Новости

May 16, 2023

Инновации в области прерывания электропитания улучшают работу электромагнитного переключателя

2 ноября 2015 г. автор

2 ноября 2015 г.

от ETRI

Исследователи из Кореи преодолели 100-летнее технологическое ограничение, изготовив первое в мире устройство Mott, которое уменьшает размер и повышает производительность традиционных электромагнитных переключателей и автоматических выключателей.

Исследовательская группа, возглавляемая доктором Хён-Так Кимом из Корейского научно-исследовательского института электроники и телекоммуникаций, разработала инновационную технологию прерывания электропитания на основе устройства перехода металл-изолятор Mott (Mott MIT).

MIT Мотта означает явление, при котором изолятор Мотта резко превращается в металл или наоборот без структурного фазового перехода. Исследовательская группа ранее разработала переключатель критической температуры (CTS) (или устройство MIT) Mott MIT, который генерирует управляющий ток (или сигнал) при критической температуре от 67°C до 85°C, что является уникальной характеристикой диоксида ванадия. После этого устройства MIT были применены к некоторым видам электромагнитных переключателей, прерывающих электрический ток в случае перегрузки по току.

Существующий традиционный электромагнитный переключатель, который выполняет функцию прерывания подачи электроэнергии посредством механического переключения при возникновении сверхтока, состоит как из электромагнита, называемого магнитным контактором, который соединяет или отключает сигналы основного питания, так и из теплового реле перегрузки с включением. функция выключения, контролируемая температурой. Реле перегрузки состоит из дорогого тонкого механического переключателя больших размеров и биметалла, изготовленного из двух отдельных металлов с разными коэффициентами теплового расширения, соединенных вместе. Биметалл имеет свойство изгибаться в любом направлении при нагреве. Сила изгиба биметалла управляет механическим переключателем, вызывающим включение-выключение; это назвали «столетней технологией отключения электроэнергии»; Компания Westinghouse подала заявку на патент на силовой выключатель с использованием биметалла в 1924 году. Однако при длительном использовании биметалл претерпевает изменение характеристик изгиба. Поэтому точность реле перегрузки падает. Наконец, производительность электромагнитного переключателя также ухудшается; это фатальная проблема существующего традиционного электромагнитного переключателя.

Чтобы решить эту проблему, исследовательская группа использует MIT-CTS вместо биметалла в качестве датчика двухпозиционного выключателя. В этом случае механический переключатель заменяется простой электрической схемой, управляющей электромагнитом, а это значит, что механическое переключение заменяется электронным. Таким образом, реле перегрузки MIT становится меньше по размеру за счет удаления большого механического переключателя и обеспечивает точность независимо от температуры окружающей среды в течение длительного времени. Соответственно, электромагнитный переключатель MIT имеет надежную и точную электронную характеристику переключения.

Исследовательская группа подтвердила, что разработанный электромагнитный переключатель MIT удовлетворяет условиям эксплуатации реле перегрузки, указанным в корейском технологическом стандарте, статья 5.6, KSC 4504, совместимом с международным стандартом 60947-4-1. Команда также с помощью экспериментов проверила, что биметаллический выключатель, работающий при переменном токе ниже 1 кВ, может быть заменен на выключатель, изготовленный по разработанной MIT технологии электромагнитного переключения.

В рыночном отчете «Мировой рынок оборудования и систем передачи и распределения» (Gould Report, 2013) объявлено, что объем продаж на мировых рынках силовых выключателей и автоматических выключателей достигнет примерно 29,5 миллиардов долларов в 2016 году.

Предоставлено ETRI