تحديات الموصلات التيار المباشر عالية الجهد في بيئات درجات الحرارة العالية: مخاطر شيخوخة العزل وزيادة مقاومة التلامس

1. ارتفاع درجة الحرارة يسارع شيخوخة المواد العازلة
المواد العازلة هي عنصر مهم من المتواصل الحالي الجهد المباشر الجهد المباشر . تتمثل وظيفتها في عزل النقاط المحتملة المختلفة ، ومنع التسرب الحالي ، وضمان التشغيل الآمن للمعدات. ومع ذلك ، في ظل ظروف درجات الحرارة المرتفعة المستمرة ، ستخضع المادة العازلة للتدهور الحراري وكسر السلسلة الجزيئية ، مما يؤدي إلى انخفاض في أداء المواد ، مثل انخفاض قوة العزل الكهربائي وقوة ميكانيكية ضعيفة. هذه عملية الشيخوخة لا تقصر فقط عمر خدمة المواد العازلة ، ولكن أيضًا تزيد من خطر الانهيار الكهربائي ، مما يضع مخاطر خفية للفشل الكهربائي.

2. التغييرات في سطح محطة التلامس: فيلم أكسيد ولحام ذوبان الساخن
كما أن بيئة درجات الحرارة العالية لها تأثير سلبي على محطات التلامس لمقاواة DC عالية الجهد. من السهل استجابة سطح محطة المعادن مع الأكسجين في الهواء في درجة حرارة عالية لتشكيل فيلم أكسيد كثيف. على الرغم من أن فيلم الأكسيد هذا يحمي المعدن الداخلي من الأكسدة إلى حد ما ، إلا أنه يزيد أيضًا من مقاومة التلامس ويؤثر على مرور التيار السلس. الأمر الأكثر جدية هو أنه عندما يمر التيار عبر نقطة التلامس ، بسبب الحرارة الناتجة عن تأثير جول ، قد يحدث اللحام الساخن بين أطراف التلامس ، أي أن سطح التلامس يذوب جزئيًا وربطه معًا ، مما لا يتدهور حالة التلامس فحسب ، بل يجعل الوجه الموصل أكبر من الإجهاد الميكانيكي عند فصله ، وزيادة معدل الفشل.

3. تأثير زيادة مقاومة التلامس
الزيادة في مقاومة التلامس هي نتيجة مباشرة للظاهرة المذكورة أعلاه ، والتي لها تأثير عميق على حالة العمل لمقالبة العاصمة عالية الجهد. أولاً ، في لحظة الاتصال والانفصال ، ستتسبب مقاومة التلامس الأكبر في توليد الأقواس. لا تزيد درجة الحرارة المرتفعة للقوس فقط من التآكل وأكسدة محطات التلامس ، ولكن أيضًا قد تقوم أيضًا بتجميع سطح التلامس ، وتشكيل الحفر ، وتدهور ظروف التلامس. ثانياً ، يزيد تأثير التدفئة القوي المصحوب بتفريغ القوس من درجة الحرارة الداخلية للمتوصيل ، ويسرع عملية الشيخوخة للمادة العازلة ، ويشكل دائرة مفرغة. بالإضافة إلى ذلك ، ستؤدي الزيادة في مقاومة التلامس أيضًا إلى زيادة استهلاك الطاقة وتقليل الكفاءة ، والتي لا شك فيها غير مقبولة لأنظمة الطاقة الحديثة التي تتابع كفاءة عالية وتوفير الطاقة.

4. مخاطر السلامة والتدابير المضادة
تشكل الفشل الكهربائي الناجم عن زيادة مقاومة التلامس ، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر ، فشل الموصل ، الدائرة القصيرة للدائرة ، وحتى الحريق الكهربائي ، تهديدًا كبيرًا لسلامة الموظفين وحماية المعدات وتشغيل النظام المستقر. لذلك ، من الأهمية بمكان اتخاذ تدابير فعالة للتعامل مع هذه التحديات في بيئات درجة الحرارة العالية. من ناحية ، فإن اختيار المواد العازلة والمواد الطرفية الملامسة ذات المقاومة الممتازة لدرجة الحرارة العالية والأداء المضاد للشيخوخة هو الأساس ؛ من ناحية أخرى ، فإن تحسين تصميم التلامس ، مثل استخدام تقنية معالجة سطح الطلاء الفضية أو الذهب لتقليل الأكسدة ، وتصميم بنية تبديد حرارة معقولة لتحسين قدرة تبديد الحرارة للمتوصيل ، هو أيضًا المفتاح. بالإضافة إلى ذلك ، يعد التفتيش والصيانة المنتظمين ، والكشف في الوقت المناسب ومشاكل محتملة جزءًا لا غنى عنه من ضمان التشغيل المستقر على المدى الطويل للمقاورين الحاليين للتيار المباشر .