Mfano wa Muundo wa Msimbo wa DC wa Kiwango Kikuu: Matumizi ya Ubusara na Mawasilisho ya Usalama

Mfumo wa Mawasiliano wa DC wa kiwango cha juu mara nyingi una tofauti za kutofautiana

Hii ni hasi katika viwango vya matumizi ambavyo na umeme mkubwa na mawimbi makubwa.

Sababu za Kutofautiana

Sifa za Arc

Mawimbi ya DC haina pointi ya zero-crossing, kufanya kudumu arc kuwa ngumu zaidi kuliko AC. Kutofautiana (mhusika wa mawimbi) inaweza kusababisha athari ya kupanua na kudumu arc.

Uundaji wa Sita ndani

Baadhi ya mawasiliano yameimarishwa vitu vya kudumu arc (kama vile magamba ya magnetic blowout na magnets muhimu) kwa mhusika wa mawimbi. Mawimbi yanayopanuliwa kinyume inaweza kusababisha upunguzo wa uwezo wa kudumu arc.

Mzunguko wa Nyanja wa Msaada wa Electroniki

Baadhi ya mawasiliano yamejumuisha mzunguko wa electroniki wa kudumu arc au surges (kama vile diodes, RC circuits). Tofauti sahihi ya kutofautiana inaweza kuharibu vitu hivi.

Matokeo ya Kupanuliwa Kinyume

• Kudumu Arc Inafeli: Muda wa arc unatumika mrefu, unachohara mawasiliano na kukurutia miaka ya huduma.

• Upunguzo wa Uwezo: Ukinga wa mawasiliano unajaa, na kujenga moto kunzika.

• Hatari ya Kuharibika: Ikiwa vitu vya electroniki (kama vile diodes za suppression) vinapatikana, inaweza kusababisha short circuits au failures.

Hatua za Kujitunza wakati wa Matumizi ya Mawasiliano ya Kiwango cha Juu

Mawimbi ya Kuingia

Sababu za Mawimbi ya Kuingia

Mawasiliano ya DC ya kiwango cha juu mara nyingi hutumiwa katika mzunguko wa DC wa inverter (energy storage), moduli za umeme (charging piles), nyanja za mawasiliano za electroniki (electric vehicles) na vyombo vingine. Upande wa DC wa vyombo hivi mara nyingi una capacitors, ambayo huchukua nafasi za energy buffering na power balancing, filtering high-frequency harmonics na noise, kudumisha bus voltage safi, kupambana na devices za umeme, na kuboresha response dynamic ya system. Lakini hii ni sawa na capacitive load, ambayo inaweza kusababisha tofauti ya umeme mkubwa katika mawasiliano ya DC ya kiwango cha juu na kudumu mawimbi ya kuingia.

Matokeo ya Mawimbi ya Kuingia

• Mawimbi ya kuingia inaweza kusababisha mawasiliano ya mawasiliano ya DC ya kiwango cha juu kuhifadhiwa. Wakati coil haijawahi, mawasiliano hayawezi kufunguka na hatafsiriwa kuzinduka baada la muda.

• Mawimbi ya kuingia inaweza kusababisha mawasiliano ya mawasiliano ya DC ya kiwango cha juu kuhifadhiwa moja tu. Wakati coil jivuno, relay haijawahi kupiga, lakini mawasiliano ya msaada yanahifadhiwa funga.

• Mawimbi ya kuingia inaweza kusababisha mawasiliano ya mawasiliano ya DC ya kiwango cha juu kutokua sawa, kutokoseleza area ya mawasiliano, kujenga moto zaidi, na kutengeneza hatari za afya.

Interruption ya Kutumia Mteko

Mawasiliano ya DC ya kiwango cha juu huwa na changamoto zaidi wakati wa interruption ya kutumia mteko (live breaking) kuliko mawasiliano ya AC. Sababu asili ni kwamba mawimbi ya DC haina pointi ya zero-crossing, kufanya kudumu arc kuwa ngumu. Hapa ni vipengele muhimu na suluhisho:

Vigumu vya Interruption ya Kutumia Mteko

• Arc Inaendelea: Mawimbi ya DC haina pointi ya zero-crossing, hivyo arc inaweza kudumu muda mrefu, kusababisha mawasiliano kuhara au hata kuhifadhiwa pamoja.

• Uchaji wa Umeme Mkubwa: Wakati loads za inductive (kama vile motors na transformers) hajaumia, umeme mkubwa unategemea, ambao unaweza kusababisha insulation kupungua au kuharibi devices.

• Tofauti za Kutofautiana: Ikiwa mawasiliano imeundwa kwa kudumu arc moja tu, mawimbi yanayopanuliwa kinyume inaweza kuboresha masuala ya arc.

Teknolojia ya kudumu arc ya mawasiliano ya DC ya kiwango cha juu

Suluhisho kwa Interruption ya Kutumia Mteko

Mzunguko wa Pre-charging (Common in Electric Vehicles)

Kabla ya mawasiliano makuu ya mawasiliano kufunga, resistor wa pre-charging unatumika kuzuia mawimbi ya kuingia na kupunguza energy wakati wa kudumu.

Mzunguko wa Msaada wa Kudumu Arc

• RC Snubber Circuit: Unaunganishwa parallel na mawasiliano kusomea energy inductive.

• Freewheeling Diode: Hunipa loop ya mawimbi kwa loads inductive (tumaini kutofautiana).

• Metal Oxide Varistor (MOV): Unapunguza overvoltage.

Kudumu Step-by-Step

Kwanza kudumu mawasiliano ya msaada ya mawimbi madogo, basi kudumu mawasiliano makuu (kama vile katika undaji wa mawasiliano mbili).

Hatua

• Limitation ya Mawimbi/Umvu: Hakikisha mawimbi ya kudumu hayakubalika kwenye uwezo wa kudumu wa mawasiliano (kama vile 1000V/500A); vinginevyo, itafeli.

• Matching ya Kutofautiana: Ikiwa mawasiliano yameundwa kwa mawimbi moja tu, lazima iwe jivuno kwa mhusika nominal; vinginevyo, uwezo wa kudumu arc utapungua.

• Aina za Loads:

• Resistive Loads: Rahisi zaidi kudumu (arc energy chache).

• Inductive Loads: Yanahitaji mzunguko wa msaada (kama vile diodes).

• Capacitive Loads: Kwa heshima mawimbi ya kuingia wakati wa kufunga (inaweza kusababisha mawasiliano kuhifadhiwa).