Những thách thức của các tiếp xúc dòng điện trực tiếp điện áp cao trong môi trường nhiệt độ cao: Nguy cơ lão hóa cách nhiệt và tăng khả năng tiếp xúc

1. Nhiệt độ cao tăng tốc lão hóa vật liệu cách điện
Vật liệu cách điện là một thành phần quan trọng của Tích hợp dòng điện trực tiếp điện áp cao . Chức năng của chúng là cô lập các điểm tiềm năng khác nhau, ngăn ngừa rò rỉ hiện tại và đảm bảo hoạt động an toàn của thiết bị. Tuy nhiên, trong điều kiện nhiệt độ cao liên tục, vật liệu cách điện sẽ trải qua quá trình suy giảm nhiệt và phá vỡ chuỗi phân tử, dẫn đến giảm hiệu suất vật liệu, như giảm cường độ điện môi và cường độ cơ học yếu. Quá trình lão hóa này không chỉ rút ngắn tuổi thọ của vật liệu cách điện, mà còn làm tăng nguy cơ phân hủy điện, gây ra những nguy hiểm tiềm ẩn cho các lỗi điện.

2. Thay đổi bề mặt của thiết bị đầu cuối tiếp xúc: màng oxit và hàn nóng chảy nóng
Môi trường nhiệt độ cao cũng có tác dụng phụ đối với các thiết bị đầu cuối tiếp xúc của bộ tiếp xúc DC điện áp cao. Bề mặt của thiết bị đầu cuối kim loại rất dễ phản ứng với oxy trong không khí ở nhiệt độ cao để tạo thành màng oxit dày đặc. Mặc dù màng oxit này bảo vệ kim loại bên trong quá trình oxy hóa thêm đến một mức độ nhất định, nhưng nó cũng làm tăng điện trở tiếp xúc và ảnh hưởng đến sự đi qua của dòng điện. Điều nghiêm trọng hơn là khi dòng điện đi qua điểm tiếp xúc, do nhiệt do hiệu ứng joule tạo ra, hàn nóng có thể xảy ra giữa các thiết bị đầu cuối tiếp xúc, nghĩa là bề mặt tiếp xúc bị tan chảy một phần và liên kết với nhau, không chỉ làm suy giảm trạng thái tiếp xúc, mà còn làm cho mặt tiếp xúc căng thẳng cơ học khi bị ngắt kết nối.

3. Tác động của việc tăng sức đề kháng tiếp xúc
Sự gia tăng điện trở tiếp xúc là hậu quả trực tiếp của hiện tượng trên, có tác động sâu sắc đến trạng thái làm việc của công tắc tơ DC điện áp cao. Đầu tiên, tại thời điểm kết nối và ngắt kết nối, điện trở tiếp xúc lớn hơn sẽ gây ra sự tạo ra các cung. Nhiệt độ cao của hồ quang không chỉ tăng tốc độ mòn và quá trình oxy hóa của các thiết bị đầu cuối tiếp xúc, mà còn có thể làm sáng tỏ bề mặt tiếp xúc, hình thành hố và tiếp tục làm hỏng các điều kiện tiếp xúc. Thứ hai, hiệu ứng sưởi ấm mạnh kèm theo xả hồ quang làm tăng nhiệt độ bên trong của công tắc tơ, tăng tốc quá trình lão hóa của vật liệu cách điện và tạo thành một vòng luẩn quẩn. Ngoài ra, sự gia tăng điện trở tiếp xúc cũng sẽ dẫn đến mức tiêu thụ năng lượng tăng và giảm hiệu quả, điều này chắc chắn không thể chấp nhận được đối với các hệ thống năng lượng hiện đại theo đuổi hiệu quả cao và tiết kiệm năng lượng.

4. Nguy cơ và biện pháp đối phó an toàn
Thất bại về điện do tăng điện trở tiếp xúc, bao gồm nhưng không giới hạn ở lỗi tiếp xúc, ngắn mạch và thậm chí hỏa lực điện, gây ra mối đe dọa rất lớn đối với an toàn nhân sự, bảo vệ thiết bị và hoạt động ổn định của hệ thống. Do đó, điều quan trọng là phải thực hiện các biện pháp hiệu quả để đối phó với những thách thức này trong môi trường nhiệt độ cao. Một mặt, việc lựa chọn các vật liệu cách điện và vật liệu thiết bị đầu cuối tiếp xúc với khả năng chống nhiệt độ cao và hiệu suất chống lão hóa là cơ sở; Mặt khác, tối ưu hóa thiết kế tiếp xúc, chẳng hạn như sử dụng công nghệ xử lý bề mặt mạ bạc hoặc vàng để giảm quá trình oxy hóa và thiết kế cấu trúc tản nhiệt hợp lý để cải thiện khả năng tản nhiệt của công tắc tơ, cũng là chìa khóa. Ngoài ra, kiểm tra và bảo trì thường xuyên, phát hiện và xử lý kịp thời các vấn đề tiềm ẩn cũng là một phần không thể thiếu trong việc đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài của các công tắc tơ trực tiếp điện áp cao.