Comutação de alta tensão de alta tensão Diretor eletromagnético e tecnologia de controle de arco

No sistema de fonte de alimentação de comutação, o relé CC de alta tensão atinge o controle preciso do circuito por meio do mecanismo de acionamento eletromagnético. Seu princípio de trabalho contém um projeto eletromagnético e mecânico colaborativo preciso e se torna o principal cubo de transmissão e distribuição de energia. ​
Mecanismo de núcleo de acionamento eletromagnético
O Relé de corrente direta de alta tensão de alta tensão de comutação usa a unidade eletromagnética como o modo de operação do núcleo, e seu processo de trabalho pode ser dividido em dois estágios: antes da excitação e após a excitação. Quando a tensão de excitação não é aplicada, a bobina eletromagnética do relé está em um estado sem corrente e o campo magnético não pode ser formado dentro da bobina neste momento. Sob a ação da força de reação da mola, a armadura no mecanismo rotativo mantém a posição inicial, de modo que os eletrodos na cavidade de alta tensão sejam conectados de forma estável através da peça de contato, formando um circuito fechado para garantir que o circuito esteja em um estado condutor. Quando a tensão de excitação é aplicada à parte do acionamento eletromagnético, a corrente começa a fluir na bobina e, de acordo com o princípio da indução eletromagnética, a bobina gera um campo magnético correspondente. A força eletromagnética gerada pelo campo magnético excede a força da reação da mola, impulsionando a armadura para superar a resistência e atrair, e o movimento da armadura impulsiona a peça de contato para girar, de modo que a peça de contato seja separada do eletrodo original e conectada ao novo eletrizado, realizando assim a função de comutação do circuito.
O internal mechanism of arc generation
No processo de comutação de alta tensão de alta tensão, relé para obter comutação de circuito, a geração de arco é um fenômeno físico que não pode ser ignorado, especialmente quando os contatos são desconectados. O elemento indutor no circuito armazena energia quando o circuito é ativado. Quando os contatos são desconectados, a corrente muda acentuadamente e a energia armazenada no indutor é liberada instantaneamente, causando a tensão entre os contatos para aumentar acentuadamente. Quando a tensão entre os contatos excede a tensão de quebra do ar, o meio de ar é ionizado e o ar originalmente isolante é transformado em um canal de plasma condutor e o arco é gerado. As características de alta temperatura e alta energia do arco causarão ablação séria dos contatos do relé, fazendo com que o material da superfície dos contatos se desgaste gradualmente, reduzindo a condutividade e a resistência mecânica dos contatos e reduzindo a vida útil do relé. A existência do arco também pode causar interferência elétrica, afetar a operação normal de outros equipamentos eletrônicos e pode até causar acidentes graves de segurança, como incêndios elétricos, representando uma grande ameaça à estabilidade e segurança de todo o sistema de fonte de alimentação. ​
Desafios técnicos de acionamento eletromagnético e controle de arco
O 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.
Otimização técnica e direção futura de desenvolvimento
Para enfrentar os desafios acima, o acionamento eletromagnético e a tecnologia de controle de arco dos relés DC de alta tensão estão se desenvolvendo em uma direção mais eficiente e inteligente. Em termos de acionamento eletromagnético, a aplicação de novos materiais magnéticos e o projeto de estrutura eletromagnética otimizada pode ajudar a melhorar a velocidade de resposta e a eficiência da conversão de energia do acionamento eletromagnético. No campo do controle do arco, além de melhorar continuamente a tecnologia tradicional de extinção do arco, como otimizar a forma da câmara de extinção do arco e melhorar a eficiência da utilização da arco que extingue a gás, novos conceitos e tecnologias de extinção de arco estão emergentes. Ao introduzir algoritmos de controle inteligente, o status de trabalho e os parâmetros de arco do relé são monitorados em tempo real, e a estratégia de extinção do arco é ajustada dinamicamente de acordo com a situação real para obter extinção precisa de arco.