Анализ параметров контактора постоянного тока (I) относительно контактного напряжения

Относительно контактного напряжения

Параметры контакторов постоянного тока являются основной основой для выбора, установки и безопасной эксплуатации и охватывают три ключевых аспекта: электрические характеристики, рабочие характеристики и безопасность. В данной статье основное внимание уделяется подробному анализу главного контактного напряжения контакторов постоянного тока.

1. Напряжение переключения (Usw)    («Usw» не является общепринятым общим кодом; в этой статье оно конкретно относится к напряжению переключения.)

Он относится к значению напряжения постоянного тока, которое его главные контакты могут безопасно выдерживать, замыкать и размыкать в номинальных условиях, и является ключевым параметром, гарантирующим отсутствие дугового пробоя или повреждения оборудования в процессе переключения. Чтобы понять этот параметр, необходимо уяснить следующие основные моменты:

（1） Принцип согласования напряжения: В практических применениях напряжение цепи должно быть ниже или равно напряжению переключения контактора. Если напряжение в цепи превышает это значение, во время переключения между контактами легко возникает неугасимая дуга, приводящая к абляции или слипанию контактов.

（2） Координация с параметрами тока отключения: Напряжение переключения и ток отключения совместно определяют мощность контактора (P=U×I). Коммутационное напряжение контактора постоянного тока должно быть отмечено вместе с током отключения, электрическим жизненным циклом и типом нагрузки. При выборе контактора постоянного тока пользователи должны подробно прочитать соответствующий паспорт контактора постоянного тока. Например: 750 В постоянного тока/300 А/1000 циклов (резистивная нагрузка); 1000 В постоянного тока / 250 А / 1000 циклов (резистивная нагрузка); 1500 В постоянного тока / 50 А / 1000 циклов (резистивная нагрузка).

（3） Учет индуктивных нагрузок: Если нагрузка в цепи постоянного тока представляет собой индуктивный компонент, такой как двигатель или индуктор, во время переключения будет генерироваться обратная электродвижущая сила. Необходимо зарезервировать более высокий запас по напряжению (обычно рекомендуется, чтобы фактическое напряжение не превышало 80% от максимального напряжения переключения) или использовать обратный диод для подавления пикового напряжения.

（4） Факторы окружающей среды: высокая температура и влажность снижают эффективность изоляции, поэтому следует выбирать контакторы постоянного тока с более высоким напряжением переключения.

2. Номинальное рабочее напряжение (Ue)

Номинальное рабочее напряжение (Ue) контактов контактора постоянного тока является основным эталонным параметром для сертификации безопасности (например, UL, CE, TÜV, CCC). Сертификаты безопасности содержат обязательные требования к замыкающей и отключающей способности (электрическому жизненному циклу) контакторов постоянного тока, и между различными сертификатами безопасности существуют различия. Здесь в качестве примера взят GB/T 14048.4-2020.

Условия включения и отключения для включения и отключения мощности различных категорий использования 

ГБ/Т 14048.4-2020 Таблица 7

Условия создания и изменения условий для традиционных эксплуатационных характеристик различных категорий использования 

ГБ/Т 14048.4-2020 Таблица 10

Параметры в таблицах 7 и 10 GB/T 14048.4-2020 должны соблюдаться одновременно и являются обязательными требованиями. Как правило, перед проведением сертификации безопасности контакторов постоянного тока производителям необходимо провести предварительные испытания для определения номинального рабочего тока (Ie) и номинального рабочего напряжения (Ue). Обычно номинальное рабочее напряжение (Ue) ниже максимального напряжения переключения. Необходимо отметить различия между «включающей и отключающей способностью», «условными эксплуатационными характеристиками» и «электрическим сроком службы». Как правило, производители контакторов постоянного тока указывают в паспорте продукта только количество «электрических жизненных циклов», а разные электрические жизненные циклы соответствуют разным напряжениям переключения, токам отключения, категориям нагрузки и частотам переключения.

3. Номинальное напряжение изоляции (Ui)

■    Номинальное напряжение изоляции (Ui) контактора постоянного тока представляет собой максимальное значение напряжения, которое контактор может выдерживать в течение длительного времени при определенных условиях без повреждения изоляции. Это основной показатель безопасности при проектировании и выборе контакторов, который напрямую связан с безопасной работой контакторов постоянного тока.

■    Номинальное напряжение изоляции (Ui) — это «верхний предел выдерживаемого напряжения» системы изоляции контактора, и его основные функции включают следующие два пункта:

（1）Обеспечение электробезопасности: предотвращение пробоя изоляции, вызванного чрезмерно высоким напряжением, которое может привести к авариям, таким как утечка и короткое замыкание.

（2）Служит эталоном проектирования: такие параметры, как структура изоляции, путь утечки и электрический зазор контактора, должны рассчитываться на основе номинального напряжения изоляции.

■    Примечания:

（1）Напряжение в реальной цепи (включая нормальное рабочее напряжение и возможное перенапряжение) должно быть меньше или равно Ui; в противном случае эффективность изоляции будет нарушена.

（2）Оно не равно номинальному рабочему напряжению (Ue) или максимальному напряжению переключения. Как правило, Ui выше максимального напряжения переключения, а максимальное напряжение переключения выше Ue.

(3) Факторы окружающей среды, такие как температура, влажность и уровень загрязнения, влияют на характеристики изоляции. Даже если напряжение не превышает Ui, суровые условия все равно могут привести к повреждению изоляции.