Mga Pangunahing Tungkulin sa Pagsasakabit ng High-Voltage DC Contactor: Mga Kahilingan sa Polarity at mga Alituntunin sa Kaligtasan

Ang mga High-Voltage DC Contactor Karaniwang May Distinksiyon sa Polarity

Ito ay lalo na totoo sa mga scenario ng aplikasyon na may mataas na kuryente at mataas na voltaje.

Saan Nagmumula ang Distinksiyon sa Polarity

Karakteristik ng Arc

Ang DC kuryente ay walang zero-crossing point, kaya mas mahirap itong i-extinguish kaysa sa AC. Ang polarity (direksyon ng kuryente) maaaring makaapekto sa pag-extend at pag-extinguish ng arc.

Pamamaraan ng Internal Structural Design

Ang ilang mga contactor ay naka-optimize ang mga device para sa pag-extinguish ng arc (tulad ng magnetic blowout coils at permanent magnets) para sa direksyon ng kuryente. Ang reverse current maaaring magresulta sa pagbaba ng kakayahan ng pag-extinguish ng arc.

Electronic Auxiliary Circuits

Ang ilang mga contactor ay naglalaman ng electronic arc-extinguishing o surge suppression circuits (halimbawa, diodes, RC circuits). Ang maliang polarity maaaring makasira sa mga komponento na ito.

Mga Bunga ng Reverse Connection

• Arc Extinction Failure: Ang haba ng panahon ng arc ay pinahahaba, kaya nababawasan ang buhay ng mga contact.

• Performance Degradation: Ang resistance ng contact ay tumataas, at ang pag-generate ng init ay lumalakas.

• Damage Risk: Kung mayroong electronic components (tulad ng suppression diodes), maaari itong mag-resulta sa short circuit o pagkasira.

Precautions for Using High-Voltage Relays

Inrush Current

Causes of Inrush Current

Ang mga high-voltage DC relays karaniwang ginagamit sa DC-side main circuits ng mga inverter (energy storage), power modules (charging piles), electronic control units (electric vehicles) at iba pang equipment. Ang DC side ng ganitong equipment kadalasang may capacitors, na gumagampan ng mga tungkulin sa energy buffering at power balancing, filtering ng high-frequency harmonics at noise, pagsusunod sa stable na DC bus voltage, proteksyon ng power devices, at pag-improve ng dynamic response ng sistema. Gayunpaman, ito ay parang isang capacitive load, na maaaring mag-resulta sa excessive na voltage difference sa high-voltage DC relay at thus induce inrush current.

Bunga ng Inrush Current

• Ang inrush current maaaring mag-resulta sa pag-stick ng mga contact ng high-voltage DC relay. Kapag ang coil ay de-energized, ang mga contact ay hindi maaaring buksan at automatic na mag-bounce open pagkatapos ng ilang panahon.

• Ang inrush current maaaring mag-resulta sa one-sided sticking ng mga contact ng high-voltage DC relay. Kapag ang coil ay energized, ang relay ay hindi pull in, ngunit ang auxiliary contacts ay nananatiling closed.

• Ang inrush current maaaring mag-resulta sa uneven na mga contact ng high-voltage DC relay, na nagsisimulang bumaba ang effective contact area, tumataas ang pag-generate ng init, at lumilikha ng potential na safety hazards.

Load-Bearing Interruption

Ang mga high-voltage DC contactors ay nakakaharap sa mas malubhang hamon sa panahon ng load-bearing interruption (live breaking) kaysa sa AC contactors. Ang pangunahing rason dito ay ang DC kuryente ay walang natural na zero-crossing point, kaya mahirap itong i-extinguish. Ang mga sumusunod ay key points at countermeasures:

Kahirapan sa Load-Bearing Interruption

• Sustained Arc: Ang DC kuryente ay walang zero-crossing point, kaya ang arc maaaring magpatuloy ng matagal, na nagiging sanhi ng ablation ng contact o kahit welding.

• High Energy Release: Kapag ang inductive loads (tulad ng motors at transformers) ay de-energized, ang mataas na induced voltage ay ginagawa, na maaaring sirain ang insulation o damage ang equipment.

• Polarity Impact: Kung ang contactor ay designed para sa one-way arc extinction, ang reverse current maaaring mapabilis ang mga problema sa arc.

Arc-extinguishing technology of high-voltage DC contactors

Solutions for Load-Bearing Interruption

Pre-charging Circuit (Common in Electric Vehicles)

Bago ang main contacts ng contactor ay isara, ginagamit ang pre-charging resistor upang limitahan ang inrush current at bawasan ang enerhiya sa panahon ng pag-break.

Arc-Extinguishing Auxiliary Circuits

• RC Snubber Circuit: Ito ay connected in parallel sa mga contact upang i-absorb ang inductive energy.

• Freewheeling Diode: Ito ay nagbibigay ng current loop para sa inductive loads (note polarity matching).

• Metal Oxide Varistor (MOV): Ito ay nag-limit ng overvoltage.

Step-by-Step Breaking

Unang isara ang small-current auxiliary contacts, pagkatapos ay isara ang main contacts (tulad ng dual-contact design).

Precautions

• Current/Voltage Limitation: Siguraduhin na ang breaking current ay hindi lumampas sa rated breaking capacity ng contactor (halimbawa, 1000V/500A); kung hindi, maaari itong mabigo.

• Polarity Matching: Kung ang contactor ay unidirectional design, ito ay dapat na energized sa nominal direction; kung hindi, ang kakayahan ng pag-extinguish ng arc ay mababawasan.

• Load Types:

• Resistive Loads: Mas madali itong i-break (low arc energy).

• Inductive Loads: Nangangailangan ng additional protection circuits (tulad ng diodes).

• Capacitive Loads: Maging maingat sa inrush current sa panahon ng closing (maaaring mag-resulta sa contact adhesion).