GIGAVAC-Hochspannungsrelais-Design

Nachfolgend finden Sie eine Diskussion typischer Hochspannungsrelaisdesigns, die von GIGAVAC für Hochspannungsschaltanwendungen verwendet werden.

Die HV-Relais von GIGAVAC sind versiegelt und bieten robuste, kleine und effiziente Hochspannungsdesigns für die anspruchsvollsten Anwendungen.

Interner Ankerstil

Abbildung 1 zeigt ein typisches GIGAVAC-Design, das in vielen GIGAVAC-Hochstrom- und Hochspannungsrelais verwendet wird. Der Anker befindet sich innerhalb der vakuum- oder gasgefüllten versiegelten Keramikhülle, und die Spule befindet sich außerhalb der versiegelten Schaltkammer. Dies ist ein einpoliges Umschaltrelais. Innerhalb der abgedichteten Kammer kommen je nach Schaltanwendung unterschiedliche Kontaktmaterialien zum Einsatz. Wolfram/Molybdän wird für „Making or Breaking“-Lasten in GIGAVAC G8-, G15-, G18-, G50-, G60- und G61-Relais verwendet. Kupferkontakte haben einen geringeren Kontaktwiderstand und werden für „Nur-Übertrag“-Anwendungen mit höherem Strom verwendet, wie z. B. für HF in GIGAVAC G2- und G52-Relais. Abbildung 2 zeigt das gleiche Design, aber mit einer eingebauten internen Abschirmung, die die Lebensdauer des Relais verlängert. Beim Leistungsschalten einer Last mit einem Vakuumrelais verdampfen sogar harte Kontakte, und das Material lagert sich ab und plattiert die Innenwände der Keramikhülle. Diese Ablagerungen verringern mit der Zeit die Isolationsspannung, was das Ende der Lebensdauer des Relais verursacht. GIGAVAC hat die Plate-out-Bedingung gelöst, indem wie gezeigt eine interne Abschirmung hinzugefügt wurde. Die Ablagerungen treffen eher auf die Abschirmung (GIGAVAC G18-Relais) als auf die Keramikwand, was zu einer um ein Vielfaches längeren Relaislebensdauer führt als bei Relais ohne Abschirmung. Beim Anlegen von Spannung an die Spule dieser Relais wird über einen Pol, der durch die Mitte der Spule verläuft, ein Magnetfeld auf den Anker übertragen, der sich innerhalb der abgedichteten Schaltkammer befindet. Der Anker bewegt den gemeinsamen Kontakt zu den Schließerkontakten. Eine Feder in der abgedichteten Kammer stellt den beweglichen Kontakt auf den normalerweise geschlossenen Kontakt zurück, wenn die Spulenspannung entfernt wird.

Membran-Stil

Abbildungen 3 und 4 zeigen die Membranrelais von GIGAVAC. Die Kontakte sind in einer Kammer an der Oberseite des Relais versiegelt. Die Kammer ist oben mit einer Lötverbindung und unten mit einer Membran abgedichtet. Die externen Hochspannungsanschlüsse sind integraler Bestandteil der Lötdichtung. Der Relaisanker befindet sich unter der abgedichteten Kammer und ist nicht gezeigt. Wenn Strom an die Spule angelegt wird, bewegt sich der Anker, und ein keramischer Isolierstab, der an der Membran befestigt ist, bewegt den gemeinsamen Kontakt zum normalerweise offenen Kontakt (einem kleinen Stab) innerhalb der abgedichteten Kammer. Abbildung 3 ist eine normal offene Konfiguration mit Einzelwurf. Der obere Kontakt (A3) ist offen und der bewegliche Kontakt (A2) ist unten. Abbildung 4 ist ein Umschaltrelais. Der Schließer befindet sich oben, der Öffner in der Mitte und der bewegliche Kontakt unten. Bei diesem Relais erstreckt sich die abgedichtete Kammer von der Oberseite des Relais bis hinunter zur Membran, die der bewegliche Kontakt ist. Sowohl die normalerweise offenen als auch die normalerweise geschlossenen Kontakte befinden sich in derselben abgedichteten Kammer.

G81-Verpackungsdesign

Abbildung 5 ist das GIGAVAC G81-Relais. Bei diesem Relais ist das GIGAVAC G41-Relais (Abb. 3 oder 4) in einem Becher verpackt, der mehr Montage- und Hochspannungsanschlussoptionen bietet. Da sich die Kontakte des GIGAVAC G41 im Vakuum befinden, können die Kontakte mehr Hochspannung aushalten als der Abstand zwischen den externen Anschlüssen. Durch das Vergießen des GIGAVAC G41-Relais im Inneren des GIGAVAC G81-Bechers werden die Hochspannungsfähigkeiten erheblich verbessert. GIGAVAC verpackt viele Relais aus demselben Grund, wie z. B. das GIGAVAC G60-Relais (Abbildung 1), um das G61-Relais herzustellen.