L-abżjieħ ta’ l-użu tal-Elastic Contacts fid-dħul ġdid ta’ Vacuum Interrupter

Interruptur tal-Vakju Bazat fuq Kuntatti Elastici

Interruptur tal-vakju li jistgħu jagħmlu użu minn elementi tad-dampjng elastiku magħmula mill-metali refrattarji u mitlalqa b'lega eutectica fusibile jistgħu jiġu impiegati fl-apparat tal-switching tal-vakju, speċjalment fis-sistemi li għandhom iswitchew kurrenti kbira (pereżempju, elektrolizzaturi għall-prodotti tal-ħidrogen u tal-metali) jew il-switching ta' velocità mgħodda (pereżempju, il-korrent diretta tas-silġ). Dawn huma wkoll adattati biex jzidu l-kapaċità tal-switching ta' sistemi eżistenti immedjatament, bħal per esempju, biex jżidu s-sikuri tat-tap changers on-load (OLTC) għall-transformaturi tal-vent.

L-użu tal-kuntatti elastiki jneħħi l-limiti fuq l-amplitudini tal-kurrent nominali li nħolqu minn l-aument kwadratiku tal-forzi tal-kompresjoni. Bil-konsegwenza, is-sistemi ġodda jistgħu jiġu disegnati biex ikunu aktar kompakti u ekonomiċi. Imma, huwa neċessarju l-istudju addizzjonali u l-inċluzjoni ta' dawn il-għadib fil-standardi għall-implementazzjoni tagħhom.

Konċett tal-Kuntatti Elastiki fil-Interruptur tal-Vakju

Fl-intern, il-kuntatti elastiki għall-interruptur tal-vakju huma simili għal dampjng tal-mesh tal-fil (Fig.1) magħmula mill-metali refrattarji u mitlalqa b'lega ta' fusibilità bassa li jipprovdu kontatt permezz ta' faza likwida. Il-letteratura ta' l-ebda tiftix lilhom bħala kontatti komposti tal-metalet likwidi, ma dan il-term huwa mhux definitiv għal din il-tip ta' kontatt, għax il-faza likwida tfisser biss livell żgħir fuq is-silġ tal-fil refrattarju.

Fil-kontrari, il-karatteristiċi sigġarrifika – ir-resistenza tal-vibrazzjoni u l-kontatt fuq l-area visibbli kollha – jiġu raggiunti grazzia l-karatteristiċi tal-dampjng tal-knit. Id-disinn tal-kuntatti elastiki ma jghallef biss il-limiti tal-materiali tradizzjonali tal-kontatt fl-applikazzjonijiet ta' pressjoni u kurrent għoli, ixxejn jgarantixxi l-stabilità u r-relibilità tal-opera tal-equipament. Din l-innovazzjoni hija essenzjali għall-bettera tal-effiċjenza u t-tisgħa tas-sistemi tal-enerġija u tgħalli l-approċċ diżennjattiv aktar fleksibbli u effiċjenti għal proġetti elektriki futuri.

Bi t-taqsam tal-kuntatti elastiki, it-teknoloġija tal-interruptur tal-vakju toħroġ fuq l-prestazzjoni u r-relibilità, li jgħin li tkun avvans importanti għas-sistemi moderni tal-enerġija. L-istudju addizzjonali u l-standardizazzjoni se jfasslu l-pass għall-applikazzjoni u l-integrazzjoni ampliera ta' din it-teknoloġija fid-diversi industrijali.

Vantaggi u Sfidi tal-Kuntatti Elastiki fil-Interruptur tal-Vakju

Dawn il-kuntatti elastiki ma jkunux jippermettu l-rebound inertjali, ma jistgħux jiġu mwaqqfa, ma jkunux jippossiedu l-resistenza tal-kontatt tradizzjonali, u, kif ser jiġi dimostrat wara, ma jsogġġġu għal separazzjoni elettromagnetika. Fl-każ ta' dawn il-karatteristiċi straordinarji, sibna x-xulj qabel li dawn il-materiali ma jkunux jkollhom applikazzjoni ampliera fid-dinja tal-ingenerarja elektrika.

Sfidi Prinċipali tal-Materiali tal-Kontatt Elastiku fil-Interruptur tal-Vakju:

1. Teknoloġija ta' Produttività: Sa l-aħħar, it-tajjeb u l-applicazzjoni tal-materiali tal-kontatt elastiku rekkjet l-ebda equipament kostos, processi termokemika komplikati fit-tmien atmosferiku tal-idroġen, u persunalita specialment trawni. Problema signifikanti kienet it-tieqa dubbja tal-gallium u tal-iegħd tal-gallium mal-wolfram u l-oħra metali refrattarji.

2. Mankanza ta' Informazzjoni Konsolidata: Ir-riċerka suġġettiva għal dawn il-kuntatti elastiki ma kienetx tkun konsolidata fi sorg tal-wahda, li jgħaddimha aktar inaccessibli għal specialisti.

3. Mankanza ta' Studji Sistematika: Nonostante l-karatteristiċi straordinarji, studji sistematika li jippermettew lil ingeneri japplikaw dawn il-materiali effettivament ma kienux msemmi.

Proċess ta' Manifattura għal Kuntatti Elastiki

Il-bariera teknoloġika ġiet solvta mil-lautor fi April 2024 permezz ta' l-idejazzjoni ta' metodu sempliċi għal t-tajjeb u l-applicazzjoni tal-materiali tal-kontatt elastiku (applikazzjoni tal-brevett PCTIB2024/054125). Dan il-metodu huwa sempliċi u, f'dan il-każ, aktar ekonomiku minn dak tradizzjonali tal-kontatti rigidi użati fl-equiptament tal-switching tal-vakju.

Paġġi Involuti:

1. Fabbrikażjoni tal-Dampjng: Id-dampjng huwa magħmul minn mesh tal-fil – tipikament wolfram, li qabla kienet tuża fil-filament tal-lummi incandescenti – jew tal-acciaju tal-inox. Fikom kundizzjonijiet speċjali, molybdenu, niobiju, reniu, u l-iegħd tal-huma jistgħu jiġu użati. Dawk id-dampjng huma disponibbli mill-manifattruri.

2. Soldering: Id-dampjng jiġu solderati fuq il-konduċturi b'mod similar kif jiġu attaċkat il-kuntatti rigidi.

3. Impregnazzjoni b'Lega tal-Fusibilità Bassa: Id-dampjng jiġu impregnati b'lega tal-fusibilità bassa li tiġi likwida sott il-kondizzjonijiet operativi. Li jkunu użati ftit huma eutectic gallium, indium, tin, soventi metax-xogħol tal-argento biex jinżallu l-punkt tal-fusibilità.

Testjar tal-Kuntatti Elastiki fil-Interruptur tal-Vakju

I-testjar tal-durabilità tal-switching ġiet effettwat fuq kontaktur tal-vakju pre-produzzjoni specjalment disegnat għal kontatti elastiki. Filwaqt li dawn it-testjar, il-kontatti passaw permezz ta' 200,000 sikli ta' switching fuq 250A fil-mod AC4, kun kurrenti li erġgħu sa 600 amperi u voltijiet sa 690 volts. It-testjar tal-overvoltages wassal li l-overvoltages kienu 2-3 darba infeħles minn normi standard.

Dan il-metodu revoluzzjonarju jipprova li jirrevołuzzerani l-qasam tal-interruptur tal-vakju biex jipprovduni prestazzjoni superiore u relibilità waqt li jniżżlu l-kustanti. L-istudju addizzjonali u l-standardizazzjoni huma neċessarji biex jiġi integrati t-tot fil-applikazzjonijiet ampliera fid-dinja tal-ingenerarja elektrika. Bi l-affrontament tal-sfidi tal-produttività u t-tedded tal-informazzjoni, dawn il-kuntatti elastiki innovativi jistgħu ssiru parti essenzjali tas-sistemi moderni tal-enerġija.