Essenciais de conexión do contactor CC de alta tensión: Requisitos de polaridade e liñas de orientación de seguridade

Os contactores de corrente directa de alta tensión xeralmente teñen distincións de polaridade

Isto é especialmente verdadeiro en escenarios de aplicación con corrente e voltaxe altas.

Por que existen as distincións de polaridade

Características do arco

A corrente directa non ten un punto de cruce cero, o que fai que a extinción do arco sexa máis difícil que a da corrente alternada. A polaridade (dirección da corrente) pode afectar ao estiramento e á extinción do arco.

Deseño estrutural interno

Algunhas contactoras optimizan os dispositivos de extinción de arcos (como bobinas de sopro magnético e imanes permanentes) para a dirección da corrente. A corrente inversa pode levar a unha diminución da capacidade de extinción de arcos.

Circuítos auxiliares electrónicos

Certas contactoras integran circuítos electrónicos de extinción de arcos ou supresión de sobretensiones (por exemplo, diodos, circuitos RC). A polaridade incorrecta pode danar estes componentes.

Consecuencias da conexión inversa

• Fallo na extinción do arco: A duración do arco alóngase, lo que desgasta os contactos e acorta a vida útil.

• Degradación do rendemento: Oha resistencia de contacto aumenta, e a xeración de calor intensifícase.

• Risco de danos: Se inclúen compoñentes electrónicos (como diodos de supresión), pode causar cortocircuitos ou fallos.

Precaucións para o uso de relés de alta tensión

Corrente de entrada

Causas da corrente de entrada

Os relés de corrente directa de alta tensión xeralmente úsanse nos circuitos principais do lado DC de inversores (almacenamento de enerxía), módulos de potencia (postos de carga), unidades de control electrónico (vehículos eléctricos) e outro equipo. O lado DC deste equipo xeralmente ten condensadores, que xogan roles en o amortiguamiento de enerxía e o equilibrio de potencia, a filtración de harmónicos de alta frecuencia e ruido, a manutención dunha voltaxe constante do bus DC, a protección dos dispositivos de potencia e a mellora da resposta dinámica do sistema. No entanto, isto é semellante a unha carga capacitiva, que pode causar unha diferenza de voltaxe excesiva a través do relé de corrente directa de alta tensión e, así, inducir a corrente de entrada.

Consecuencias da corrente de entrada

• A corrente de entrada pode facer que os contactos do relé de corrente directa de alta tensión se peguen. Cando a bobina está desenerxizada, os contactos non poden abrirse e abriranse automaticamente despois dun período de tempo.

• A corrente de entrada pode causar unha adhesión unilateral dos contactos do relé de corrente directa de alta tensión. Cando a bobina está enerxizada, o relé non se activa, pero os contactos auxiliares permanecen pechados.

• A corrente de entrada pode causar contactos irregulares no relé de corrente directa de alta tensión, reducindo a área de contacto efectiva, aumentando a xeración de calor e creando perigos de seguridade potenciais.

Interrupción con carga

Os contactores de corrente directa de alta tensión encaran desafíos máis severos durante a interrupción con carga (interrupción en vivo) que os contactores de corrente alternada. A razón principal é que a corrente directa non ten un punto de cruce cero natural, o que dificulta a extinción do arco. Os seguintes son puntos clave e contramedidas:

Dificultades na interrupción con carga

• Arco sostenido: A corrente directa non ten un punto de cruce cero, polo que o arco pode persistir durante moito tempo, levando ao desgaste dos contactos ou incluso á soldadura.

• Liberación de enerxía alta: Cando se desenerxizan cargas inductivas (como motores e transformadores), xérase unha voltaxe inducida alta, que pode romper o aislamento ou danar o equipo.

• Impacto da polaridade: Se o contactor está deseñado para a extinción de arcos unidireccional, a corrente inversa pode agravar os problemas de arco.

Tecnoloxía de extinción de arcos de contactores de corrente directa de alta tensión

Solucións para a interrupción con carga

Circuíto de pre-carga (común en vehículos eléctricos)

Antes de que os contactos principais do contactor pechen, usa-se un resistor de pre-carga para limitar a corrente de entrada e reducir a enerxía durante a interrupción.

Circuítos auxiliares de extinción de arcos

• Circuíto atenuador RC: Conectado en paralelo cos contactos para absorber a enerxía inductiva.

• Diodo de libre paso: Proporciona un bucle de corrente para cargas inductivas (notar a coincidencia de polaridade).

• Varistor de óxido metálico (MOV): Limita a sobretensión.

Interrupción por etapas

Primeiro interrompe os contactos auxiliares de corrente pequena, despois os contactos principais (como no deseño de dous contactos).

Precaucións

• Limitación de corrente/voltaxe: Asegúrese de que a corrente de interrupción non supere a capacidade de interrupción nominal do contactor (por exemplo, 1000V/500A); caso contrario, pode fallar.

• Coincidencia de polaridade: Se o contactor está deseñado unidireccionalmente, debe ser enerxizado na dirección nominal; caso contrario, a capacidade de extinción de arcos disminuirá.

• Tipos de carga:

• Cargas resistivas: Máis fáciles de interromper (baixa enerxía de arco).

• Cargas inductivas: Requiren circuitos de protección adicionais (como diodos).

• Cargas capacitivas: Tense cuidado coa corrente de entrada durante o pechado (pode causar adhesión de contactos).