Επίδραση της χρονικής σταθεράς στην απόδοση του επαφέα HVDC

Τι είναι η χρονική σταθερά;

Σε ένα κύκλωμα RL, η χρονική σταθερά T = L/R καθορίζει τον ρυθμό μεταβολής του ρεύματος. Όσο μεγαλύτερο είναι το T, τόσο πιο αργά αλλάζει το ρεύμα. Ο ρόλος του επαγωγέα στο κύκλωμα καταστέλλει την αλλαγή του ρεύματος. Όταν το κύκλωμα είναι συνδεδεμένο, ο επαγωγέας αναστέλλει την ταχεία άνοδο του ρεύματος, με αποτέλεσμα να αυξάνεται αργά. όταν το κύκλωμα αποσυνδεθεί, το πηνίο συνεχίζει να παρέχει ισχύ, καθιστώντας το τόξο μεταξύ των κινούμενων και στατικών επαφών του ηλεκτρικού διακόπτη πιο ανθεκτικό και πιο δύσκολο να σπάσει, μειώνοντας σημαντικά την ηλεκτρική διάρκεια ζωής του διακόπτη.

Σε ένα κύκλωμα RL, η χρονική σταθερά T = L/χρονοσταθερά συμφωνείται στα ηλεκτρικά πρότυπα GB ή IEC

Λαμβάνοντας ως παράδειγμα το προϊόν της Εικόνας (1) EVQ100 της ALQ Company (Anlaiqiang), αυτό το προϊόν ανήκει στη σειρά επαφών DC υψηλής τάσης. Χρησιμοποιείται ευρέως σε ηλεκτρικά οχήματα, AGV, λεωφορεία, καρότσια γκολφ, φορτηγά εξόρυξης, ηλεκτρικά περονοφόρα, ηλεκτρικά στοίβακτες, ηλεκτρικούς εκσκαφείς, ηλεκτρικούς φορτωτές, ηλεκτρικά πλοία, σταθμούς φόρτισης συνεχούς ρεύματος, φορτιστές, πασσάλους στην ξηρά και άλλες υποδομές φόρτισης, καθώς και σε πακέτα μπαταριών ισχύος, μετατροπείς αποθήκευσης ενέργειας, μετατροπείς υψηλής τάσης, φωτοβολτ. Ηλεκτρολογικός εξοπλισμός DC. Χρησιμοποιείται για τη σύνδεση και αποσύνδεση κυκλωμάτων DC, παρέχοντας αξιόπιστη απομόνωση μετά την αποσύνδεση.

Εικόνα (1) προϊόν EVQ100

Για την ALQ Company (όπως τα προϊόντα επαφέα DC υψηλής τάσης Anlaiqiang, τα οποία πρέπει να συμμορφώνονται με το εθνικό πρότυπο GB14048.4 ή το διεθνές πρότυπο IEC60947-4 σε δοκιμές σχεδιασμού, πιστοποίησης και τύπου), οι δοκιμές προϊόντος για απόδοση σύνδεσης και αποσύνδεσης θα πρέπει να διεξάγονται σύμφωνα με το πρότυπο DC-1. Ανατρέξτε στην Εικόνα (2) περιγραφή προϊόντος EVQ100 και στην Εικόνα (3) στις συνθήκες σύνδεσης και αποσύνδεσης διαφορετικών τύπων προϊόντων. Από τα παραπάνω στοιχεία, είναι σαφές ότι όταν τα προϊόντα EVQ100 υποβάλλονται σε πιστοποίηση, το χρονικά σταθερό L/R = 1ms.

Εικόνα (2) Περιγραφή προϊόντος EVQ100

Σχήμα (3) οι συνθήκες σύνδεσης και αποσύνδεσης διαφορετικών τύπων προϊόντων

Η σύμβαση της χρονικής σταθεράς στην πρακτική εφαρμογή του επαφέα HVDC

Ο τύπος φορτίου του DC-1 μπορεί να ληφθεί ερωτώντας το πρότυπο IEC60947，Βλέπε Σχήμα（4）Παραδείγματα κατηγοριών χρήσης για συσκευές διανομής χαμηλής τάσης και εξοπλισμό ελέγχου. Δείχνει ότι το DC-1 ανήκει σε φούρνους μη επαγωγικών ή ελαφρώς επαγωγικών φορτίων, αντίστασης.

Εικόνα (4) Παραδείγματα κατηγοριών χρήσης για συσκευές διανομής και ελέγχου χαμηλής τάσης

Ακόμα κι έτσι, υπό συνθήκες DC-1, το L/R=1ms μπορεί να έχει σοβαρό αντίκτυπο στην ηλεκτρική ζωή των προϊόντων επαφής DC υψηλής τάσης. Σε αυτό το σημείο, η ηλεκτρική ζωή θα μειωθεί σημαντικά σε σύγκριση με τα καθαρά φορτία αντίστασης, πιθανώς κατά περίπου δέκα φορές. Το βασικό ζήτημα είναι ότι τα περισσότερα σενάρια εφαρμογής για επαφές DC υψηλής τάσης περιλαμβάνουν φορτία αντίστασης. Αυτό παρουσιάζει ένα πρόβλημα: οι χρονικές σταθερές που χρησιμοποιούνται στις δοκιμές πιστοποίησης διαφέρουν σημαντικά από αυτές που συναντώνται στην πραγματική χρήση του προϊόντος. Για να αντιμετωπιστεί αυτό, διαφορετικό από τα πρότυπα IEC, έχει εμφανιστεί ένα 'βιομηχανικό πρότυπο' σε βιομηχανικές εφαρμογές, το οποίο χρησιμοποιεί καθαρά ωμικά φορτία. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα το EVQ100, το Σχήμα (5) Το εγχειρίδιο προϊόντος EVQ100 δείχνει, όπου η ηλεκτρική απόδοση ζωής του προϊόντος βαθμονομείται κυρίως με χρήση ωμικών φορτίων. Λαμβάνοντας υπόψη τις πραγματικές συνθήκες του εξοπλισμού δοκιμής στο εργαστήριο, οι περισσότερες συσκευές έχουν εγγενώς κάποια επαγωγή, όχι καθαρή αντίσταση, καθορίζοντας έτσι μια παράμετρο όπως το L/R≤0,1ms.

Εικόνα (5) Εγχειρίδιο προϊόντος EVQ100

Πώς να επιτύχετε την παράμετρο απόδοσης υψηλότερης χρονικής σταθεράς στο σχεδιασμό του επαφέα DC υψηλής τάσης;

Με την ευρύτερη εφαρμογή των επαφών HVDC, ορισμένες συνθήκες εργασίας θα απαιτήσουν υψηλότερη χρονική σταθερά, γεγονός που απαιτεί από τα νέα προϊόντα να λαμβάνουν σχετικά τεχνικά μέτρα για τη βελτίωση αυτής της απόδοσης στο σχεδιασμό.

Με βάση τη μελέτη της χρονικής σταθεράς, έχει τον ακόλουθο αντίκτυπο στα προϊόντα:

1. Επίδραση στην κατάσβεση του τόξου: Όταν ο επαφέας σπάσει το κύκλωμα, η ενέργεια που αποθηκεύεται από τον επαγωγέα θα απελευθερωθεί μέσω του τόξου. Όταν το T είναι μεγάλο, η εξασθένηση του ρεύματος είναι αργή, η ενέργεια του τόξου είναι υψηλή και η διάρκεια είναι μεγάλη, αυξάνοντας τη δυσκολία εξαφάνισης του τόξου.

2. Επίδραση στις επαφές του προϊόντος: Η συχνή λειτουργία σε κυκλώματα υψηλού T τείνει να επιταχύνει τη φθορά των επαφών.

Ως εκ τούτου, στο σχεδιασμό προϊόντων υψηλής Τ, μπορούν να ληφθούν υπόψη οι ακόλουθες πτυχές για την ενίσχυση:

1. Λάβετε ισχυρότερα μέτρα κατάσβεσης τόξου, όπως μαγνητική εμφύσηση, θάλαμος κατάσβεσης τόξου κενού ή κατάσβεση τόξου αερίου.

2. Αυξήστε την απόσταση ανοίγματος των κινούμενων και στατικών επαφών.

3. Αυξήστε το χώρο του θαλάμου πυρόσβεσης τόξου.

4. Συνδέστε τα σχετικά εξαρτήματα σε σειρά με τον επαγωγέα κυκλώματος στο κύριο κύκλωμα.

Η τεχνική ανάπτυξη των επαφών HVDC επαναλαμβάνεται με την ανάπτυξη βιομηχανιών εφαρμογών και εξοπλισμού. Ο εξοπλισμός HVDC δεν έχει μόνο φορτία αντίστασης, αλλά και επαγωγικά, χωρητικά και μικτά φορτία. Για τις αντίστοιχες βιομηχανικές συνθήκες, απαιτούνται ειδικοί τύποι επαφών HVDC για να ταιριάζουν με τον εξοπλισμό HVDC για να λειτουργούν πιο μακροπρόθεσμα και αξιόπιστα.