Základy připojení vysokovoltového stejnosměrného kontaktního čidlo: Požadavky na polaritu a bezpečnostní pokyny
Vysokonapěťové DC kontaktní spínací relé obvykle mají rozdíly v polaritě
Toto je zejména pravdivé v případech použití s vysokými proudy a napětím.
Proč existují rozdíly v polaritě
Charakteristika oblouku
Proud DC nemá bod nulového přechodu, což ztěžuje uhasení oblouku oproti AC. Polarita (směr proudu) může ovlivnit prodlužování a uhašení oblouku.
Vnitřní konstrukční návrh
Některá kontaktní spínací relé optimalizují zařízení na uhašení oblouku (jako jsou cívky na odvzdušňování oblouku a trvalé magnety) pro směr proudu. Obrácený proud může vést ke snížení schopnosti uhašení oblouku.
Elektronické pomocné obvody
Některá kontaktní spínací relé integrují elektronické obvody na uhašení oblouku nebo potlačení přepětí (např. diody, RC obvody). Nesprávná polarita může poškodit tyto komponenty.
Důsledky obráceného připojení
Selhání uhašení oblouku: Doba trvání oblouku se prodlouží, což vedlo k erozi kontaktů a zkrácení životnosti.
Snížení výkonu: Odpor kontaktů se zvýší a tepelné vyzařování se zintenzivní.
Riziko poškození: Pokud jsou součástí elektronické komponenty (jako jsou potlačovací diody), mohou dojít k krátkým spojením nebo selhání.
Opatření při používání vysokonapěťových relé
Počáteční proud
Příčiny počátečního proudu
Vysokonapěťová DC relé jsou obecně používána v hlavních obvodech strany DC inverzorů (energetické úložiště), výkonových modulů (dodávací sloupce), elektronických řídicích jednotek (elektromobily) a dalších zařízení. Strana DC těchto zařízení obvykle obsahuje kondenzátory, které plní role jako energetické vyrovnávání a vyrovnávání výkonu, filtrace vysokofrekvenčních harmonických složek a šumu, udržování stabilního napětí DC sběrnice, ochrana výkonových zařízení a zlepšení dynamické odezvy systému. To je však podobné kapacitivnímu zatížení, které může způsobit nadměrný rozdíl napětí přes vysokonapěťové DC relé a tedy indukovat počáteční proud.
Důsledky počátečního proudu
Počáteční proud může způsobit, že kontakt vysokonapěťového DC relé zabloudí. Když se cívka odpojí, kontakty se nemohou otevřít a automaticky se otevřou po určité době.
Počáteční proud může způsobit, že jeden kontakt vysokonapěťového DC relé zabloudí. Když je cívka zapojena, relé se nezapne, ale pomocné kontakty zůstanou uzavřeny.
Počáteční proud může způsobit nerovnoměrné kontakty vysokonapěťového DC relé, což snižuje efektivní plochu kontaktu, zvyšuje tepelné vyzařování a vytváří potenciální bezpečnostní rizika.
Přerušení zatížení
Vysokonapěťová DC kontaktní spínací relé čelí při přerušení zatížení (živé přerušení) větším výzvám než AC kontaktní spínací relé. Hlavní důvod je, že proud DC nemá přirozený bod nulového přechodu, což ztěžuje uhašení oblouku. Následující jsou klíčové body a protiopatření:
Obtíže při přerušení zatížení
Trvající oblouk: Proud DC nemá bod nulového přechodu, takže oblouk může trvat dlouhou dobu, což může vést k erozi kontaktů nebo dokonce jejich sváření.
Vysoké uvolnění energie: Při odpojení indukčních zatížení (jako jsou motory a transformátory) se generuje vysoké indukované napětí, které může způsobit poruchu izolace nebo poškození zařízení.
Vliv polaritu: Pokud je kontaktní spínací relé navrženo pro jednosměrné uhašení oblouku, může obrácený proud zhoršit problémy s obloukem.
Technologie uhašení oblouku vysokonapěťových DC kontaktních spínacích relé
Řešení při přerušení zatížení
Předzápínací obvod (běžný v elektromobilích)
Před uzavřením hlavních kontaktů kontaktního spínacího relé se používá předzápínací odporník k omezení počátečního proudu a snížení energie během přerušení.
Pomocné obvody na uhašení oblouku
RC tlumič: Připojen rovnoběžně s kontakty k absorpci indukční energie.
Dioda volného chodu: Poskytuje smyčku proudu pro indukční zatížení (pozor na shodu polarity).
Kovový oxidový varistor (MOV): Omezí nadměrné napětí.
Postupné přerušení
Nejdříve přerušte pomocné kontakty s malým proudem, pak hlavní kontakty (např. v návrhu s dvojitými kontakty).
Opatření
Omezení proudu/napětí: Ujistěte se, že přerušovaný proud nepřesahuje nominální přerušovací kapacitu kontaktního spínacího relé (např. 1000V/500A); jinak může selhat.
Shoda polaritu: Pokud je kontaktní spínací relé navrženo pro jednosměrné použití, musí být napájeno ve správném směru; jinak se sníží schopnost uhašení oblouku.
Typy zatížení:
Odporové zatížení: Snazší k přerušení (nízká energie oblouku).
Indukční zatížení: Vyžadují dodatečné ochranné obvody (jako jsou diody).
Kapacitní zatížení: Buďte opatrní při počátečním proudu při zapínání (může způsobit adhezi kontaktů).
