U sustavu za napajanje na napajanju, visokonaponski istosmjerni relej postiže precizno upravljanje isključivanjem kruga pomoću mehanizma elektromagnetskog pogona. Njegov princip rada sadrži precizan elektromagnetski i mehanički suradnički dizajn i postaje ključno središte prijenosa i distribucije snage.
Mehanizam jezgre elektromagnetskog pogona
A Prebacivanje releja izravne struje visokog napona Koristi elektromagnetski pogon kao način rada jezgre, a njegov rad se može podijeliti u dvije faze: prije pobuđenja i nakon pobude. Kad se napon pobuđenja ne primijeni, zavojnica elektromagnetskog pogona releja je u stanju bez struje, a magnetsko polje se u ovom trenutku ne može formirati unutar zavojnice. Pod djelovanjem reakcijske sile proljeća, armatura u rotirajućem mehanizmu održava početni položaj, tako da su elektrode u šupljini visokog napona stabilno povezane kroz kontaktni komad, tvoreći zatvorenu petlju kako bi se osiguralo da je krug u vodljivom stanju. Kad se napon pobuđenja primjenjuje na dio elektromagnetskog pogona, struja počinje teći u zavojnici, a prema principu elektromagnetske indukcije, zavojnica stvara odgovarajuće magnetsko polje. Elektromagnetska sila generirana magnetskim poljem premašuje silu reakcije opruge, pokrećući armaturu kako bi prevladala otpor i privukla, a kretanje armature pokreće kontaktni komad da se okreće, tako da je kontaktni komad odvojen od originalne elektrode i povezan s novom elektrodom, čime je realizirao funkciju prekidača kruga.
A internal mechanism of arc generation
U procesu prebacivanja releja visokog napona struje kako bi se postigla prebacivanje kruga, stvaranje luka je fizički fenomen koji se ne može zanemariti, pogotovo kada su kontakti isključeni. Element induktora u krugu pohranjuje energiju kada je krug uključen. Kad se kontakti isključe, struja se naglo mijenja, a energija pohranjena u induktoru oslobađa se odmah, uzrokujući da se napon između kontakata naglo poraste. Kad napon između kontakata premaši napon raščlanjivanja zraka, zračni medij je ioniziran, a izvorno izolacijski zrak se pretvara u vodljivi plazma kanal, a luk se stvara. Visoke temperature i visoke energetske karakteristike luka uzrokovat će ozbiljnu ablaciju kontakata releja, uzrokujući da se površinski materijal kontakata postupno istroši, smanjujući vodljivost i mehaničku čvrstoću kontakata i skraćivanje uslužnog vijeka releja. Postojanje ARC -a također može uzrokovati električne smetnje, utjecati na normalan rad druge elektroničke opreme, a može čak uzrokovati ozbiljne sigurnosne nesreće poput električnih požara, što predstavlja veliku prijetnju stabilnosti i sigurnosti cijelog sustava za napajanje.
Tehnički izazovi elektromagnetskog pogona i kontrola luka
A 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.
Tehnička optimizacija i budući smjer razvoja
Kako bi se suočili s gornjim izazovima, tehnologija elektromagnetskog pogona i kontrole luka visokonaponskih istosmjernih releja razvijaju se u učinkovitijem i inteligentnijoj smjeru. U pogledu elektromagnetskog pogona, primjena novih magnetskih materijala i optimiziranog dizajna elektromagnetske strukture može poboljšati brzinu reakcije i učinkovitost pretvorbe energije elektromagnetskog pogona. U području kontrole luka, osim što kontinuirano poboljšava tradicionalnu tehnologiju gašenja luka, poput optimizacije oblika komore za gašenje luka i poboljšanja učinkovitosti iskorištavanja plina za gašenje luka, stalno se pojavljuju novi koncepti za gašenje luka i tehnologije. Uvođenjem algoritama inteligentnog upravljanja, radni status i ARC parametri releja prate se u stvarnom vremenu, a strategija za gašenje luka dinamički se prilagođava u skladu s stvarnom situacijom kako bi se postiglo precizno ugašavanje luka.