Visualizações: 100 Autor: Devin Chen Horário de publicação: 2025-05-07 Origem: Site
O que é uma constante de tempo?
Em um circuito RL, a constante de tempo T = L/R determina a taxa de variação da corrente. Quanto maior for T, mais lenta será a mudança da corrente. O papel do indutor no circuito suprime a mudança na corrente. Quando o circuito está conectado, o indutor inibe o rápido aumento da corrente, fazendo com que ela aumente lentamente; quando o circuito é desconectado, o indutor continua a fornecer energia, tornando o arco entre os contatos móveis e estacionários da chave elétrica mais persistente e mais difícil de quebrar, encurtando significativamente a vida elétrica da chave.
Em um circuito RL, a constante de tempo T = L/constante de tempo é acordada nas normas elétricas GB ou IEC
Tomando como exemplo a Figura (1) do produto EVQ100 da ALQ Company (Anlaiqiang), este produto pertence à série de contatores CC de alta tensão. É amplamente utilizado em veículos elétricos, AGVs, ônibus, carrinhos de golfe, caminhões de mineração, empilhadeiras elétricas, empilhadores elétricos, escavadeiras elétricas, carregadeiras elétricas, navios elétricos, estações de carregamento CC, carregadores, estacas costeiras e outras infraestruturas de carregamento, bem como em baterias de energia, conversores de armazenamento de energia, caixas de alta tensão, inversores fotovoltaicos, 5G, UPS e outros equipamentos elétricos CC. É usado para conectar e desconectar circuitos CC, proporcionando isolamento confiável após a desconexão.
Figura (1) Produto EVQ100
Para a empresa ALQ (como produtos de contator CC de alta tensão Anlaiqiang, que devem estar em conformidade com o padrão nacional GB14048.4 ou o padrão internacional IEC60947-4 em design, certificação e teste de tipo), os testes de produto para desempenho de conexão e desconexão devem ser realizados de acordo com o padrão DC-1. Consulte a Figura (2) descrição do produto EVQ100 e a Figura (3) as condições de conexão e desconexão de diferentes tipos de produtos. A partir dos números acima, fica claro que quando os produtos EVQ100 passam pela certificação, a constante de tempo L/R = 1ms.
Figura （2） Descrição do produto EVQ100
Figura (3) as condições de conexão e desconexão de diferentes tipos de produtos
A convenção da constante de tempo na aplicação prática do contator HVDC
O tipo de carga do DC-1 pode ser obtido consultando o padrão IEC60947 ， Veja a Figura （4） Exemplos de categorias de utilização para equipamentos de manobra e controle de baixa tensão. Mostra que DC-1 pertence a cargas não indutivas ou ligeiramente indutivas, fornos de resistência.
Figura（4）Exemplos de categorias de utilização para equipamentos de manobra e controle de baixa tensão
Mesmo assim, sob condições DC-1, L/R=1ms pode ter um impacto severo na vida elétrica dos produtos de contatores CC de alta tensão. Neste ponto, a vida elétrica diminuirá significativamente em comparação com cargas resistivas puras, potencialmente em cerca de dez vezes. A questão principal é que a maioria dos cenários de aplicação para contatores CC de alta tensão envolve cargas resistivas. Isto apresenta um problema: as constantes de tempo utilizadas nos testes de certificação diferem marcadamente daquelas encontradas no uso real do produto. Para resolver isso, diferente dos padrões IEC, surgiu um “padrão industrial” em aplicações industriais, que utiliza cargas resistivas puras. Tomando o EVQ100 como exemplo, a Figura (5) mostra o manual do produto EVQ100, onde o desempenho da vida elétrica do produto é calibrado principalmente usando cargas resistivas. Considerando as condições reais dos equipamentos de teste no laboratório, a maioria dos dispositivos possui inerentemente alguma indutância, não resistência pura, determinando assim um parâmetro como L/R≤0,1ms.
Figura (5) Manual do produto EVQ100
Como atingir o parâmetro de desempenho de maior constante de tempo no projeto de contator CC de alta tensão?
Com a aplicação mais ampla dos contatores HVDC, algumas condições de trabalho exigirão maior constante de tempo, o que exige que novos produtos tomem medidas técnicas relevantes para melhorar esse desempenho no projeto.
Com base no estudo da constante de tempo, ela tem o seguinte impacto nos produtos:
1. Influência na extinção do arco: Quando o contator interrompe o circuito, a energia armazenada pelo indutor será liberada através do arco. Quando T é grande, a atenuação da corrente é lenta, a energia do arco é alta e a duração é longa, aumentando a dificuldade de extinção do arco.
2. Influência nos contatos do produto: A operação frequente em circuitos de alta T tende a acelerar o desgaste dos contatos.
Portanto, no projeto de produtos de alto T, os seguintes aspectos podem ser considerados para fortalecer:
1. Tome medidas mais fortes de extinção de arco, como sopro magnético, câmara de extinção de arco a vácuo ou extinção de arco a gás.
2. Aumente a distância de abertura dos contatos móveis e estáticos.
3. Aumente o espaço da câmara de extinção de arco.
4. Conecte os componentes relevantes em série com o indutor do circuito no circuito principal.
O desenvolvimento técnico dos contatores HVDC é iterado com o desenvolvimento das indústrias e equipamentos de aplicação. Os equipamentos HVDC não possuem apenas cargas resistivas, mas também cargas indutivas, capacitivas e mistas. Para as condições industriais correspondentes, são necessários tipos especiais de contatores HVDC para combinar com o equipamento HVDC para funcionar de forma mais duradoura e confiável.
