine stabile Isolierung und strukturelle Unterstützung für Relais, Leistungshalbleiter und Steckverbinder. Gleichzeitig weisen metallisierte Aluminiumoxidkeramiken für elektronische Anwendungen hervorragende dielektrische Eigenschaften und thermische Stabilität unter Hochfrequenz- und Hochspannungsumgebungen auf.

 

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Hochspannungs-Gleichstromrelais, die auf keramischen Dichtungs- und metallisierten Keramiktechnologien basieren, zu wichtigen Grundkomponenten in elektrischen Hochspannungssystemen werden. Durch den Einsatz verschleißfester und äußerst zuverlässiger Materialien wie zMetallisierte Aluminiumoxidkeramik, verschleißfest für EV-RelaisDiese Produkte haben erhebliche Verbesserungen der elektrischen Leistung, der Anpassungsfähigkeit an die Umwelt und der Lebensdauer erzielt und bieten wichtige Unterstützung für den sicheren Betrieb von Hochspannungs-Gleichstromsystemen.