اساسی‌های پیوستن کنتاکتور مستقیم جریان مستقیم با ولتاژ بالا: نیازمندی‌های قطبیت و رهنمودهای ایمنی
کنتاکتورهای دی‌سی با ولتاژ بالا معمولاً تفاوت قطبیت دارند
این به ویژه در سناریوهای کاربردی با جریان و ولتاژ بالا صدق می‌کند.
دلایل وجود تفاوت قطبیت
ویژگی‌های آتشک
جریان دی‌سی نقطه عبور از صفر ندارد، که منجر به سختی بیشتر در خاموش شدن آتشک نسبت به آ.سی. شده است. قطبیت (جهت جریان) ممکن است روی کشیدن و خاموش شدن آتشک تأثیر بگذارد.
طراحی ساختاری داخلی
برخی از کنتاکتورها دستگاه‌های خاموش‌کننده آتشک (مانند سیم‌پیچ‌های پران‌کننده مغناطیسی و مغناطیس‌های دائمی) را برای جهت جریان بهینه‌سازی می‌کنند. جریان معکوس ممکن است منجر به کاهش توانایی خاموش شدن آتشک شود.
مدارهای کمکی الکترونیکی
برخی از کنتاکتورها مدارهای خاموش‌کننده آتشک یا سرکوب‌کننده اوج (مانند دیودها و مدارهای RC) را یکپارچه می‌کنند. قطبیت اشتباه ممکن است این مولفه‌ها را آسیب ببیند.
پیامدهای اتصال معکوس
شکستن آتشک: مدت زمان آتشک طولانی‌تر می‌شود، که موجب فرسایش تماس‌ها و کوتاه شدن عمر مفید می‌شود.
کاهش عملکرد: مقاومت تماس افزایش می‌یابد و تولید گرما شدید می‌شود.
خطر آسیب: اگر مولفه‌های الکترونیکی (مانند دیودهای سرکوب‌کننده) شامل شوند، ممکن است منجر به کاستی یا خرابی شود.
احتیاط‌های استفاده از رله‌های با ولتاژ بالا
جریان پرشی
دلایل جریان پرشی
رله‌های دی‌سی با ولتاژ بالا معمولاً در مدارهای اصلی دی‌سی مبدل‌ها (انرژی ذخیره‌شده)، ماژول‌های قدرت (پایانه‌های شارژ)، واحد کنترل الکترونیکی (خودروهای برقی) و تجهیزات دیگر استفاده می‌شوند. سمت دی‌سی این تجهیزات معمولاً خازنهایی دارد که نقش‌هایی مانند حفظ انرژی و تعادل قدرت، فیلتر کردن هارمونیک‌های با فرکانس بالا و نویز، حفظ ولتاژ ثابت خط دی‌سی، محافظت از دستگاه‌های قدرت و بهبود پاسخ دینامیکی سیستم را ایفا می‌کنند. با این حال، این مشابه یک بار ظرفیتی است که می‌تواند اختلاف ولتاژ بیش از حد روی رله دی‌سی با ولتاژ بالا ایجاد کند و بنابراین جریان پرشی را القا کند.
پیامدهای جریان پرشی
جریان پرشی ممکن است تماس‌های رله دی‌سی با ولتاژ بالا را چسباند. وقتی که سیم‌پیچ غیرفعال شود، تماس‌ها نمی‌توانند باز شوند و پس از مدتی به طور خودکار باز می‌شوند.
جریان پرشی ممکن است یک طرف تماس‌های رله دی‌سی با ولتاژ بالا را چسباند. وقتی که سیم‌پیچ فعال شود، رله جذب نمی‌شود، اما تماس‌های کمکی باز می‌مانند.
جریان پرشی ممکن است تماس‌های رله دی‌سی با ولتاژ بالا را نامساوی کند، مساحت تماس مؤثر را کاهش دهد، تولید گرما را افزایش دهد و خطرات ایمنی پتانسیلی ایجاد کند.
قطع بار
کنتاکتورهای دی‌سی با ولتاژ بالا در طی قطع بار (قطع زنده) چالش‌های بیشتری نسبت به کنتاکتورهای آ.سی. مواجه می‌شوند. دلیل اصلی این است که جریان دی‌سی نقطه عبور از صفر طبیعی ندارد که خاموش شدن آتشک را سخت می‌کند. نکات و راهکارهای اصلی عبارتند از:
مشکلات قطع بار
آتشک پایدار: جریان دی‌سی نقطه عبور از صفر ندارد، بنابراین آتشک ممکن است برای مدت طولانی پایدار بماند، که منجر به فرسایش تماس‌ها یا حتی جوش شدن آن‌ها می‌شود.
آزادسازی انرژی بالا: وقتی بارهای القایی (مانند موتورها و ترانسفورماتورها) غیرفعال شوند، ولتاژ القایی بالا ایجاد می‌شود که ممکن است عایق‌بندی را بشکند یا تجهیزات را آسیب ببیند.
تأثیر قطبیت: اگر کنتاکتور برای خاموش شدن آتشک یک‌طرفه طراحی شده باشد، جریان معکوس ممکن است مشکلات آتشک را تشدید کند.
فناوری خاموش‌کننده آتشک کنتاکتورهای دی‌سی با ولتاژ بالا
راهکارهای قطع بار
مدار پیش‌شارژ (معمولاً در خودروهای برقی)
قبل از بسته شدن تماس‌های اصلی کنتاکتور، از مقاومت پیش‌شارژ برای محدود کردن جریان پرشی و کاهش انرژی در طی قطع استفاده می‌شود.
مدارهای کمکی خاموش‌کننده آتشک
مدار سربندی RC: به موازات تماس‌ها متصل می‌شود تا انرژی القایی را جذب کند.
دیود فری‌ویل: حلقه جریانی برای بارهای القایی ارائه می‌دهد (توجه به تطابق قطبیت).
واریستور اکسید فلزی (MOV): ولتاژ بیش از حد را محدود می‌کند.
قطع مرحله‌ای
ابتدا تماس‌های کمکی با جریان کم قطع می‌شوند، سپس تماس‌های اصلی (مانند در طراحی دو تماسی) قطع می‌شوند.
احتیاط‌ها
محدودیت جریان/ولتاژ: اطمینان حاصل کنید که جریان قطع شده از ظرفیت قطع مجاز کنتاکتور (مانند 1000V/500A) فراتر نرود؛ در غیر این صورت ممکن است شکست خورد.
تطابق قطبیت: اگر کنتاکتور طراحی یک‌طرفه باشد، باید در جهت اسمی تغذیه شود؛ در غیر این صورت توانایی خاموش شدن آتشک کاهش می‌یابد.
نوع بار:
بارهای مقاومتی: راحت‌تر قابل قطع (انرژی آتشک کم).
بارهای القایی: نیاز به مدارهای محافظ کمکی (مانند دیودها).
بارهای ظرفیتی: از جریان پرشی در حین بسته شدن (ممکن است موجب چسباندن تماس‌ها شود) مراقب باشید.
