Relè CC ad alta tensione: il guardiano della sicurezza per veicoli a nuova energia e stazioni di ricarica

Man mano che i nuovi veicoli energetici si evolvono verso piattaforme a voltaggio da 800 V o anche superiore, l’efficienza di ricarica compie un salto di qualità. La ricarica rapida può ripristinare l’80% della capacità della batteria entro 10-20 minuti, avvicinandosi all’esperienza di rifornimento dei veicoli a benzina. Tuttavia, dietro questo raddoppio della tensione si nascondono molteplici e gravi sfide per i sistemi elettrici: temperature dell’arco che superano i 3000°C durante la disconnessione, rischi di guasti all’isolamento esponenzialmente aumentati e rischi di saldatura significativamente aumentati dovuti a correnti elevate. I tradizionali relè di sistema a 400 V non sono più in grado di soddisfare i requisiti di ridondanza di sicurezza. In quanto 'cancello di sicurezza finale' nei circuiti ad alta tensione, la sofisticazione tecnica dei relè CC ad alta tensione definisce direttamente i confini di sicurezza sia per i veicoli che per le stazioni di ricarica, rendendoli un collo di bottiglia fondamentale e un campo di battaglia strategico per il progresso del nuovo settore energetico.

1. Tecnologia principale: le triple protezioni risolvono le sfide dell'alta tensione e dell'alta corrente
Il funzionamento affidabile dei relè CC ad alta tensione si basa sull'innovazione sinergica della tecnologia di estinzione dell'arco, dei materiali di contatto e dei processi di tenuta. Insieme, questi tre elementi costituiscono la base per un funzionamento stabile in condizioni di alta tensione e corrente elevata.

UN. Tecnologia Arc-Quenching: il metodo principale per domare gli archi a 3000°C. Gli archi generati durante l'interruzione dei circuiti CC ad alta tensione rappresentano la principale minaccia per la sicurezza, poiché la loro durata incide direttamente sulla durata dei contatti e sulla sicurezza del sistema. Gli attuali approcci tradizionali offrono due soluzioni principali. La più diffusa è la tecnologia ad arco magnetico, che impiega una bobina magnetica interna per generare una forza di Lorentz trasversale, trascinando l’arco in una griglia ceramica ad arco per la segmentazione e il raffreddamento, ottenendo una rapida estinzione. La seconda è la tecnologia di estinzione dell'arco sotto vuoto, che sfrutta l'elevata resistenza dell'isolamento di un ambiente sotto vuoto per bloccare la conduzione dell'arco, adatta a livelli di tensione più elevati. Sopprimendo la generazione dell'arco attraverso il vuoto all'interno dello spazio di contatto e determinando la diffusione dell'arco tramite campi magnetici, questo metodo garantisce zero emissioni di gas e una durata di servizio eccezionalmente lunga, rendendolo particolarmente adatto per il funzionamento ad alta frequenza in ambienti estremi.

B. Materiali di contatto: formulazione di precisione che bilancia conduttività e resistenza all'arco. I contatti costituiscono il 'cuore' dei relè e richiedono la selezione del materiale che bilancia perfettamente la conduttività elettrica, la resistenza alla saldatura e la tolleranza all'erosione dell'arco.

C. Processo di sigillatura: una barriera protettiva contro le interferenze ambientali. Le applicazioni ad alta tensione richiedono requisiti di tenuta eccezionalmente rigorosi, che incidono direttamente sulle prestazioni di isolamento e sulla durata del relè. Pertanto, utilizziamo la tecnologia di sigillatura ceramica. Questa tecnica consente di ottenere un isolamento completo tra la camera di contatto e l'ambiente esterno, garantendo un grado di protezione IP67 o superiore. Resiste a temperature estreme che vanno da -40°C a +85°C, nonché a condizioni difficili come umidità e polvere. Offriamo anche la tecnologia di sigillatura con resina epossidica. L'invasatura sotto vuoto riempie gli spazi tra i contatti, combinato con un'atmosfera di gas misto a idrogeno, garantisce un'interruzione affidabile della tensione di 1.000 V CC all'interno di strutture compatte, riducendo al contempo il rumore operativo e adattandosi agli spazi ristretti di installazione dei veicoli.

2. Sicurezza e affidabilità: dalla protezione passiva all'allarme precoce attivo

La progettazione di sicurezza dei relè CC ad alta tensione comprende l'intero processo di 'prevenzione, monitoraggio, protezione'. Attraverso l'implementazione di zero arc flash, meccanismi anti-adesione e sistemi di monitoraggio delle condizioni, viene stabilito un sistema di protezione di sicurezza a più livelli.

UN. Implementazione Zero Arc Flash: blocco dei percorsi di propagazione dell'arco. L'assenza di arco elettrico è la caratteristica di sicurezza principale dei relè ad alta tensione. Il design della camera di estinzione dell'arco sigillata confina gli archi all'interno di involucri in ceramica o metallo, prevenendo schizzi esterni che potrebbero accendere i combustibili circostanti.

B. Design antiaderente: doppia protezione contro guasti fatali. L'incollamento dei contatti rappresenta la modalità di guasto più pericolosa per i relè ad alta tensione, poiché potenzialmente impedisce la disconnessione del circuito e provoca incendi o scosse elettriche. Il settore utilizza soluzioni a doppio rilevamento per prevenire efficacemente tali guasti.

C. Monitoraggio delle condizioni: avvisi di sicurezza del ciclo di vita. I moderni relè CC ad alta tensione si sono evoluti da semplici attuatori in unità di rilevamento intelligenti. Integrando sensori di tensione e corrente, consentono un monitoraggio completo delle condizioni per prevenire guasti improvvisi.

Soluzioni basate sulla tecnologia: affrontare con precisione i punti critici delle applicazioni di fascia alta

Per far fronte alle sfide tecniche delle piattaforme ad alta tensione da 800 V e alle esigenze di sicurezza del nuovo settore energetico, i nostri relè CC ad alta tensione offrono molteplici vantaggi. Inoltre, i nostri prodotti integrano chip di monitoraggio intelligente di terza generazione. Con le loro caratteristiche tecniche di 'massima sicurezza, durata di vita estesa e controllabilità intelligente', i nostri relè HVDC fungono da 'guardiani della sicurezza' per i veicoli a nuova energia e le stazioni di ricarica. Salvaguardano gli aggiornamenti della piattaforma ad alta tensione, spingendo il settore verso una maggiore efficienza e una maggiore sicurezza e affidabilità.