Высоковольтное реле постоянного тока: страж безопасности для транспортных средств и зарядных станций на новых источниках энергии

По мере того, как новые энергетические автомобили развиваются в сторону платформ с напряжением 800 В или даже выше, эффективность зарядки достигает качественного скачка. Быстрая зарядка позволяет восполнить 80% емкости аккумулятора за 10-20 минут, приближаясь к опыту заправки бензиновых автомобилей. Однако за этим удвоением напряжения кроются многочисленные серьезные проблемы для электрических систем: температура дуги, превышающая 3000°C во время отключения, экспоненциально возрастающий риск нарушения изоляции и значительно повышенная опасность сварки из-за высоких токов. Традиционные системные реле на 400 В больше не отвечают требованиям безопасности. Будучи «последними воротами безопасности» в высоковольтных цепях, техническая сложность высоковольтных реле постоянного тока напрямую определяет границы безопасности как для транспортных средств, так и для зарядных станций, делая их основным узким местом и стратегическим полем битвы за развитие новой энергетической отрасли.

1. Основная технология: тройная защита решает проблемы, связанные с высоким напряжением и сильным током.
Надежная работа высоковольтных реле постоянного тока основана на синергетических инновациях в области технологии гашения дуги, контактных материалов и процессов герметизации. Вместе эти три элемента образуют основу для стабильной работы в условиях высокого напряжения и сильного тока.

а. Технология гашения дуги: основной метод укрощения дуги при температуре 3000°C. Дуги, возникающие при разрыве высоковольтных цепей постоянного тока, представляют собой основную угрозу безопасности, а их продолжительность напрямую влияет на срок службы контактов и безопасность системы. Современные господствующие подходы предлагают два основных решения. Наиболее распространенной является технология задувания магнитной дуги, в которой используется внутренняя магнитная катушка для создания поперечной силы Лоренца, которая втягивает дугу в керамическую решетку для задувания дуги для сегментации и охлаждения, обеспечивая быстрое затухание. Вторая — технология вакуумного гашения дуги, использующая высокую прочность изоляции вакуумной среды для блокировки проводимости дуги и подходящая для более высоких уровней напряжения. За счет подавления генерации дуги за счет вакуума в контактном зазоре и стимулирования диффузии дуги с помощью магнитных полей этот метод обеспечивает нулевой уровень выбросов газа и исключительно длительный срок службы, что делает его особенно подходящим для высокочастотной работы в экстремальных условиях.

б. Контактные материалы: прецизионный состав, балансирующий проводимость и дугостойкость. Контакты служат «сердцем» реле, требуя выбора материала, который идеально сочетает электропроводность, устойчивость к сварке и устойчивость к дуговой эрозии.

в. Процесс герметизации: защитный барьер от воздействия окружающей среды. Высоковольтные приложения требуют исключительно строгих требований к герметизации, что напрямую влияет на характеристики изоляции и срок службы реле. Поэтому мы используем технологию керамической герметизации. Этот метод обеспечивает полную изоляцию между контактной камерой и внешней средой, обеспечивая степень защиты IP67 или выше. Он выдерживает экстремальные температуры от -40°C до +85°C, а также суровые условия, такие как влажность и пыль. Мы также предлагаем технологию герметизации эпоксидной смолой. Вакуумная заливка заполняет контактные зазоры в сочетании с газовой смесью водорода, обеспечивая надежное прерывание напряжения 1000 В постоянного тока в компактных конструкциях, одновременно снижая рабочий шум и адаптируясь к ограниченному пространству для установки в транспортных средствах.

2. Безопасность и надежность: от пассивной защиты к активному раннему предупреждению

Проектирование безопасности высоковольтных реле постоянного тока охватывает весь процесс «предотвращения, мониторинга и защиты». Благодаря внедрению нулевой дуговой вспышки, механизмам защиты от прилипания и системам мониторинга состояния создается многоуровневая система защиты.

а. Реализация нулевой дуговой вспышки: блокирование путей распространения дуги. Отсутствие вспышки дуги является основной функцией безопасности высоковольтных реле. Герметичная конструкция дугогасительной камеры ограничивает дугу внутри керамического или металлического корпуса, предотвращая попадание внешних брызг, которые могут воспламенить окружающие горючие материалы.

б. Антипригарная конструкция: двойная защита от фатального сбоя. Залипание контактов представляет собой наиболее опасный вид отказа высоковольтных реле, потенциально предотвращающий размыкание цепи и вызывающий возгорание или поражение электрическим током. В отрасли используются решения двойного обнаружения для эффективного предотвращения подобных сбоев.

в. Мониторинг состояния: оповещения о безопасности жизненного цикла. Современные высоковольтные реле постоянного тока превратились из простых исполнительных механизмов в интеллектуальные сенсорные блоки. Благодаря интеграции датчиков напряжения и тока они обеспечивают комплексный мониторинг состояния для предотвращения внезапных сбоев.

Технологические решения: точное решение проблем высокопроизводительных приложений

Наши высоковольтные реле постоянного тока предлагают множество преимуществ, учитывая технические проблемы высоковольтных платформ на 800 В и требования безопасности новой энергетической отрасли. Кроме того, в наши продукты встроены интеллектуальные чипы мониторинга третьего поколения. Благодаря своим техническим характеристикам «абсолютной безопасности, увеличенного срока службы и интеллектуальной управляемости» наши реле HVDC служат «стражем безопасности» для новых энергетических транспортных средств и зарядных станций. Они обеспечивают модернизацию высоковольтных платформ, продвигая отрасль к повышению эффективности, безопасности и надежности.