Med nenehnim napredkom infrastrukture pametnega omrežja so pametni števci-kot kritične terminalske naprave-pritegnili vse večjo pozornost na varnost in zanesljivost svojih glavnih notranjih komponent: zaskočnih relejev. Ti releji ne opravljajo le temeljne funkcije nadzora priključitve in odklopa napajanja, ampak imajo tudi neposredno vlogo pri inteligentnih operacijah, kot so ukrepi proti -kraji in daljinsko preklapljanje. Vendar pa lahko v primeru kratke-napake v električnem omrežju nastali trenutni visok tok sproži nenormalno odbijanje kontaktov releja. To pa lahko privede do trajnega iskrenja, požarov opreme ali celo eksplozij, kar predstavlja resno grožnjo tako varnosti ljudi kot celovitosti električnega omrežja. Zato ima izvajanje-poglobljene raziskave mehanizmov sile, ki delujejo na kontakte v pogojih kratkega{9}}stika-in predlaganje učinkovitih optimizacijskih strategij-veliko inženirsko vrednost.
Dinamično obnašanje kontaktov zaskočnega releja pod vplivom kratko{0}}tokov v glavnem urejata dve vrsti elektromagnetnih sil: Holmova sila in Amperova sila. Holmova sila izvira iz trenutnega-konstrikcijskega učinka na mikroskopskih kontaktnih točkah; deluje kot močna odbojna sila, katere velikost je premo sorazmerna s trdoto kontaktnega materiala in obratno sorazmerna s kontaktnim tlakom. Študije so pokazale, da ko se Brinellova trdota kontaktov zmanjša s 110 N/mm² na 70 N/mm², se Holmova sila zmanjša za približno 7,7 %; nasprotno pa povečanje kontaktne sile med kontakti z 1 N na 10 N povzroči znatno zmanjšanje Holmove sile za 37,6 %. Te ugotovitve kažejo, da je začetno težnjo po kontaktnem odbijanju mogoče učinkovito zatreti s preudarno izbiro mehkejših kontaktnih materialov ali s povečanjem prednapetosti vzmeti.
Hkrati Amperova sila izhaja iz interakcije med tokom, ki teče skozi sam prevodni krog, in okoliškim magnetnim poljem. V tipičnih relejih pametnega števca je pod premičnim kontaktom uporabljena tri-slojna zakovičena laminirana struktura-, ki jo sestavljajo velika ranžirna plošča, majhna ranžirna plošča in premični jeziček-; sklop ima celotno konfiguracijo v obliki "V-". Ta zasnova domiselno izkorišča privlačne sile, ustvarjene med segmenti prevodnikov, po katerih tečejo tokovi v nasprotnih smereh, s čimer se ustvari Amperova sila, usmerjena proti položaju zapiranja, ki nasprotuje Holmovi sili. Simulacijska analiza potrjuje, da povečanje efektivne dolžine prevodne palice na premični kontaktni strani povzroči linearno povečanje te koristne Amperove sile. Na primer, podaljšanje prevodne palice za 10 mm zadostuje za izpolnjevanje zahtev glede vzdržljivosti za tokove kratkega-vezja impulza strele 20 kA/20 μs. Medtem ko ima upogibni položaj prevodne palice zanemarljiv vpliv na Amperovo silo, lahko predolg jeziček moti sklop magnetnega vezja med jedrom releja in železnim jedrom; posledično je treba vzpostaviti občutljivo ravnovesje med mehanskimi in elektromagnetnimi učinki.
Celoten proces odboja kontakta je mogoče razmejiti v štiri različne stopnje: začetno zaprto stanje → upogibanje in deformacija jezička, ki ga poganja Holm-sila- → ločitev kontakta, ki sproži sprožitev obloka → in končno, reakcija obloka prevladuje nad popolnim odbojem. Natančna simulacija tega dinamičnega procesa temelji na visoko{3}}zvestobi, tri-dimenzionalnem sklopljenem elektromagnetnem-strukturnem modelu; v kombinaciji s podatki o kontaktni sili in sili potisne-palice, izmerjenimi z merilnikom sile, ta pristop omogoča celovito rekonstrukcijo razvoja sile, ki se pojavi v natančnem trenutku kratkega stika.
Znotraj pogonskega mehanizma releja so materialne lastnosti železnega jedra izjemnega pomena. Mehke magnetne železne palice (RFe80) in relejna jedra iz čistega železa se pogosto uporabljajo pri izdelavi visoko-učinkovitih magnetnih vezij zaradi svoje visoke magnetne prepustnosti in nizke koercitivnosti. Ta železna jedra relejev so običajno oblikovana s postopkom "hladnega jedra relejev", ki zagotavlja tako dimenzijsko natančnost kot strukturno gostoto. Poleg tega kakovost jedra tuljave iz mehkega železa neposredno vpliva na učinkovitost vzbujanja tuljave, medtem ko prevleka iz niklja, uporabljena na jedru releja, zagotavlja dodatno zaščito v vlažnem ali korozivnem okolju. Za aplikacije z visoko-zanesljivostjo hladno{7}}jedra iz čistega železa in ravna tuljavna jedra služijo za dodatno izboljšanje skladnosti izdelka in življenjske dobe.
Če povzamemo, izboljšanje zmožnosti odpornosti magnetnih zaskočnih relejev v pametnih števcih na kratek-sklop zahteva večdimenzionalen pristop k optimizaciji,-ki vključuje kontaktne materiale, zasnovo kontaktne sile, postavitev prevodnega vezja in jedrne magnetne komponente. Z integracijo teoretičnih izračunov, numeričnih simulacij in eksperimentalne validacije ne moremo samo razjasniti temeljne fizike odbijanja stika, ampak tudi zagotoviti zanesljivo tehnično podporo za raziskave in razvoj naslednje{3}}generacije visoko-varnostnih-relejev.
Če imate tehnične zahteve glede oblikovanja kratkega-vezja releja, simulacije kontaktnega sistema ali izbireDT4C AC relejska jedra, vas prosimo, da nas kontaktirate kadar koli; naša strokovna ekipa vam je pripravljena ponuditi prilagojene rešitve in tehnično podporo.
kontaktirajte nas
