Analisi dei parametri del contattore DC (I), per quanto riguarda la tensione di contatto

Per quanto riguarda la tensione di contatto

I parametri dei contattori CC costituiscono la base fondamentale per la selezione, l'installazione e il funzionamento sicuro e coprono tre dimensioni chiave: prestazioni elettriche, caratteristiche operative e protezione di sicurezza. Questo articolo si concentra su un'analisi dettagliata della tensione di contatto principale dei contattori CC.

1、Tensione di commutazione（Usw）    ('Usw' non è un codice generale universalmente accettato; in questo articolo si riferisce specificamente alla tensione di commutazione.)

Si riferisce al valore della tensione CC che i suoi contatti principali possono trasportare, chiudere e interrompere in sicurezza nelle condizioni nominali ed è un parametro chiave per garantire che non si verifichino rotture dell'arco o danni alle apparecchiature durante il processo di commutazione. Per comprendere questo parametro è necessario comprendere i seguenti punti fondamentali:

（1） Principio di adattamento della tensione: la tensione del circuito nelle applicazioni pratiche deve essere inferiore o uguale alla tensione di commutazione del contattore. Se la tensione del circuito supera questo valore è facile che si generi un arco inestinguibile tra i contatti durante la commutazione, con conseguente ablazione o adesione dei contatti.

（2） Coordinamento con i parametri della corrente di interruzione: La tensione di commutazione e la corrente di interruzione determinano congiuntamente la capacità di potenza del contattore (P=U×I). La tensione di commutazione di un contattore CC deve essere contrassegnata insieme alla corrente di interruzione, ai cicli di vita elettrica e al tipo di carico. Gli utenti dovrebbero leggere in dettaglio la scheda tecnica del contattore DC corrispondente quando scelgono un contattore DC. Ad esempio: 750Vdc / 300A / 1000 cicli (carico resistivo); 1000Vdc / 250A / 1000 cicli (carico resistivo); 1500Vdc / 50A / 1000 cicli (carico resistivo).

（3） Considerazione sui carichi induttivi: Se il carico in un circuito CC è un componente induttivo come un motore o un induttore, durante la commutazione verrà generata una forza elettromotrice inversa. È necessario riservare un margine di tensione più elevato (generalmente si consiglia che la tensione effettiva non superi l'80% della tensione di commutazione massima) o utilizzare un diodo di ricircolo per sopprimere la tensione di picco.

（4） Fattori ambientali: temperature elevate e ambienti umidi ridurranno le prestazioni di isolamento, pertanto i contattori CC con tensione di commutazione più elevata devono essere selezionati in modo appropriato.

2、Tensione operativa nominale (Ue）

La tensione operativa nominale (Ue) dei contatti del contattore CC è il parametro di riferimento fondamentale per le certificazioni di sicurezza (come UL, CE, TÜV, CCC). Le certificazioni di sicurezza prevedono requisiti obbligatori per il potere di chiusura e interruzione (cicli di vita elettrica) dei contattori CC e esistono differenze tra le diverse certificazioni di sicurezza. Qui viene preso come esempio GB/T 14048.4-2020.

Condizioni di creazione e interruzione per la capacità di creazione e interruzione di diverse categorie di utilizzo 

GB/T 14048.4-2020 Tabella 7

Creazione e rottura delle condizioni per le prestazioni operative convenzionali di diverse categorie di utilizzo 

GB/T 14048.4-2020 Tabella 10

I parametri nelle Tabelle 7 e 10 di GB/T 14048.4-2020 devono essere soddisfatti contemporaneamente e sono requisiti obbligatori. In genere, prima di condurre la certificazione di sicurezza per i contattori CC, i produttori devono eseguire test preliminari per determinare la corrente operativa nominale (Ie) e la tensione operativa nominale (Ue). Solitamente la tensione operativa nominale (Ue) è inferiore alla tensione di commutazione massima. È necessario notare le differenze tra il 'potere di chiusura e di interruzione', la 'prestazione operativa convenzionale' e la 'vita elettrica'. Generalmente, i produttori di contattori CC indicano solo il numero di cicli di 'vita elettrica' nella scheda tecnica del prodotto e diversi cicli di vita elettrica corrispondono a diverse tensioni di commutazione, correnti di interruzione, categorie di carico e frequenze di commutazione.

3、Tensione di isolamento nominale (Ui）

■    La tensione di isolamento nominale (Ui) di un contattore CC si riferisce al valore di tensione massima che il contattore può sopportare per un lungo periodo in condizioni specificate senza danni all'isolamento. Si tratta di un indicatore di sicurezza di base per la progettazione e la selezione dei contattori ed è direttamente correlato al funzionamento sicuro dei contattori CC.

■    La tensione di isolamento nominale (Ui) è il 'limite superiore della tensione di resistenza' del sistema di isolamento del contattore e le sue funzioni principali includono i due punti seguenti:

（1）Garantire la sicurezza elettrica: prevenire la rottura dell'isolamento causata da una tensione eccessiva, che potrebbe causare incidenti come perdite e cortocircuiti.

（2）Funge da riferimento di progettazione: parametri quali la struttura di isolamento, la distanza superficiale e l'isolamento elettrico del contattore devono essere progettati in base alla tensione di isolamento nominale.

■    Note:

（1）La tensione nel circuito effettivo (inclusa la normale tensione operativa e la possibile sovratensione) deve essere inferiore o uguale a Ui; in caso contrario, le prestazioni di isolamento verranno meno.

（2）Non è uguale alla tensione operativa nominale (Ue) o alla tensione di commutazione massima. Generalmente Ui è superiore alla tensione di commutazione massima e la tensione di commutazione massima è superiore a Ue.

（3）Fattori ambientali come temperatura, umidità e livello di inquinamento influenzeranno le prestazioni di isolamento. Anche se la tensione non supera Ui, gli ambienti difficili possono comunque causare danni all'isolamento.