זיהוי ביצועים באמצעות הפרמטרים: כיצד לזהות ביעילות את המשמעות של Ui ו-Ue של מגע DC במתח גבוה

היישום של מוצרי מגע DC במתח גבוה הופך נפוץ יותר ויותר עם התפתחותן של תעשיות חשמול ותעשיות אנרגיה חדשות. והמוצרים קשורים לתעשיות יישומים רבות שיש להן דרישות שונות לגבי מתחים והספקים. ביישומים מעשיים, גם ליצרנים וגם ללקוחות יש לעתים קרובות הבנה מעורפלת של המונח 'מתח', מה שמוביל למצבים שבהם מוצרים תת סטנדרטיים מועברים כאיכותיים יותר, וכתוצאה מכך התאמת מוצרים לא מדויקת לתרחישי יישומים ספציפיים. במקרים חמורים, זה יכול להוביל לכשל במוצר.

קח את המוצר EVQ100 מסדרת 750VDC של ALQ כדוגמה (ראה איור 1 להלן). זהו תיאור המוצר של המוצר במהלך ההסמכה באיור 2 למטה.

איור （1）

 איור （2）

מאיור (2), אנו יכולים לראות שיש שלושה פרמטרים הקשורים למתח, שהם Ui שהוא מתח בידוד מדורג, Uimp שהוא מדורג למתח עמיד בפני אימפוס ו-Ue שהוא מתח תפעולי מדורג. הערכים שלהם הם בהתאמה:

Ui=1500V

Uimp=4kV

Ue=DC450, DC750/900/1000/1500

שכן ברור שיש שלושה פרמטרים הקשורים למתח כדי לאפיין את אותו מוצר. ראשית, הבה נלמד כיצד Ui, Uimp ו-Ue מוגדרים בתקן חברת החשמל. ראה טבלה (1) להלן.

טבלה （1）

מְאַפיֵן	סֵמֶל	הסבר בתקן חברת החשמל	הגורם הקשור
מתח תפעולי מדורג	Ue	מתח תפעולי מדורג של ציוד הוא ערך מתח אשר, בשילוב עם זרם תפעולי מדורג, קובע את יישום הציוד ואליו מתייחסים הבדיקות הרלוונטיות וקטגוריות הניצול.	סיבולת חשמלית תחת Ue,Ie,DC-1
מתח בידוד מדורג	Ui	מתח הבידוד המדורג של ציוד הוא ערך המתח שאליו מתייחסים בדיקות דיאלקטריות ומרחקי זחילה. בשום מקרה הערך המרבי של המתח התפעולי המדורג לא יעלה על זה של מתח הבידוד המדורג.	מרחק הזחילה
מדורג של מתח עמיד במתח	Uimp	ערך השיא של מתח דחף בעל צורה וקוטביות קבועים שהציוד מסוגל לעמוד בו ללא תקלות בתנאי בדיקה שצוינו ואליו מתייחסים ערכי המרווחים.	האישור

מהטבלה לעיל, לא רק שנוכל לדעת את ההגדרה המפורטת של שלושת הפרמטרים הללו, אלא גם להבין בבירור את תכונות המוצר והביצועים הקשורים לשלושת הפרמטרים הללו.

באופן ספציפי, Ue ו-Ie עובדים יחד כדי להשיג תקני בדיקה רלוונטיים עבור המוצר בקטגוריית שימוש ספציפית של DC-1, כגון חיי חשמל, המצביעים על כך שניתן לארגן את המוצר כך שיפעל במתח כזה במהלך תקופת החיים הסטנדרטית.

הפרמטר Ui משויך למאפייני מרחק הזחילה של המוצר.

הפרמטר Uimp משויך למאפייני המרווח החשמלי של המוצר.

בין שלושת פרמטרי המתח הללו, Ui ו-Ue מתבלבלים בקלות. יחד עם זאת, ביישומי DC רבים, יש לעתים קרובות כמה דרישות מיוחדות בתעשייה עבור מתחים וחיי חשמל השונות מהסטנדרטים, כגון דרישות המתח של 750VDC ו-1000 מחזורים לחיים חשמליים בתעשיית ערימות הטעינה.

להלן, ננתח את ההבדלים בשמות המתח השונים הללו באמצעות סדרת 750VDC EVQ100 כדוגמה, ראה טבלה (2).

טבלה (2)

סוג מתח		ערך מתח	זרם תפעולי מדורג כלומר	מחזורי הפעלה חשמליים	סוג עומס	פֶּתֶק
מתח בידוד מדורג	Ui	1500Vdc				בהתאם לתקן
מתח תפעולי מדורג	Ue	450Vdc	50/100/ 135A	6000(*1)	DC-1	בהתאם לתקן
	Ue	750/900/ 1000/1500Vdc	10A	6000(*1)	DC-1	בהתאם לתקן
מתח הפעלה		750Vdc	100A	1000(*2)	התנגדות	בהתאם ליישום אמיתי אך לא בתקן
הערה: 1、6000 מחזורים חובה בתקן. נדרשים 2、1000 מחזורים ביישום אמיתי בתעשייה, למשל תעשיית טעינת ערימות.

בשוק, אותו מפרט של מוצרים ממותגים שונים עשוי להיות בעל Ui זהה, אך ה-Ue שלהם וחיי החשמל המקבילים תחת סוגי זרם ועומס מוסכמים יכולים להשתנות באופן משמעותי. לכן, מאמר זה שואף להציג מספר פרמטרים של מתח למגעי DC במתח גבוה, תוך שימת דגש על ההבחנה בין Ui ל-Ue. במיוחד כאשר משקפים את מחווני החיים החשמליים של מוצר, יש צורך לציין את הערכים המדויקים של מתח, זרם וסוג עומס, כדי שיהיה הגיוני להשוות בין פרמטרי חיים חשמליים.

לסיכום, הכוונה העיקרית של מסמך קצר זה היא לסייע לכולם בסטנדרטיזציה של טרמינולוגיית מתח וזיהוי מדויק של מוצרי מגע DC במתח גבוה בטוחים ואמינים לשימוש בתרחישי עבודה ספציפיים.