Identyfikacja wydajności poprzez parametry: jak skutecznie zidentyfikować znaczenie Ui i Ue stycznika prądu stałego wysokiego napięcia

Stosowanie styczników wysokiego napięcia prądu stałego staje się coraz bardziej powszechne wraz z rozwojem elektryfikacji i nowych gałęzi przemysłu energetycznego. Oraz produkty związane z wieloma gałęziami przemysłu, które mają różne wymagania dotyczące napięć i mocy. W praktycznych zastosowaniach zarówno producenci, jak i klienci często niejasno rozumieją termin „napięcie”, co prowadzi do sytuacji, w których produkty niespełniające norm są przedstawiane jako produkty o wyższej jakości, co skutkuje niedokładnym dopasowaniem produktu do konkretnych scenariuszy zastosowań. W ciężkich przypadkach może to prowadzić do awarii produktu.

Jako przykład weźmy produkt EVQ100 z serii 750VDC firmy ALQ (patrz rysunek 1 poniżej). To jest opis produktu podczas certyfikacji na rysunku 2 poniżej.

Rysunek (1)

 Rysunek (2)

Z rysunku (2) wynika, że ​​z napięciem związane są trzy parametry: Ui, czyli znamionowe napięcie izolacji, Uimp, czyli znamionowe napięcie wytrzymywane impulsowo, oraz Ue, czyli znamionowe napięcie robocze. Ich wartości wynoszą odpowiednio:

Ui=1500V

Uimp=4kV

Ue=DC450, DC750/900/1000/1500

Ponieważ jest oczywiste, że istnieją trzy parametry związane z napięciem, które charakteryzują ten sam produkt. Na początek nauczmy się, jak zdefiniowane są Ui, Uimp i Ue w normie IEC. Patrz tabela (1) poniżej.

Tabela (1)

Charakterystyczny	Symbol	Wyjaśnienie w normie IEC	Powiązany czynnik
Znamionowe napięcie robocze	Ue	Znamionowe napięcie robocze urządzenia to wartość napięcia, która w połączeniu z znamionowym prądem roboczym określa zastosowanie urządzenia i do której odnoszą się odpowiednie badania i kategorie użytkowania.	Wytrzymałość elektryczna w warunkach Ue,Ie,DC-1
Znamionowe napięcie izolacji	Ui	Znamionowe napięcie izolacji sprzętu to wartość napięcia, do której odnoszą się testy dielektryczne i drogi upływu. W żadnym przypadku maksymalna wartość znamionowego napięcia roboczego nie może przekraczać wartości znamionowego napięcia izolacji.	Odległość pełzania
Znamionowe napięcie wytrzymywane impulsowo	Uimp	Wartość szczytowa napięcia impulsowego o określonej formie i polaryzacji, którą urządzenie jest w stanie wytrzymać bez uszkodzenia w określonych warunkach testu, i do której odnoszą się wartości odstępów. Znamionowe napięcie impulsowe wytrzymywane urządzenia powinno być równe lub wyższe od wartości podanych dla przejściowych przepięć występujących w obwodzie, w którym urządzenie jest zamontowane.	Odprawa

Z powyższej tabeli możemy nie tylko poznać szczegółową definicję tych trzech parametrów, ale także jasno zrozumieć powiązane cechy produktu i wydajność związaną z tymi trzema parametrami.

W szczególności Ue i Ie współpracują w celu osiągnięcia odpowiednich standardów testowych dla produktu w określonej kategorii użytkowania DC-1, takiej jak trwałość elektryczna, co wskazuje, że produkt może być przystosowany do pracy przy takim napięciu przez standardowy okres trwałości.

Parametr Ui jest powiązany z charakterystyką drogi upływu produktu.

Parametr Uimp jest powiązany z charakterystyką prześwitu elektrycznego produktu.

Spośród tych trzech parametrów napięcia Ui i Ue są najłatwiejsze do pomylenia. Jednocześnie w wielu zastosowaniach prądu stałego często obowiązują specjalne wymagania branżowe dotyczące napięć i trwałości elektrycznej, które różnią się od norm, takie jak wymagania dotyczące napięcia 750 prądu stałego i trwałości elektrycznej 1000 cykli w branży stosów ładujących.

Poniżej przeanalizujemy różnice w nazwach różnych napięć na przykładzie EVQ100 serii 750 V DC, patrz tabela (2).

Tabela (2)

Typ napięcia		Wartość napięcia	Znamionowy prąd operacyjny Tj	Elektryczne cykle operacyjne	Typ obciążenia	Notatka
Znamionowe napięcie izolacji	Ui	1500 V prądu stałego				Zgodnie ze standardem
Znamionowe napięcie robocze	Ue	450 V prądu stałego	50/100/ 135A	6000(*1)	DC-1	Zgodnie ze standardem
	Ue	750/900/ 1000/1500 V prądu stałego	10A	6000(*1)	DC-1	Zgodnie ze standardem
Napięcie robocze		750 V prądu stałego	100A	1000(*2)	Rezystancyjny	Zgodnie z rzeczywistym zastosowaniem, ale nie w standardzie
Uwaga: 1. Standardowo wymagane jest 6000 cykli. 2. W rzeczywistych zastosowaniach przemysłowych, na przykład w przemyśle stosów ładujących, wymagane jest 1000 cykli.

Na rynku produkty różnych marek o tej samej specyfikacji mogą mieć identyczne Ui, ale ich Ue i odpowiadająca im trwałość elektryczna przy ustalonych typach prądu i obciążenia mogą się znacznie różnić. Dlatego też artykuł ma na celu przedstawienie kilku parametrów napięciowych styczników wysokiego napięcia prądu stałego, podkreślając rozróżnienie pomiędzy Ui i Ue. Szczególnie przy uwzględnieniu wskaźników trwałości elektrycznej produktu konieczne jest określenie dokładnych wartości napięcia, prądu i rodzaju obciążenia, aby porównanie parametrów trwałości elektrycznej miało sens.

Podsumowując, główną intencją tego krótkiego dokumentu jest pomoc każdemu w standaryzacji terminologii dotyczącej napięcia i dokładnej identyfikacji bezpiecznych i niezawodnych styczników wysokiego napięcia prądu stałego do stosowania w określonych scenariuszach pracy.