تحليل معلمات موصل التيار المستمر (I)، فيما يتعلق بجهد الاتصال

فيما يتعلق بجهد الاتصال

تعتبر معلمات موصلات التيار المستمر هي الأساس الأساسي للاختيار والتركيب والتشغيل الآمن، وتغطي ثلاثة أبعاد رئيسية: الأداء الكهربائي، وخصائص التشغيل، وحماية السلامة. تركز هذه المقالة على تحليل مفصل لجهد الاتصال الرئيسي لموصلات التيار المستمر.

1、تبديل الجهد (Usw)    ('Usw' ليس رمزًا عامًا مقبولًا عالميًا؛ في هذه المقالة، يشير تحديدًا إلى تبديل الجهد.)

إنه يشير إلى قيمة جهد التيار المستمر التي يمكن لجهات الاتصال الرئيسية الخاصة بها حملها وتصنيعها وكسرها بأمان في ظل الظروف المقدرة، وهي معلمة أساسية لضمان عدم حدوث أي انهيار للقوس أو تلف المعدات أثناء عملية التبديل. لفهم هذه المعلمة، ينبغي فهم النقاط الأساسية التالية:

(1) مبدأ مطابقة الجهد: يجب أن يكون جهد الدائرة في التطبيقات العملية أقل من أو يساوي جهد التبديل للموصل. إذا تجاوز جهد الدائرة هذه القيمة، فمن السهل إنشاء قوس لا ينطفئ بين نقاط الاتصال أثناء التبديل، مما يؤدي إلى استئصال التلامس أو الالتصاق.

(2) التنسيق مع معلمات تيار الكسر: يحدد جهد التبديل وتيار الكسر معًا قدرة الطاقة للموصل (P=U×I). يجب وضع علامة على جهد التبديل لموصل التيار المستمر مع تيار الكسر ودورات الحياة الكهربائية ونوع الحمل. يجب على المستخدمين قراءة ورقة بيانات قواطع DC المقابلة بالتفصيل عند اختيار قواطع DC. على سبيل المثال: 750 فولت تيار مستمر / 300 أمبير / 1000 دورة (حمل مقاوم)؛ 1000 فولت تيار مستمر / 250 أمبير / 1000 دورة (حمل مقاوم)؛ 1500 فولت تيار مستمر / 50 أمبير / 1000 دورة (حمل مقاوم).

(3) النظر في الأحمال الحثية: إذا كان الحمل في دائرة التيار المستمر عبارة عن مكون حثي مثل المحرك أو المحث، فسيتم توليد قوة دافعة كهربائية عكسية أثناء التبديل. من الضروري الاحتفاظ بهامش جهد أعلى (يوصى عمومًا ألا يتجاوز الجهد الفعلي 80% من الحد الأقصى لجهد التحويل) أو استخدام صمام ثنائي حر لقمع ذروة الجهد.

(4) العوامل البيئية: درجات الحرارة المرتفعة والبيئات الرطبة سوف تقلل من أداء العزل، لذلك يجب اختيار موصلات التيار المستمر ذات جهد التحويل العالي بشكل مناسب.

2 、 تصنيف الجهد التشغيلي (Ue)

يعد الجهد التشغيلي المقدر (Ue) لجهات اتصال قواطع التيار المستمر هو المعلمة المعيارية الأساسية لشهادات السلامة (مثل UL وCE وTÜV وCCC). شهادات السلامة لها متطلبات إلزامية لتصنيع وكسر القدرة (دورات الحياة الكهربائية) لموصلات التيار المستمر، وهناك اختلافات بين شهادات السلامة المختلفة. هنا، يتم أخذ GB/T 14048.4-2020 كمثال.

صنع وكسر شروط صنع وكسر سعة فئات الاستخدام المختلفة 

GB/T 14048.4-2020 الجدول 7

وضع وكسر شروط الأداء التشغيلي التقليدي لفئات الاستخدام المختلفة 

GB/T 14048.4-2020 الجدول 10

يجب استيفاء المعلمات الواردة في الجدولين 7 و10 من GB/T 14048.4-2020 في وقت واحد، وهي متطلبات إلزامية. بشكل عام، قبل إجراء شهادة السلامة لموصلات التيار المستمر، يحتاج المصنعون إلى إجراء اختبارات أولية لتحديد تيار التشغيل المقدر (Ie) وجهد التشغيل المقدر (Ue). عادةً ما يكون جهد التشغيل المقنن (Ue) أقل من الحد الأقصى لجهد التحويل. ومن الضروري ملاحظة الاختلافات بين 'قدرة التصنيع والكسر' و'أداء التشغيل التقليدي' و'الحياة الكهربائية'. بشكل عام، تحدد الشركات المصنعة لموصلات التيار المباشر فقط عدد دورات 'الحياة الكهربائية' في ورقة بيانات المنتج، وتتوافق دورات الحياة الكهربائية المختلفة مع جهود التحويل المختلفة، وتيارات القطع، وفئات الحمل، وترددات التبديل.

3 、 تصنيف الجهد العازل (Ui)

■    يشير جهد العزل المقدر (Ui) لموصل التيار المستمر إلى الحد الأقصى لقيمة الجهد التي يمكن للموصل تحملها لفترة طويلة في ظل ظروف محددة دون تلف العزل. وهو مؤشر أمان أساسي لتصميم واختيار الموصلات، ويرتبط بشكل مباشر بالتشغيل الآمن لموصلات التيار المستمر.

■    إن جهد العزل المقدر (Ui) هو 'الحد الأعلى لجهد التحمل' لنظام عزل الموصل، وتشمل وظائفه الرئيسية النقطتين التاليتين:

(1) ضمان السلامة الكهربائية: منع انهيار العزل الناجم عن الجهد العالي المفرط، والذي قد يؤدي إلى حوادث مثل التسرب والدوائر القصيرة.

(2) العمل كمعيار للتصميم: يجب تصميم المعلمات مثل هيكل العزل ومسافة الزحف والخلوص الكهربائي للموصل بناءً على جهد العزل المقدر.

■    ملاحظات:

(1) يجب أن يكون الجهد الكهربي في الدائرة الفعلية (بما في ذلك جهد التشغيل العادي والجهد الزائد المحتمل) أقل من أو يساوي Ui؛ وإلا فإن أداء العزل سوف يفشل.

(2) لا يساوي جهد التشغيل المقدر (Ue) أو الحد الأقصى لجهد التبديل. بشكل عام، Ui أعلى من الحد الأقصى لجهد التحويل، والحد الأقصى لجهد التبديل أعلى من Ue.

(3) تؤثر العوامل البيئية مثل درجة الحرارة والرطوبة ومستوى التلوث على أداء العزل. حتى لو لم يتجاوز الجهد الكهربي واجهة المستخدم، فقد تتسبب البيئات القاسية في تلف العزل.