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Oct 30, 2023

La innovación de interrupción de energía mejora el interruptor electromagnético

2 de noviembre de 2015 por

2 de noviembre de 2015

por ETRI

Investigadores en Corea han superado una limitación tecnológica de 100 años de antigüedad al fabricar el primer dispositivo Mott del mundo que reduce el tamaño y mejora el rendimiento de los interruptores y disyuntores electromagnéticos tradicionales.

El equipo de investigación, dirigido por el Dr. Hyun-Tak Kim del Instituto de Investigación de Electrónica y Telecomunicaciones de Corea, ha desarrollado una innovadora tecnología de interrupción de energía basada en un dispositivo de transición de metal-aislante Mott (Mott MIT).

El Mott MIT significa el fenómeno de que un aislador Mott se convierte abruptamente en un metal o viceversa sin la transición de fase estructural. El equipo de investigación desarrolló previamente un interruptor de temperatura crítica (CTS) Mott MIT (o dispositivo MIT) que genera una corriente de control (o señal) a una temperatura crítica entre 67 °C y 85 °C como característica única del dióxido de vanadio. Después de eso, los dispositivos del MIT se aplicaron a algunos tipos de interruptores electromagnéticos que interrumpen la corriente eléctrica en caso de sobrecorriente.

Un interruptor electromagnético tradicional existente que toma la función de interrumpir la electricidad a través de la conmutación mecánica cuando conduce una sobrecorriente se compone de un electroimán llamado contactor magnético, que conecta o desconecta las señales de alimentación principal, y el relé de sobrecarga térmica con un encendido. función de apagado controlado por temperatura. El relé de sobrecarga se compone de un interruptor mecánico costoso y delicado de gran tamaño y un bimetal que está hecho de dos metales separados con diferentes coeficientes de expansión térmica unidos. El bimetal tiene la característica de doblarse en cualquier dirección cuando se aplica calor. La fuerza de flexión del bimetal controla el interruptor mecánico que induce el encendido y apagado; esto se ha llamado 'tecnología de cien años de interrupción de energía'; Westinghouse aplicó el derecho de patente del disyuntor de potencia utilizando un bimetal en 1924. Sin embargo, el bimetal sufre un cambio en la característica de flexión durante un uso a largo plazo. Por lo tanto, la precisión del relé de sobrecarga cae. Finalmente, el rendimiento del interruptor electromagnético también se deteriora; este es un problema fatal del interruptor electromagnético tradicional existente.

Para resolver el problema, el equipo de investigación utiliza el MIT-CTS en lugar del bimetal como sensor para el interruptor de encendido y apagado. En este caso, el interruptor mecánico se reemplaza por un circuito eléctrico simple que controla el electroimán, lo que significa que el interruptor mecánico se cambia por uno electrónico. Por lo tanto, el relé de sobrecarga MIT se vuelve pequeño en tamaño al quitar el interruptor mecánico grande y tiene la precisión independientemente de la temperatura ambiente a largo plazo. En consecuencia, el interruptor electromagnético MIT tiene una característica de conmutación electrónica fiable y precisa.

El equipo de investigación confirmó que el interruptor electromagnético MIT desarrollado cumple con las condiciones de operación del relé de sobrecarga dadas en un estándar de tecnología coreano, Artículo 5.6, KSC 4504 compatible con el estándar internacional 60947-4-1. El equipo también comprobó a través de experimentos que el interruptor de circuito que usa el bimetal operado por debajo de AC 1 KV puede ser reemplazado por el hecho de la tecnología de conmutación electromagnética desarrollada por el MIT.

Un informe de mercado sobre "El mercado mundial de equipos y sistemas de transmisión y distribución" (Informe de Gould, 2013) anunció que las ventas de los mercados mundiales de interruptores y disyuntores alcanzarán aproximadamente $ 29.5 mil millones en 2016.

Proporcionado por ETRI