Osnove spajanja visokonaponskog DC kontakta: Zahtjevi za polaritet i smjernice za sigurnost

Visoki-naponski DC kontaktori obično imaju polarne razlike

Ovo je posebno istinito u primjenama s visokim strujama i naponima.

Zašto postoje polarni različiti

Karakteristike luku

Struja napjena tokom (DC) nema točku nul-prolaska, što čini ugašanje luke težim od onog napjene struje (AC). Polaritet (smjer struje) može utjecati na produljivanje i ugašanje luke.

Unutarnji konstrukcijski dizajn

Neki kontaktoi optimiziraju uređaje za ugašanje luke (poput magnetskih izgonih zavojnica i stalnih magneta) za smjer struje. Obrnuta struja može dovesti do smanjenja sposobnosti ugašanja luke.

Elektronički pomoćni krugovi

Određeni kontaktoi integriraju elektroničke uređaje za ugašanje luke ili suzbijanje nadmeta (na primjer, diode, RC krugovi). Pogrešan polaritet može oštetiti te komponente.

Posljedice obrnutog spoja

• Neuspjeh ugašanja luke: Trajanje luke se produži, što izgrijava kontakte i skraćuje vijek trajanja.

• Smanjenje performansi: Kontakti otpor rastu, a toplinska generacija se intenzivira.

• Rizik od oštećenja: Ako su uključene elektroničke komponente (poput suzbijajućih dioda), to može uzrokovati krajnje spojeve ili oštećenja.

Preporuke za upotrebu visokonaponskih releja

Početni strujni val

Uzroci početnog strujnog vala

Visokonaponski DC releji obično se koriste u glavnim DC krugovima invertera (energetske skladišta), energetskih modula (naplatnih stupova), elektroničkih kontrolnih jedinica (električnih vozila) i drugog opremu. DC strana takve opreme obično ima kondenzatore, koji igraju ulogu u buferiranju energije i balansiranju snage, filtriranju visokofrekventnih harmonika i šuma, održavanju stabilnog DC bus napona, zaštiti naponskih uređaja i poboljšanju dinamičkog odgovora sustava. Međutim, to je slično kapacitivnom opterećenju, što može uzrokovati preveliku razliku napona na visokonaponskom DC releju i time inducirati početni strujni val.

Posljedice početnog strujnog vala

• Početni strujni val može dovesti do lepljenja kontakata visokonaponskog DC releja. Kada se zavojnica deaktivira, kontakte ne mogu otvoriti i automatski će se otvoriti nakon određenog vremenskog perioda.

• Početni strujni val može dovesti do jednostranog lepljenja kontakata visokonaponskog DC releja. Kada se zavojnica aktivira, relej se ne povlači, ali pomoćni kontakti ostaju zatvoreni.

• Početni strujni val može dovesti do neravnomjernosti kontakata visokonaponskog DC releja, smanjujući efektivnu površinu kontakta, povećavajući toplinsku generaciju i stvarajući potencijalne sigurnosne rizike.

Prijelaz opterećenja

Visokonaponski DC kontaktori suočavaju se s većim izazovima tijekom prijelaza opterećenja (živog prekida) od AC kontakatora. Glavni razlog je da DC struja nema prirodnu točku nul-prolaska, što čini ugašanje luke teškim. Sljedeće su ključne točke i protumjere:

Teškoće prijelaza opterećenja

• Trajna luka: DC struja nema točku nul-prolaska, tako da luka može trajati dugo, što dovodi do izgrijava kontakata ili čak spajanja.

• Visoka emisija energije: Kada se induktivna opterećenja (poput motora i transformatora) deaktiviraju, generira se visok inducirani napon, što može uzrokovati rušenje izolacije ili oštećenje opreme.

• Utjecaj polariteta: Ako je kontaktor dizajniran za jednosmjerno ugašanje luke, obrnuta struja može pogoršati probleme s lukom.

Tehnologija ugašanja luke visokonaponskih DC kontakatora

Rješenja za prijelaz opterećenja

Predpreopterećenje (uobičajeno u električnim vozilima)

Prije nego što se glavni kontakti kontakatora zatvore, predpreopterećeni otpornik se koristi za ograničavanje početnog strujnog vala i smanjenje energije tijekom prekida.

Pomoćni krugovi za ugašanje luke

• RC prigušujući krug: Spojen paralelno s kontaktima kako bi apsorbirao induktivnu energiju.

• Diode slobodnog toka: Pružaju petlju struje za induktivna opterećenja (napomena: uskladite polaritet).

• Metalno-kiseonik varistor (MOV): Ograničava previsoke napone.

Postupno prekidanje

Prvo prekinuti male-strujne pomoćne kontakte, a zatim glavne kontakte (na primjer, u dizajnu s dvostrukim kontaktima).

Preporuke

• Ograničenje struje/napona: Osigurajte da prekidna struja ne premaši nominalnu prekidnu sposobnost kontakatora (na primjer, 1000V/500A); inače, može doći do neuspjeha.

• Usklađenost polariteta: Ako je kontaktor dizajniran unidirekcionalno, mora biti energiziran u nominalnom smjeru; inače, sposobnost ugašanja luke će se smanjiti.

• Vrste opterećenja:

• Rezistentna opterećenja: Lakše ih prekinuti (niska energija luke).

• Induktivna opterećenja: Zahtijevaju dodatne zaštitne krugove (poput dioda).

• Kondenzatorska opterećenja: Budite oprezni na početni strujni val tijekom zatvaranja (može dovesti do lepljenja kontakata).