Elastsete kontaktide kasutamise eelised uuel põneviluumürgi põlvkonnal
Vakuumprengija põhineb tõkkekontaktidel
Vakuumprengijat, mis kasutab tõkkeelemente, valmistatud kestvusmetallidest ja impregneeritud sulavate euteektilise alliga, saab kasutada vakuumprengimisrakendustes, eriti süsteemides, kus on vaja suurte võtte (nt elektroolide ja metallitootmiseks) või kiire prengimise (nt keskmise pingetase otsesele voolule). Need sobivad ka olemasolevate süsteemide prengimiskapasiteedi kiireks suurendamiseks, näiteks turvaliselt suurendades tuulepargi transformaatorite ladalt ladale muutuvate kontaktide (OLTC) võimet.
Tõkkekontaktide kasutamine eemaldab nimihoonevoolu suuruse piirangud, mida põhjustaks kompressioonijõudude ruutlik kasv. Seetõttu saavad uued süsteemid olema kompaktdumad ja odavamad. Siiski on vajalik lisauuring ja nende leiduste standardite sisse viimine.
Tõkkekontaktide mõiste vakuumprengijates
Põhimõtteliselt on tõkkekontaktid vakuumprengijate jaoks sarnased võrgukontaktide vibratsioondämpid (Vaade.1), mis on valmistatud kestvusmetallidest ja impregneeritud madala sulamispunktiga alliga, mis tagab kontakti vedeliku faasi kaudu. Varasem kirjandus viitab neile kui komplekssetele vedelike metallide kontaktidele, kuid see term ei ole täpne selle konkreetse kontakti tüübi jaoks, kuna vedeliku faas eksisteerib ainult kestvusestaadi draadile peal väikesena kihtina.
Vastupidiselt, olulised omadused – vibratsioonitundlikkus ja kontakt kogu nähtava alaga – on saavutatud rõivapindade dämpika omadustega. Tõkkekontaktide disain ületab traditsiooniliste kontaktmaterjalide piiranguid kõrgepinge- ja kõrgevoolu rakendustes ning tagab seadmete stabiilsuse ja usaldusväärsuse. See innovatsioon on oluline elektrisüsteemide efektiivsuse ja ohutuse parandamisel ning pakub tulevaste elektriinseneriaprojektide jaoks paindlikuma ja efektiivsema disainilahenduse.
Tõkkekontaktide kasutamisel saavutab vakuumprengijate tehnoloogia parema jõudluse ja usaldusväärsuse, mis muudab selle oluliseks edusammuna modernsetele elektrisüsteemidele. Lisauuringud ja standardiseerimine avardavad selle tehnoloogia laiemat rakendamist ja integreerimist mitmesugustes tööstusharudes.
Tõkkekontaktide eelised ja väljakutsed vakuumprengijates
Need tõkkekontaktid ei näita inertse taaskinnitamist, ei võta kokku, ei oma tavalist kontaktipinge, ja nagu hiljem näidatakse, ei ole nad elektromagnetilise eraldamise all. Arvestades nende eritreid omadusi, võib küsida, miks sellised materjalid pole veel laialdaselt kasutusele võetud elektriinsenerias.
Tõkkekontaktide materjalide peamised väljakutsed vakuumprengijates:
Tootmistehnoloogia: Kuni hiljuti nõid tõkkekontaktide tootmine ja kasutamine kulukaid masinaid, keerulisi termokemilisi protsesse vesinikkas, ja eriliselt koolitatud töötajaid. Oluline probleem oli galiumi ja selle allide hea kleepumine tungstiini ja muid kestvusmetallidega.
Konsolideeritud informatsiooni puudus: Uuringud nende tõkkekontaktide kohta ei ole konsolideeritud üheks allikaks, mis muudab need vähem ligipääsetavaks spetsialistidele.
Süsteemsete uuringute puudus: Hoolimata nende eritreid omadusi, ei ole toime pandud süsteemsed uuringud, mis võimaldaksid inseneritel neid materjale efektiivselt kasutada.
Tõkkekontaktide tootmisprotsess
Tehnoloogiline takistus lahendati aprillis 2024 autor poolt, kui arendati lihtne meetod tõkkekontaktide tootmiseks ja kasutamiseks (patenditaotlus PCTIB2024/054125). See meetod on lihtsam ja enamikul juhtudel odavam kui traditsioonilised jämedad kontaktid, mida kasutatakse vakuumprengimisseadmetes.
Etapid:
Dämpika tootmine: Dämpik valmistatakse rööpitud draadist – tavaliselt tungstiini, mida eelnevalt kasutati lampide filameentides – või rostevaba terasest. Eritistes juhtudel võidakse kasutada molübüdi, niobiumi, reeniumi ja nende allide. Need dämpikud on saadaval tootjalt.
Lõigistamine: Dämpikke lõigistatakse joonteemaadel, sarnaselt jämedate kontaktide kinnitamisele.
Impregneerimine madala sulamispunktiga alliga: Dämpikke impregneeritakse madala sulamispunktiga alliga, mis jääb vedelikuks töötingimustes. Tavaliselt kasutatakse gaali, indiumi ja tinna euteektilisi allide, millele lisatakse sageli hõbeda, et vähendada sulamispunkti.
Tõkkekontaktide testimine vakuumprengijates
Kestvuse testimine käivitus eeltootmisel vakuuprengijate kontaktoril, mille eraldi disainiti tõkkekontaktide jaoks. Testide käigus läbiti 200 000 prengimiskorda 250A AC4 režiimis, kus vool jõudis 600 ampereni ja pinged 690 voltini. Ülepinge testides näitas, et ülepinged olid 2-3 korda madalamad kui standardnormid.
See läbimurremeetod lubab revolutsioneerida vakuumprengijate valdkonda, pakkudes paremat jõudlust ja usaldusväärsust, samal ajal vähendades kulusid. Lisauuringud ja standardiseerimise jõupingud on vajalikud, et täielikult integreerida see tehnoloogia laiemate rakendustega elektriinseneriaindustris. Tootmise ja teadmiste levitamise väljakutsete lahendamisel võivad need innovaatilised tõkkekontaktid varsti saada modernsete elektrisüsteemide osaks.
