高壓直流繼電器是新能源汽車的核心部件,起初主要用于能源和航空航天工業(yè)。近年來,驅(qū)動配電系統(tǒng)的電動汽車逐漸出現(xiàn),并已成為高壓直流繼電器一個非常重要的應(yīng)用場景。
高壓直流繼電器使用壽命包括兩個參數(shù):機械壽命和電氣壽命。影響機械使用壽命的因素包括觸點的接觸材料,組合機構(gòu)的設(shè)計和制造水平、電氣壽命的主要瓶頸是觸點的壽命。下面由
凌創(chuàng)輝電子帶大家了解下,影響高壓直流繼電器壽命的四大因素。
1.環(huán)境氣壓的影響
為了縮短起弧時間,除了使用上述的電磁吹氣裝置起弧之外,在較小的空間內(nèi)熄滅電弧的常用方法還包括改變觸頭閉合環(huán)境,并用高電離能氣體填充密封的電弧室。或疏散斷路器。
高壓電弧的原因
電離能:當(dāng)氣態(tài)原子失去電子并變成陽離子時,它必須克服原子核對電子的吸引,即將電子從原子軌跡中拉出成為自由電子的能,即其原子的電離能。元素。電離能越高,原子被電離的可能性就越小,并且不容易成為陽離子,并且金屬越弱,相反,電子和陽離子越容易丟失,并且成為金屬越強。在元素周期表中,氦是最高的電離能,因此可以用密封的電弧室填充氦,以提高繼電器的滅弧能力。
2.機械參數(shù)的影響
與觸點的電氣壽命相關(guān)的結(jié)構(gòu)參數(shù)包括:制動機構(gòu),觸點面積,觸點壓力等。
制動機制是繼電器設(shè)計中的另一個技術(shù)要點。該機構(gòu)本身具有穩(wěn)定的動作周期,從開始到最終移動到最大距離位置所花費的時間直接影響起弧時間。
如果繼電器閉合或斷開,則觸點越大,越容易消散小電弧產(chǎn)生的熱量,從而減少觸點熔化的機會。接觸面積是動態(tài)和靜態(tài)接觸的較大接觸面積,可以為電流提供更大的路徑,降低接觸電阻,并且接觸面積是動態(tài)和靜態(tài)接觸的較大接觸面積,可以為電流提供更大的路徑,減小接觸電阻并減少溫度上升。
在正常工作條件下,較大的接觸壓力可以減少繼電器的電氣損耗和溫度升高。在較高的壓力下,相對較小的損壞或接觸面上的毛刺增加不會導(dǎo)致明顯的不利影響,而接觸件將彌補這些微小的缺陷。在動觸頭和靜觸頭上施加接觸壓力時,動觸頭和靜觸頭之間始終存在接觸電阻。接觸壓力越高,電阻越低。
3.電弧的影響
電介質(zhì)電離度隨溫度降低而降低,電弧通道的電導(dǎo)率降低。如果在弧向外移動時繪制弧,并且使用其他切割弧和冷卻弧的方法,則弧將更快熄滅。隨著活動觸點的快速運動和施加的電磁吹氣,電弧被拉長并且電弧電阻迅速增加,這大大降低了電弧電流并因此降低了電弧熱效率。
電磁吹氣廣泛用于對空間要求不太敏感的高功率繼電器和接觸器。在小型繼電器中,只有個別產(chǎn)品開發(fā)了類似的設(shè)備。減少電弧時間是觸點的重要保護(hù)方法,良好的磁吹設(shè)計不可避免地會延長繼電器的使用壽命。
4.滅弧室的氣密性
真空滅弧室不可能實現(xiàn)絕對密封,并且外殼的焊縫中可能會漏氣。在設(shè)計指標(biāo)中已經(jīng)包括了允許的空氣泄漏系數(shù),并且不可避免地會出現(xiàn)長期的空氣泄漏。在電動汽車中使用繼電器時,高振動環(huán)境會隨時隨地嚴(yán)重測試密封質(zhì)量。隨著越來越多的空氣進(jìn)入密封腔并且殼體的密封性惡化,消弧室中的真空度逐漸降低,并且消弧能力逐漸降低,這是影響
繼電器壽命的重要因素。