Korkeajännite-DV-yhteyden kiinnityksen perusteet: napajärjestelmän vaatimukset ja turvallisuusohjeet

Korkeajännite-DC-kontaktorit usein erottavat polaarisuuden

Tämä on erityisen totta sovellustilanteissa, joissa on suuret sähkövirrat ja korkeat jännitteet.

Miksi polaarisuuserot ovat olemassa

Variauksen ominaisuudet

Vakiossa olevalla sähkövirralla ei ole nollalävistystä, mikä tekee variauksen katoamisesta vaikeampaa kuin vaihtovirralla. Polaarisuus (sähkövirran suunta) voi vaikuttaa variauksen venymiseen ja katoamiseen.

Sisäinen rakennemuoto

Joissakin kontaktoreissa on optimoitu variauksen katoamislaitteita (kuten magneettiset tuulintaitokierrokset ja pysyvät magneetit) sähkövirran suunnalle. Vastakkainen sähkövirta voi johtaa variauksen katoamiskyvyn heikkenemiseen.

Elektroniset apulaitteistot

Jotkut kontaktorit sisältävät elektronisia variauksen katoamisen tai piikkien hillintäpiirejä (esim. diodit, RC-piirit). Väärä polaarisuus voi vahingoittaa näitä komponentteja.

Vastakkaiseen suuntaan yhdistämisen seuraukset

• Variauksen katoamisen epäonnistuminen: Variauksen kesto pidentyy, mikä kuluttaa kosketuksia ja lyhentää käyttöikää.

• Suorituskyvyn heikentyminen: Kosketusvastus kasvaa, ja lämmöntuotanto lisääntyy.

• Vahingon riski: Jos laitteessa on elektronisia komponentteja (kuten hillintadiodit), ne voivat aiheuttaa lyhytkierreitä tai vikoja.

Varotoimet korkeajännite-relaiden käytössä

Alkuvirta

Alkuvirran syitä

Korkeajännite-DC-relaidit käytetään yleensä muuntimien (energiansäilytys), tehomoottorien (latauspylväät), sähköisten ohjausyksiköiden (sähköautot) ja muiden laitteiden DC-puolen päälaitteissa. Tällaisissa laitteissa DC-puolella on yleensä kondensaattoreita, jotka toimivat energian välipuskurina ja tasapainottajana, suodattavat korkeataajuisten harmonioiden ja melun, ylläpitävät vakaita DC-bussijännitteitä, suojaavat teholaitteita ja parantavat järjestelmän dynaamista vastausta. Kuitenkin tämä on samankaltainen kuin kapasitiivinen kuorma, joka voi aiheuttaa liian suuren jänniteeron korkeajännite-DC-relaidin yli ja siten aiheuttaa alkuvirtaa.

Alkuvirran seuraukset

• Alkuvirta voi aiheuttaa korkeajännite-DC-relaidin kosketusten kiinnittymisen. Kun kiertokatkaisija irrotetaan, kosketukset eivät avaudu, mutta ne avautuvat automaattisesti hetken kuluttua.

• Alkuvirta voi aiheuttaa korkeajännite-DC-relaidin kosketusten yksipuolisen kiinnittymisen. Kun kiertokatkaisija kytketään, relaide ei vetäydy, mutta apukosketukset pysyvät suljettuna.

• Alkuvirta voi aiheuttaa epätasaiset kosketukset korkeajännite-DC-relaidissa, mikä pienentää tehokasta kosketusala, lisää lämmöntuotannon ja luoda potentiaalisia turvallisuusriskit.

Kuorman katko

Korkeajännite-DC-kontaktorit kohtaavat vakavampia haasteita kuorman katossa (elävä katko) kuin AC-kontaktorit. Pääasiassa siksi, että DC-sähkövirralla ei ole luonnollista nollalävistystä, mikä tekee variauksen katoamisesta vaikeaa. Seuraavat ovat keskeisiä kohtia ja vastatoimenpiteitä:

Kuorman katkon vaikeudet

• Jatkuva variaus: DC-sähkövirralla ei ole nollalävistystä, joten variaus voi jatkua pitkään, mikä johtaa kosketusten kuluttumiseen tai jopa kitkemiseen.

• Korkea energia vapautuu: Induktioveikkujen (kuten moottorien ja muuntimien) kytkemisen lopettaminen aiheuttaa korkean induktioidun jänniten, mikä voi rikkoa eristystä tai vahingoittaa laitteita.

• Polaarisuuden vaikutus: Jos kontaktori on suunniteltu yksi-suuntaiseen variauksen katoamiseen, vastakkainen sähkövirta voi pahentaa variausoikeudet.

Korkeajännite-DC-kontaktoreiden variauksen katoamistechnologia

Ratkaisut kuorman katkoon

Esilatauskierros (yleinen sähköautoissa)

Ennen kontaktorin päälaitosten sulkemista, esilatausresistoria käytetään rajoittamaan alkuvirtaa ja vähentämään energiaa katkaisun aikana.

Variauksen katoamisen apulaitteistot

• RC-snubber-piiri: Yhdistetty rinnakkain kontaktien kanssa absorboimaan induktiivista energiaa.

• Freewheeling-diodi: Tarjoaa sähkövirtareitin induktiivisille kuormille (huomioi polaarisuuden sopivuuden).

• Metallilevyvaristori (MOV): Rajoittaa ylivirtaa.

Vaiheittainen katko

Ensimmäiseksi katkaistaan pieni-nykyiset apukosketukset, sitten päälaitoksen kosketukset (esimerkiksi kaksikosketusmuodossa).

Varotoimet

• Sähkövirta/jännite rajoitus: Varmista, että katkaisu virta ei ylitä kontaktorin suunnitellun katkaisukapasiteettia (esim. 1000V/500A); muuten se voi epäonnistua.

• Polaarisuuden sopivuus: Jos kontaktori on suunniteltu yksi-suuntaiseen toimintaan, sen on oltava virrantuotannossa nimellissuunnassa; muuten variauksen katoamiskyky heikkenee.

• Kuormatyypit:

• Resistanssi-kuormat: Helpompia katkaista (alhaista variauksen energia).

• Induktio-kuormat: Vaativat lisäsuojapiirejä (kuten diodeja).

• Kapasitiiviset kuormat: Ota huomioon alkuvirta sulkemisen aikana (voi aiheuttaa kosketusten kiinnittymisen).