Componentes importantes dos novos contatores CC de alta-tensão de energia
Nossa empresa se concentra na pesquisa, desenvolvimento e produção de soluções de peças para contatores de nova energia:Cerâmica metalizada HVDC, componentes de moldagem por injeção de versão automática de cobre HVDC; Tubo de escape de cobre HVDC e componentes de brasagem de resistência da tampa da armadura; e peças da câmara de extinção de arco HVDC.Essas peças do contator de nova energia atendem às necessidades de vários campos, como energia, nova energia e equipamentos industriais.
Os novos contatores CC de alta-tensão de energia geralmente são compostos dos seguintes componentes principais:
1. Movendo contato
Feito de estampagem de cobre, com contatos de liga de prata soldados na superfície para garantir excelente condutividade e resistência ao arco.
2. Contato Fixo
Usinado em cobre, com estrutura de furo de ventilação, e conectado à camada de metalização cerâmica por brasagem a vácuo.
3. Cerâmica Metalizada
Feito de cerâmica de alumina de alta-pureza (Al₂O₃ maior ou igual a 95%) para obter alta tensão suportável de isolamento e vedação hermética.
4. Armadura e garfo elétrico de ferro puro
Estampagem de precisão, alta permeabilidade magnética e baixa perda de histerese para garantir desempenho rápido-de inserção e liberação.
5. Câmara de Arco
A estrutura interna é precisa e a soldagem a laser é utilizada na montagem para garantir que o arco seja extinto de forma rápida, segura e confiável.
6. Conjunto da bobina
O design-da bobina de baixa potência leva em consideração a eficiência energética e a retenção de sucção.
Processo e requisitos técnicos para cerâmica metalizada
O processo de fabricação de cerâmica metalizada de alumina de alta{0}confiabilidade inclui principalmente as seguintes etapas:
1. Preparação de matéria-prima
Selecione pó de alumina de alta-pureza (teor de Al₂O₃ maior ou igual a 95%) e controle rigorosamente o teor de impurezas.
2. Processo de moldagem
Prensagem a seco ou moldagem por fita para garantir consistência dimensional e densidade.
3. Pré-sinterização
A pré-sinterização-de baixa temperatura-(cerca de 1.300 graus) é realizada para melhorar a resistência do corpo verde e facilitar o processamento subsequente.
4. Tratamento de metalização de superfície
Use pasta de molibdênio e manganês para imprimir na superfície cerâmica e formar uma camada de metalização por meio de sinterização em alta-temperatura (cerca de 1450 graus).
5. Tratamento de níquel
Galvanoplastia de níquel (a espessura do Ni é de cerca de 3 ~ 5 μm) na superfície metalizada para melhorar o desempenho de brasagem subsequente.
6. Teste de estanqueidade ao ar
Use um detector de vazamento de espectrômetro de massa de hélio para garantir que a taxa de estanqueidade ao ar atinja<1×10⁻⁹Pa·m³/s.
7. Detecção e triagem de dimensões
Teste rigorosamente a planicidade, a espessura e a precisão da posição do furo, e a tolerância dimensional é geralmente controlada dentro de ± 0,05 mm.
Dicas: A rugosidade da superfície da cerâmica é controlada abaixo de Ra 0,8 μm, o que é útil para a qualidade da brasagem subsequente.
Exemplo de configuração de parâmetro de brasagem a vácuo para furo de exaustão de cobre
No novo contator CC de alta-tensão de energia, as peças de cobre de contato estático são conectadas à cerâmica metalizada por brasagem a vácuo. Os parâmetros típicos do processo são os seguintes:
| Etapas do processo | Requisitos de parâmetro |
| Tipo de solda | Solda-à base de prata (Ag72Cu28) ou AgCuInSn |
| Espessura da solda | 30-50μm |
| Vácuo do forno de brasagem | Menor ou igual a 5×10⁻⁴Pa |
| Taxa de aquecimento | 5-10 graus/min |
| Temperatura de brasagem | 780 graus -820 graus |
| Tempo de isolamento | 5-10 minutos |
| Método de resfriamento | Resfrie lentamente até a temperatura ambiente |
| Projeto do orifício de exaustão | Diâmetro Φ1,0mm-Φ1,5mm |
| Pós{0}}inspeção de soldagem | Estanqueidade ao ar, resistência ao cisalhamento maior ou igual a 50MPa |
Dicas: Durante a fase de pré-tratamento, as peças de cobre precisam ser desengraxadas e a camada de óxido removida para melhorar a molhabilidade e a confiabilidade da brasagem.
Janela de processo típica de soldagem a laser com câmara de extinção de arco
A conexão de peças multi-metálicas dentro da câmara de extinção de arco geralmente é realizada por soldagem a laser. A seguir está uma referência à janela de processo no aplicativo real:
| Projeto | Faixa de parâmetros |
| Tipo de laser | Laser de fibra contínua |
| Comprimento de onda do laser | 1.064 nm (próximo-da banda infravermelha) |
| Potência laser | 300W-1000W |
| Diâmetro do ponto | 0,2-0,6mm |
| Deslocamento da posição do foco | Foco com deslocamento ligeiramente negativo (cerca de -0,5 mm) |
| Velocidade de soldagem | 3-10 mm/s |
| Proteção de gás | Argônio de alta-pureza (vazão de 10 a 20L/min) |
| Profundidade de penetração | >1,5mm |
| Padrão típico de aparência de solda | Sem respingos, sem poros, solda contínua e brilhante |
Dicas: Você pode usar o sistema de monitoramento visual coaxial para observar a poça de fusão em tempo real para melhorar ainda mais a consistência e o rendimento da soldagem.
Pontos-chave da tecnologia de soldagem a laser para câmara de extinção de arco
Em novos contatores CC de alta-tensão de energia, o projeto estrutural da câmara de extinção de arco está diretamente relacionado ao efeito de extinção do arco quando desconectado. Os componentes multi-metálicos na câmara de extinção de arco são geralmente conectados pelo processo de soldagem a laser. Os principais pontos técnicos incluem:
(1). Material de soldagem:Geralmente aço inoxidável ou liga de aço, exigindo boa absorção de laser e condutividade térmica.
(2). Parâmetros do laser:
Potência do laser: 300W ~ 1000W (ajustado de acordo com o material e espessura)
Diâmetro do ponto: 0,2 mm ~ 0,6 mm
Velocidade de soldagem: 3 mm/s ~ 10 mm/s
(3). Requisitos de qualidade de soldagem:
A solda é contínua e uniforme, sem poros e trincas.
Welding depth-to-width ratio>1.5, profundidade de penetração suficiente
(4). Proteção do processo de soldagem:
Use proteção de argônio de alta-pureza (pureza maior ou igual a 99,999%) para evitar a oxidação da solda.
(5). Inspeção pós{2}}soldagem:
Use testes não destrutivos de-raios X-para verificar a qualidade das soldas internas.
Realize testes de resistência à tração e cisalhamento quando necessário.
Dicas: Através do processo de soldagem a laser de alta-precisão, a confiabilidade estrutural e a vida útil da câmara de extinção de arco são garantidas, o que é a principal garantia da qualidade dos novos contatores CC de alta-tensão de energia.
Sinergia de processos e integração de sistemas
O excelente desempenho dos novos contatores CC de alta-tensão de energia depende não apenas da fabricação de alta-qualidade de cada componente, mas também da integração do sistema e da otimização coordenada de cada link do processo. Como parceiro-de longo prazo do Xiamen Hongfa Relay Group, não apenas fornecemos peças qualificadas, mas também participamos do projeto preliminar do cliente, desde a seleção de materiais e adaptação do processo até a verificação de desempenho, para fornecer uma gama completa de soluções técnicas.
Em termos de sinergia de materiais, prestamos especial atenção ao problema de correspondência de expansão térmica entre diferentes materiais. Por exemplo, o coeficiente de expansão térmica da cerâmica de alumina (7,2×10^-6/grau) precisa ser coordenado com a camada de metalização (liga de molibdênio-manganês, cerca de 5,5×10^-6/grau) e componentes de cobre (17×10^-6/grau). Ajustando a fórmula de metalização (adicionando óxido de silício para ajustar o coeficiente de expansão) e usando uma estrutura de transição flexível na camada de brasagem (como um tubo de escape de cobre ondulado), o estresse térmico pode ser efetivamente aliviado, permitindo que os componentes suportem ciclos de temperatura extremos de -40 graus ~+150 graus.
Em termos de conexão de processos, estabelecemos padrões rígidos entre-processos. Cerâmicas metalizadas precisam ser limpas com plasma (potência 300W, tempo 5min) antes da brasagem para remover poluentes orgânicos da superfície; a câmara de extinção de arco após a soldagem a laser precisa ser aliviada - pela tensão e recozida a 250 graus × 2h antes de poder ser montada com o invólucro principal. Cada componente possui um registro completo de rastreabilidade do processo, incluindo lotes de materiais, parâmetros de processo e dados de teste, para garantir que qualquer problema de qualidade possa ser localizado rapidamente.
A verificação de desempenho é o teste final da integração de processos. Projetamos um conjunto completo de soluções de teste para componentes de contatores CC de alta-tensão:
Testes elétricos:incluindo resistência de contato (menor ou igual a 0,5mΩ), resistência de isolamento (maior ou igual a 1000MΩ) e teste de tensão suportável (5000V AC/1min);
Testes mecânicos:força operacional (3-5N), vida mecânica (maior ou igual a 100.000 vezes) e teste de vibração (20-2000Hz, 3 eixos);
Testes ambientais:ciclo de temperatura (-40 graus ~+125 graus, 50 vezes), calor úmido (40 graus /95% UR, 500h) e névoa salina (5%NaCl, 96h).
Por meio desses controles rigorosos e coordenados, os principais componentes dos novos contatores CC de alta{0}tensão de energia que fornecemos ajudam os produtos dos clientes a atingir o nível líder-do setor: capacidade de interrupção de 1.500 VCC/1.000 A, vida elétrica superior a 100.000 vezes, taxa de falha inferior a 0,3‰, atendimento total aos altos-requisitos de confiabilidade de novos veículos de energia e sistemas de armazenamento de energia fotovoltaica.
À medida que o tamanho do mercado de contatores CC de alta{0}}tensão continua a se expandir (o tamanho do mercado global deverá atingir 4,8 bilhões de RMB em 2025), continuaremos a nos aprofundar em tecnologias essenciais, como cerâmica metalizada com alumina, brasagem a vácuo e soldagem a laser, e forneceremos aos clientes soluções de componentes de melhor qualidade e mais confiáveis por meio de inovação de processos e fabricação inteligente, além de promovermos conjuntamente o progresso tecnológico no setor nova indústria elétrica de energia.
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