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

Zastosowanie styczników prądu stałego wysokiego napięcia 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 tych różnych nazwach napięć na przykładzie EVQ100 serii 750VDC, 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 rodzajach 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. Zwłaszcza 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.