Högspegel DC-kontaktors kablagegrunder: Polaritetskrav och säkerhetsriktlinjer

Högspegla DC-kontakter har ofta polaritetsbegränsningar

Detta är särskilt sant i tillämpningsscenarier med hög ström och hög spänning.

Varför polaritetsbegränsningar finns

Bågegenskaper

DC-ström har ingen nollgenomgång, vilket gör det svårare att släcka bågen jämfört med AC. Polaritet (strömsriktning) kan påverka utdragen och släckningen av bågen.

Inre strukturell design

Vissa kontakter optimerar bågsläckningsenheter (som magnetiska blåsarringar och permanenta magneter) för strömsriktning. Omvänt ström kan leda till en minskning av bågsläckningsförmågan.

Elektroniska hjälpkretsar

Vissa kontakter integrerar elektroniska bågsläcknings- eller överbelastningsgränser (t.ex. dioder, RC-kretsar). Felaktig polaritet kan skada dessa komponenter.

Konsekvenser av omvänd anslutning

• Misslyckad bågsläckning: Bågens varaktighet förlängs, vilket urplånar kontaktarna och förkortar tjänstelivslängden.

• Prestandaförbättring: Kontaktfriktionen ökar, och värmeutvecklingen intensifieras.

• Skaderisk: Om elektroniska komponenter (som undertryckningsdioder) ingår, kan det orsaka kortslut eller fel.

Försiktighetsåtgärder vid användning av högspänningsreläer

Inträngande ström

Orsaker till inträngande ström

Högspännings-DC-reläer används generellt i huvudkretsar på DC-sidan av inverterare (energilagring), kraftmoduler (laddningsstationer), elektroniska styrenheter (elektriska fordon) och annan utrustning. DC-sidan av sådan utrustning har vanligtvis kondensatorer som spelar rollen av energibuffring och effektbalansering, filtrering av högfrekventa harmoniska och brus, upprätthållande av stabil DC-busspänning, skydd av kraftkomponenter och förbättring av systemets dynamiska respons. Detta liknar dock en kapacitiv belastning, vilket kan orsaka ett för stort spänningsdifferens över högspännings-DC-reläet och därmed inducera inträngande ström.

Konsekvenser av inträngande ström

• Inträngande ström kan orsaka att kontaktarna i högspännings-DC-reläet fastnar. När spolen avspänns kan kontaktarna inte öppnas och kommer att öppna sig automatiskt efter en viss tid.

• Inträngande ström kan orsaka ensidigt fastnande av kontaktarna i högspännings-DC-reläet. När spolen spänns in dras inte reläet in, men hjälpkontaktarna återstår stängda.

• Inträngande ström kan orsaka ojämna kontakt ytor hos högspännings-DC-reläet, vilket minskar den effektiva kontaktarealen, ökar värmeutvecklingen och skapar potentiella säkerhetsrisker.

Belastningsavbrott

Högspännings-DC-kontakter står inför mer allvarliga utmaningar vid belastningsavbrott (levande avbrott) än AC-kontakter. Huvudorsaken är att DC-ström saknar naturlig nollgenomgång, vilket gör bågsläckning svår. Följande är viktiga punkter och motåtgärder:

Svårigheter vid belastningsavbrott

• Förlängd båge: DC-ström har ingen nollgenomgång, så bågen kan fortgå länge, vilket leder till kontakturplåning eller till och med svetsning.

• Hög energifrigörelse: Vid avspänning av induktiva belastningar (som motorer och transformer) genereras hög indusert spänning, vilket kan bryta ned isoleringen eller skada utrustningen.

• Polaritetspåverkan: Om kontakten är utformad för enkelriktad bågsläckning, kan omvänt ström förvärra bågproblem.

Bågsläckningsteknik för högspännings-DC-kontakter

Lösningar för belastningsavbrott

Förinläsningskrets (vanlig i elbilar)

Innan huvudkontakterna i kontakten stängs, används en förinläsningsresistor för att begränsa inträngande ström och minska energi under avbrottet.

Hjälpkretsar för bågsläckning

• RC-snubberkrets: Ansluten parallellt med kontakterna för att absorbera induktiv energi.

• Frihjulsdiod: Ger en strömplats för induktiva belastningar (observera polaritetsmatchning).

• Metalloxidvaristor (MOV): Begränsar överspänning.

Stegvis avbrott

Bryt först de småströmsbaserade hjälpkontakterna, sedan huvudkontakterna (t.ex. i dubbelkontaktsdesign).

Försiktighetsåtgärder

• Ström/spänningsbegränsning: Se till att avbrottsströmmen inte överskrider kontakten's nominella avbrottskapacitet (t.ex. 1000V/500A); annars kan det misslyckas.

• Polaritetsmatchning: Om kontakten är unidirektional design, måste den spännas i den nominella riktningen; annars minskar bågsläckningsförmågan.

• Belastningstyper:

• Resistiva belastningar: Lättare att bryta (låg bågenergi).

• Induktiva belastningar: Kräver ytterligare skyddskretsar (som dioder).

• Kapacitiva belastningar: Var försiktig med inträngande ström vid stängning (kan orsaka kontaktfästning).