Commutazione di alimentazione ad alta tensione a corrente continua relè di trasmissione elettromagnetica e tecnologia di controllo ARC

Nel sistema di alimentazione di commutazione, il relè CC ad alta tensione raggiunge un controllo su off-off preciso del circuito mediante il meccanismo di trasmissione elettromagnetica. Il suo principio di lavoro contiene preciso un design collaborativo elettromagnetico e meccanico e diventa il mozzo chiave della trasmissione e della distribuzione della potenza. ​
Meccanismo del nucleo di azionamento elettromagnetico
IL Relè a corrente continua di commutazione ad alta tensione Utilizza un'unità elettromagnetica come modalità di funzionamento centrale e il suo processo di lavoro può essere diviso in due fasi: prima dell'eccitazione e dopo l'eccitazione. Quando la tensione di eccitazione non viene applicata, la bobina di trasmissione elettromagnetica del relè è in uno stato senza corrente e il campo magnetico non può essere formato all'interno della bobina in questo momento. Sotto l'azione della forza di reazione della molla, l'armatura nel meccanismo rotante mantiene la posizione iniziale, in modo che gli elettrodi nella cavità ad alta tensione siano stabilmente collegati attraverso il pezzo di contatto, formando un ciclo chiuso per garantire che il circuito sia in uno stato conduttivo. Quando la tensione di eccitazione viene applicata alla parte di trasmissione elettromagnetica, la corrente inizia a fluire nella bobina e, secondo il principio dell'induzione elettromagnetica, la bobina genera un campo magnetico corrispondente. La forza elettromagnetica generata dal campo magnetico supera la forza di reazione della molla, guidando l'armatura per superare la resistenza e attrarre, e il movimento dell'armatura guida il pezzo di contatto per ruotare, in modo che il pezzo di contatto sia separato dall'elettrodo originale e collegato al nuovo elettrodo, realizzando così la funzione di commutazione del circuito.
IL internal mechanism of arc generation
Nel processo di commutazione del relè corrente ad alta tensione di potenza per ottenere la commutazione del circuito, la generazione di arco è un fenomeno fisico che non può essere ignorato, specialmente quando i contatti sono scollegati. L'elemento induttore nel circuito memorizza energia quando il circuito è acceso. Quando i contatti vengono disconnessi, le attuali cambia bruscamente e l'energia immagazzinata nell'induttore viene rilasciata all'istante, causando un aumento bruscamente della tensione tra i contatti. Quando la tensione tra i contatti supera la tensione di rottura dell'aria, il mezzo d'aria viene ionizzato e l'aria originariamente isolante viene trasformata in un canale plasmatico conduttivo e l'arco viene generato. Le caratteristiche di alta temperatura e alta energia dell'arco causano grave ablazione dei contatti del relè, causando l'usura del materiale superficiale dei contatti, riducendo la conducibilità e la resistenza meccanica dei contatti e accorciando la durata di servizio del relè. L'esistenza dell'arco può anche causare interferenze elettriche, influire sul normale funzionamento di altre apparecchiature elettroniche e può persino causare gravi incidenti di sicurezza come gli incendi elettrici, rappresentando una grande minaccia per la stabilità e la sicurezza dell'intero sistema di alimentazione di commutazione. ​
Sfide tecniche dell'unità elettromagnetica e del controllo dell'arco
IL electromagnetic drive and arc control technologies of switching power high voltage direct current relay face many challenges. On the one hand, in order to ensure that the relay can quickly and accurately switch the circuit under different working conditions, the parameters of the electromagnetic drive part need to be carefully designed and optimized to achieve accurate matching of the electromagnetic force and the spring reaction force. On the other hand, in response to the arc problem, it is necessary to develop efficient arc extinguishing technology and protective measures. This not only involves the optimization design of the arc extinguishing chamber structure so that it can effectively suppress the expansion and continuation of the arc, but also requires the selection of suitable arc extinguishing gas in combination with the characteristics of the gas medium, and the use of the cooling and insulation characteristics of the gas to accelerate the extinguishing of the arc.
Ottimizzazione tecnica e direzione di sviluppo futuro
Al fine di affrontare le sfide di cui sopra, la tecnologia di controllo elettromagnetico e di controllo ARC dei relè DC ad alta tensione si stanno sviluppando in una direzione più efficiente e intelligente. In termini di unità elettromagnetica, l'applicazione di nuovi materiali magnetici e la progettazione ottimizzata della struttura elettromagnetica può aiutare a migliorare la velocità di risposta e l'efficienza di conversione dell'energia dell'unità elettromagnetica. Nel campo del controllo dell'arco, oltre a migliorare continuamente la tradizionale tecnologia di estinzione dell'arco, come l'ottimizzazione della forma dell'arco che estingue la camera e il miglioramento dell'efficienza di utilizzo dell'arco che estingue il gas, i nuovi concetti e tecnologie che estinguono l'arco sono costantemente emergenti. Introducendo algoritmi di controllo intelligenti, lo stato di lavoro e i parametri dell'arco del relè sono monitorati in tempo reale e la strategia di estinzione dell'arco viene adattata dinamicamente in base alla situazione effettiva per ottenere un estinzione per arco preciso. $