Visualizzazioni: 100 Autore: Devin Chen Orario di pubblicazione: 07/05/2025 Origine: Sito
Cos'è una costante di tempo?
In un circuito RL, la costante di tempo T = L/R determina la velocità di variazione della corrente. Maggiore è T, più lenta è la variazione della corrente. Il ruolo dell'induttore nel circuito sopprime la variazione di corrente. Quando il circuito è collegato, l'induttore inibisce il rapido aumento della corrente, facendola aumentare lentamente; quando il circuito è disconnesso, l'induttore continua a fornire energia, rendendo l'arco tra i contatti mobili e fissi dell'interruttore elettrico più persistente e più difficile da interrompere, accorciando notevolmente la vita elettrica dell'interruttore.
In un circuito RL, la costante di tempo T = L/costante di tempo è concordata negli standard elettrici GB o IEC
Prendendo come esempio il prodotto EVQ100 della Figura (1) della società ALQ (Anlaiqiang), questo prodotto appartiene alla serie di contattori CC ad alta tensione. È ampiamente utilizzato in veicoli elettrici, AGV, autobus, golf cart, camion da miniera, carrelli elevatori elettrici, impilatori elettrici, escavatori elettrici, caricatori elettrici, navi elettriche, stazioni di ricarica CC, caricabatterie, pile a terra e altre infrastrutture di ricarica, nonché in pacchi batteria, convertitori di accumulo di energia, scatole ad alta tensione, inverter fotovoltaici, 5G, UPS e altre apparecchiature elettriche CC. Viene utilizzato per collegare e scollegare i circuiti CC, fornendo un isolamento affidabile dopo la disconnessione.
Figura (1) Prodotto EVQ100
Per ALQ Company (come i prodotti contattori CC ad alta tensione Anlaiqiang, che devono essere conformi allo standard nazionale GB14048.4 o allo standard internazionale IEC60947-4 nella progettazione, certificazione e test di tipo), i test sui prodotti per le prestazioni di connessione e disconnessione devono essere condotti secondo lo standard DC-1. Fare riferimento alla Figura (2) descrizione del prodotto EVQ100 e alla Figura (3) le condizioni di connessione e disconnessione dei diversi tipi di prodotti. Dai dati sopra riportati risulta chiaro che quando i prodotti EVQ100 vengono sottoposti a certificazione, la costante di tempo L/R = 1ms.
Figura (2) Descrizione del prodotto EVQ100
Figura (3) le condizioni di connessione e disconnessione di diversi tipi di prodotti
La convenzione della costante di tempo nell'applicazione pratica del contattore HVDC
Il tipo di carico del DC-1 può essere ottenuto interrogando lo standard IEC60947, vedere la Figura （4）Esempi di categorie di utilizzo per quadri e apparecchiature di controllo a bassa tensione. Mostra che DC-1 appartiene a carichi non induttivi o leggermente induttivi, forni a resistenza.
Figura (4) Esempi di categorie di utilizzo per quadri e apparecchiature di controllo a bassa tensione
Anche così, in condizioni DC-1, L/R=1ms può avere un grave impatto sulla vita elettrica dei prodotti contattori DC ad alta tensione. A questo punto la vita elettrica diminuirà sensibilmente rispetto ai carichi puramente resistivi, potenzialmente di circa dieci volte. Il problema principale è che la maggior parte degli scenari applicativi per i contattori CC ad alta tensione coinvolgono carichi resistivi. Ciò presenta un problema: le costanti temporali utilizzate nei test di certificazione differiscono notevolmente da quelle riscontrate nell'uso reale del prodotto. Per risolvere questo problema, distinto dagli standard IEC, è emerso uno 'standard industriale' nelle applicazioni industriali, che utilizza carichi resistivi puri. Prendendo EVQ100 come esempio, la Figura (5) del manuale del prodotto EVQ100 mostra dove le prestazioni di durata elettrica del prodotto sono calibrate principalmente utilizzando carichi resistivi. Considerando le condizioni reali delle apparecchiature di test in laboratorio, la maggior parte dei dispositivi ha intrinsecamente una certa induttanza, non una resistenza pura, determinando così un parametro come L/R≤0,1 ms.
Figura (5) Manuale del prodotto EVQ100
Come ottenere il parametro prestazionale di una costante di tempo più elevata nella progettazione di contattori CC ad alta tensione?
Con la più ampia applicazione dei contattori HVDC, alcune condizioni di lavoro richiederanno una costante di tempo più elevata, il che richiede che i nuovi prodotti adottino misure tecniche pertinenti per migliorare queste prestazioni nella progettazione.
In base allo studio della costante temporale, essa ha il seguente impatto sui prodotti:
1. Influenza sull'estinzione dell'arco: Quando il contattore interrompe il circuito, l'energia immagazzinata nell'induttore verrà rilasciata attraverso l'arco. Quando T è grande, l'attenuazione della corrente è lenta, l'energia dell'arco è elevata e la durata è lunga, aumentando la difficoltà di estinzione dell'arco.
2. Influenza sui contatti del prodotto: Il funzionamento frequente in circuiti ad alta T tende ad accelerare l'usura dei contatti.
Pertanto, nella progettazione di prodotti ad alta T, si può considerare il rafforzamento dei seguenti aspetti:
1. Adottare misure di estinzione dell'arco più forti come il soffiaggio magnetico, una camera di estinzione dell'arco a vuoto o l'estinzione dell'arco a gas.
2. Aumentare la distanza di apertura dei contatti mobili e statici.
3. Aumentare lo spazio della camera di estinzione dell'arco.
4. Collegare i componenti rilevanti in serie con l'induttore del circuito nel circuito principale.
Lo sviluppo tecnico dei contattori HVDC viene ripetuto con lo sviluppo delle industrie e delle apparecchiature applicative. Le apparecchiature HVDC non hanno solo carichi resistivi, ma anche carichi induttivi, capacitivi e misti. Per le condizioni industriali corrispondenti, sono necessari tipi speciali di contattori HVDC che consentano alle apparecchiature HVDC di funzionare in modo più affidabile e a lungo termine.
