Madalhinnaline madala kaotusega voolusuuna muutumise puuduseta lüliti lahendus raudteetranspordile
I. Lahenduse ülevaade
See lahendus pakub DC-süsteemide (eriti raudteejõuduse tarnesüsteemide) lühikese kringi voolu kaitseks optimeeritud mehaanilise lüliti põhinevat DC lülitust. See saavutab vabatahtliku katkise lõpetamise kondensaatorite späina juhtimise kaudu, mis kombinib madalat sisse lülitatud oleku kaotuse ja kõrget usaldusväärsust, mis sobib sageli kasutatavate olukordadega.
II. Põhiprintsiip
Kasutab kiiret mehaanilist lülitit topoloogia koos eelnevalt laetud kondensaatorite ja surgesaabikutega:
- Püsiv töörežiim: Vool läbib mehaanilist lülitit (põhikringi), mille sisse lülitatud vastus on mikro-ohmi tasemel, mis tuleb väga madalaks kaotuseks.
- Katkise lõpetamine:
• Kui tuvastatakse lühikese kringi vool, siis mehaaniline lülitit avatakse kiiresti.
• Kondensaatorimoodul aktiveeritakse, kontrollides mehaanilise lülitja poolt olevat späina alla vedeliku plahvatuspiiri, võimaldades vabatahtliku katkise lõpetamise.
• Lühikese kringi vool suunatakse paralleelsesse kondensaatori ja surgesaabiku tsüklisse, kus surgesaabik absorbeerib energiat ja takistab ülekoormust.
III. Tehnilised parameetrid
|
Parameetri nimetus |
Väärtus/Omadus |
|
Katkise aeg |
<10 ms |
|
Nominalvool |
800A - 5000A (kohandatav) |
|
Sisse lülitatud oleku kaotus |
μΩ-taseme vastus, tavaline väärtus ≤50 μΩ |
|
Töötlemise sagedus |
≥200 lülitust päevas |
|
Rakendatav pingetasem |
DC 1.5kV/3kV (raudteejõuduse tarnesüsteemid) |
IV. Rakendusolukorrad
• Raudteejõuduse tarnesüsteemid: Vastab nõudmistele sageli lülitamiseks ja madala kaotuseks.
• Linna DC jaotussüsteemid: Kesk- ja madalpingeliste DC süsteemide lühikese kringi voolu kaitseks.
• Tööstuslikud DC energiasüsteemid: Rakendused, mis nõuavad kõrget usaldusväärsust.
V. Eelised ja piirangud
Eelised:
- Madal sisse lülitatud oleku kaotus: Mehaaniline lülitit jääb läbi laskva olekus normaalsete töötingimuste ajal, vältides semivooluliigendite soojenemisprobleeme.
- Kontrollitud kulud: Pole vaja täiskujulist solidaarlülitit, mis muudab selle odavamaks kui liitlüliti.
- Vabatahtliku katkise lõpetamine: Aktiivne plahvatusdeaktivatsioon kondensaatorispäina juhtimise kaudu pikendab lülitja eluiga.
Piirangud:
- Kondensaatorite nõuded: Kõrgepingelised kondensaatorimoodulid on suured, mis nõuab optimiseeritud disaini süsteemi pingutaseme alusel.
- Voolu ülekandeaeg: Sõltub surgesaabiku energiatarbimisest, mis tuleb natuke aeglasmaks lühikese kringi voolu ülekandeks kõrgepingeliste solidaarlülititega võrreldes.
- Hoidmise vajadus: Mehaanilised komponendid nõuavad perioodilist hooldust, kuigi vähem sagedasti kui traditsioonilised lülitid.
VI. Rakendamise soovitused
- Kondensaatorite valik: Kasuta mitme mooduli paralleelsete kondensaatorirühmade, et tasakaalustada späina kontrolli täpsust ja suuruse piiranguid.
- Juhuriide optimeerimine: Varusta kiirete tegutsemismeetoditega (nt elektromagnetiliste repulsioonimehanismidega), et tagada katkise reageerimisaeg <2 ms.
- Surgesaabiku seadistus: Vali mittelineaarsed vastukid (MOVs) energiaabsorbtsioonivõimega, mis arvutatakse süsteemi lühikese kringi voolu alusel.
VII. Kokkuvõte
See lahendus kombinib mehaanilise struktuuri innovatsiooni kondensaatorispäina juhtimise kaudu, et saavutada madalad kulud, madal kaotus ja vabatahtliku katkise lõpetamine DC lülitites. See sobib eriti kõrge sagedusega toimimise olukordadeks nagu raudteejõuduse tarnesüsteemid, pakkudes usaldusväärset tee kesk- ja madalpingeliste DC süsteemide lühikese kringi voolu kaitseks.
