고전압 계전기 절연체의 전기화학적 노화: AgNi 바이{1}}금속 전기 은 접점이 어떻게 보호 기능을 제공합니까?

신에너지 차량 및 에너지 저장을 위한 고{0}}전압 DC 회로에서 릴레이의 접점 간격은 부하 연결이 끊어진 후에도 오랜 기간 동안 수백 ~ 수천 킬로볼트의 DC 버스 전압을 유지합니다. 온도 변화 및 습한 환경과 결합된 지속적인 바이어스는 내부 절연의 느린 전기화학적 노화를 유발하여 점차 성능을 약화시킵니다. 고전압 회로 스위칭의 핵심 부품인 AgNi Bi-금속 전기은 접점 주변의 절연 프레임워크와 칸막이는 지속적으로 왜곡된 전기장에 노출됩니다. 공간 전하의 축적은 접점 주변의 고분자 재료의 분자 사슬 손상을 가속화합니다. 초기 단계에서는 절연 저항이 크게 변동하지 않을 수 있지만 유전체의 고유 파괴 강도는 지속적으로 감소합니다.

DC 및 AC 전기장의 절연 노화 메커니즘은 근본적으로 다릅니다. AC 작동 조건에서는 전기장이 반복적으로 반전되어 유전체 내부의 전하가 안정적으로 유지되기 어렵습니다. 반면, DC 바이어스는 얕은 절연층에 전하를 지속적으로 주입하여 전위 분포를 방해하는 국부적인 추가 전기장을 생성합니다. 릴레이 캐비티 내의 모든 절연 인터페이스는 이에 의해 영향을 받으며 원형 은 바이메탈 리벳이 파손된 후 형성된 간격은 집중된 전기장의 영역입니다. 여기에서 공간 전하는 더 빠르게 축적되어 절연 재료 표면에 미세 균열을 쉽게 유발하고 후속 수분 및 이온 부식에 대한 고유한 결함을 생성합니다.

온도와 습도가 교차하는 환경은 여러 가지 중첩된 효과를 통해 절연체 노화 속도를 증폭시킵니다. 고온은 전하 주입과 폴리머 분해를 가속화하는 반면, 저온은 수축을 유발하여 절연 부품에 작은 틈을 만듭니다. 장기간-사용한 후에는 필연적으로 미량의 수분이 밀봉된 캐비티 안으로 스며듭니다. 수분은 DC 전기장에서 전기분해되어 세라믹 밀봉층과 절연 분리막을 지속적으로 부식시키는 부식성 이온을 생성합니다. 금속 먼지가 공동에 남아 있으면 이온이 전기장을 따라 이동하여 전도성 수지상 돌기를 형성합니다. 바이-금속 은 접점의 가장자리에서 분리된 미량 금속 파편은 주요 오염원 중 하나이며, 전기화학적 이동 및 절연 파괴의 위험을 크게 증가시킵니다.

계전기 내부의 절연 노화 과정에는 두 가지 핵심 약점이 있습니다. 첫 번째는 영구 전위차가 존재하는 코일에서 접점을 분리하는 절연 칸막이입니다. 기판에 극성 소분자 또는 쉽게 흡습성이 있는 성분이 포함되어 있으면 노화 과정이 기하급수적으로 가속화됩니다. 두 번째는 리드와 세라믹 캐비티 사이의 금속화된 밀봉 인터페이스입니다. 유리질 매체는 알칼리 금속 이온을 쉽게 침전시켜 해마다 인터페이스 절연 성능을 점차 감소시킵니다. 바이메탈 은 복합 접점 리벳은 칸막이 가까이 배치되며, 접점의 장기-전하로 인한 전계 왜곡은 이 두 약한 영역의 부식 노화 과정을 크게 가속화합니다.

제조 단계부터 장기 DC 바이어스로 인한 절연 노화 문제를 효과적으로 완화할 수 있습니다-. 생산 중에는 저-이온, 고-트래킹-저항성이 높은 절연 기판이 우선적으로 사용됩니다. 금속 입자 잔류물을 줄이기 위해 조립 공정 전반에 걸쳐 엄격한 청정도 관리가 유지됩니다. 캐비티를 깊은 진공 건조시킨 후 밀봉 및 수분 차단을 위해 불활성 가스로 채워집니다. 접점 설계를 위해서는 고전류 접점의 전계 분포 특성에 맞게 절연 격벽 두께와 성형 공정을 최적화하여 전계 집중 지점을 줄이고 소스에서 공간 전하 축적을 최소화해야 합니다.

시스템 작동 및 유지 관리 중에는 계전기 내부 절연의 미세한 상태를 직접 감지할 수 없습니다. 그러나 장기-데이터 모니터링을 사용하여 단열재 고장 위험을 예측할 수 있습니다. 전체 절연 저항을 정기적으로 수집하고 그 추세를 추적하는 동시에 시스템의 절연 모니터링 장치에서 비정상적인 경보 신호를 모니터링하는 것이 중요합니다. 장기간-DC 바이어스에 노출된 고-전압 계전기의 손상은 미시적-누적 결함입니다. 계전기의 수명이 가까워짐에 따라 절연 실패 확률이 체계적으로 증가합니다. 정밀 냉간 성형 접점의 마모 주기와 절연 노화 평가를 결합하면 고장 지점을 보다 정확하게 예측할 수 있어 고{8}}전압 시스템의 안전한 작동이 보장됩니다.

절연체 노후화에 영향을 미치는 다양한 요인을 고려하여,AgNi 바이{0}}금속 전기 은 접점고전압 DC 계전기의 작동 조건에 맞게 조정된 는-정밀 야금 압연 및 표면 개질 처리를 거칩니다. 이는 접촉 방전으로 생성된 금속 잔해의 양을 줄이고, 캐비티 내부의 전기화학적 부식 원인을 약화시키며, 작동 조건에 맞춘 치수 정확도와 결합하여 주변 절연 매체의 노화 속도를 효과적으로 완화하고 전도 안정성과 장기 신뢰성의 균형을 맞추는 동시에 고{2}}전압 계전기의 전체 서비스 수명을 연장합니다.

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