Elastīgo kontaktu izmantošanas priekšrocības jaunajā vakuumbrīdinātāju paaudzē
Vakuumaizolētājs ar Elastīgiem Kontaktpunktiem
Vakuumaizolētājā, kas izmanto elastīgus dempfērus, izgatavotos no dzelzs metāliem un impregnētos līdzplūstošu legūru, var izmantot vakuuma pārslēguma ierīcēs, īpaši sistēmās, kurās nepieciešama lielu strāvas (piemēram, hidroģēna un metāla ražošanas elektrolīzes) vai ātra pārslēguma (piemēram, vidēja sprieguma gājiena strāva). Tie ir piemēroti arī esošo sistēmu slēgšanas jaudas tūlītējam palielināšanai, piemēram, droši palielināt slodzes maiņa transformatoros (OLTC) vēju turbīnām.
Elastīgu kontaktpunktu izmantošana noņem robežas nominālajai strāvai, ko rada kompresijas spēku kvadrātiska pieaugums. Tādējādi jaunas sistēmas var projektēt būt nelielākas un ekonomiskākas. Tomēr nepieciešami turpmāki pētījumi un šo atklājumu iekļaušana standartos, lai tos varētu ieviest.
Elastīgu Kontaktpunktu Koncepts Vakuumaizolētājos
Elastīgie kontaktpunkti vakuumaizolētājos būtībā ir līdzīgi dzelzs metālu mitruma dempfēriem (Att. 1), kas impregnēti ar zemas temperatūras legūru, kas nodrošina kontaktu caur šķidra fāzi. Agrākā literatūrā tos sauc par savienojumu līdzplūstošiem metālu kontaktpunktiem, taču šis termins nav galīgs šim specifiskajam kontaktpunkta veidam, jo šķidra fāze pastāv tikai kā dūnis uz dzelzs metālu drata virsmas.
Saskaņā ar svarīgajām raksturojošajām īpašībām — vibrāciju noturību un kontaktu visā redzamajā platībā — tie tiek sasniegti, izmantojot mitruma dempfēra īpašības. Elastīgo kontaktpunktu dizains ne tikai pārvar tradicionālo kontaktpunktu materiālu ierobežojumus augsta spiediena un liela strāvas lietojumā, bet arī nodrošina ierīču stabilitāti un uzticamību. Šī inovācija ir būtiska, lai palielinātu enerģijas sistēmu efektivitāti un drošību, un sniedz elastīgāku un efektīvāku dizaina pieeju nākotnes elektrikas inženierzinātnes projektiem.
Elastīgu kontaktpunktu izmantošana ļauj vakuumaizolētāju tehnoloģijai sasniegt labāko veiktspēju un uzticamību, padarot to par būtisku progresu modernās enerģijas sistēmās. Turpmākie pētījumi un standartizācija atvieglos šīs tehnoloģijas plašāku lietošanu dažādās nozarēs.
Elastīgu Kontaktpunktu Priekšrocības un Izdevības Vakuumaizolētājos
Šie elastīgie kontaktpunkti neatgriežas inertiem, nevar salikties, nemaz netur konventionālu kontaktpunktu pretestību un, kā tiks parādīts vēlāk, nav pakļauti elektromagnētiskai atdalīšanai. Ņemot vērā šīs izcilās īpašības, varētu jautāt, kāpēc šādas materiālas vēl nav plaši pieņemtas elektrikas inženierzinātnēs.
Elastīgo Kontaktpunktu Materiālu Galvenās Grūtības Vakuumaizolētājos:
Ražošanas Tehnoloģija: Līdz nesenam elastīgo kontaktpunktu ražošanai un pielietošanai bija nepieciešamas dārgas ierīces, sarežģītas termohīmiskās proceses hidroģena atmosfērā un īpaši apmācīta personāla. Nozīmīga problēma bija gaļa un tās legūru trūkstīga piesātināšanās ar volframu un citiem dzelzs metāliem.
Konsolidētas Informācijas Trūkums: Pētījumi par šiem elastīgajiem kontaktpunktiem nav apkopoti vienā avotā, padarot tos mazāk pieejamus speciālistiem.
Sistēmisku Pētījumu Trūkums: Neraugoties uz to, ka šie materiāli ir izcilas īpašības, sistēmiski pētījumi, kas ļautu inženieriem efektīvi lietot šos materiālus, nav veikti.
Elastīgo Kontaktpunktu Ražošanas Process
Tehnoloģiskais šķēršļa risinājums tika atrasts aprīlī 2024, kad autors izstrādāja vienkāršu metodi elastīgo kontaktpunktu materiālu ražošanai un pielietošanai (patenta pieteikums PCTIB2024/054125). Šī metode ir vienkāršāka un, lielākoties, ekonomiskāka salīdzinājumā ar tradicionālajiem cietajiem kontaktpunktiem, kas tiek izmantoti vakuuma pārslēguma ierīcēs.
Apkopotas Darbības:
Dempfera Izgatavošana: Dempfers tiek izgatavots no mitruma dratiem — parasti no volframa, kas iepriekš tika izmantots inkandescentu lampu spirāles — vai nerūstīgā stāļa. Speciālos gadījumos var izmantot molibdēnu, niobiu, reniju un to legūras. Šie dempfers ir viegli pieejami ražotājiem.
Lūzušana: Dempfers tiek lūzusi uz vedējiem līdzīgi tam, kā to darītu ar cietajiem kontaktpunktiem.
Impregnācija ar Zemas Temperatūras Legūru: Dempfers tiek impregnēts ar zemas temperatūras legūru, kas paliek šķidrs darba apstākļos. Bieži izmantotas ir gaļa, indijs un cinka eutektiskās legūras, bieži pievienojot tos ar sarkanmetālu, lai samazinātu talāšanās temperatūru.
Elastīgo Kontaktpunktu Testēšana Vakuumaizolētājos
Izpildīti ilgstoši testi, lai pārbaudītu elastīgo kontaktpunktu ilgumspēju, izmantojot speciāli projektētu elastīgo kontaktpunktu priekšprodukta vakuuma kontaktora. Šajos testos kontaktpunkti izturēja 200 000 pārslēguma ciklus 250A AC4 režīmā, ar strāvām līdz 600 amperiem un spriegumu līdz 690 voltu. Pārsprieguma testēšana parādīja, ka pārspriegumi bija 2-3 reizes zemāki par standarta normām.
Šis revolucionārā metode solīst radikāli mainīt vakuumaizolētāju jomu, nodrošinot labāko veiktspēju un uzticamību, samazinot izmaksas. Nepieciešami turpmāki pētījumi un standartizācijas centieni, lai pilnībā integrētu šo tehnoloģiju plašākās lietošanās elektrikas inženierzinātnes nozarē. Risinot ražošanas un informācijas izplatīšanas grūtības, šie inovatīvie elastīgie kontaktpunkti drīz var kļūt par parastu elementu modernās enerģijas sistēmās.
