Вплив постійної часу на продуктивність контактора HVDC

Що таке постійна часу?

У ланцюзі RL постійна часу T = L/R визначає швидкість зміни струму. Чим більше T, тим повільніше змінюється струм. Роль індуктора в ланцюзі пригнічує зміну струму. Коли ланцюг підключено, індуктор перешкоджає швидкому зростанню струму, змушуючи його повільно зростати; коли ланцюг роз’єднано, індуктор продовжує подавати живлення, роблячи дугу між рухомими та нерухомими контактами електричного вимикача більш стійкою та її важче розірвати, що значно скорочує термін служби вимикача.

У ланцюзі RL постійна часу T = L/постійна часу узгоджена в електричних стандартах GB або IEC

На малюнку (1) продукт EVQ100 компанії ALQ (Anlaiqiang) як приклад, цей продукт належить до серії контакторів постійного струму високої напруги. Він широко використовується в електричних транспортних засобах, AGV, автобусах, гольф-карах, кар’єрних вантажівках, електричних навантажувачах, електричних штабелерах, електричних екскаваторах, електричних навантажувачах, електричних кораблях, зарядних станціях постійного струму, зарядних пристроях, берегових палях та іншій зарядній інфраструктурі, а також у акумуляторних блоках, перетворювачах накопичувачів енергії, високовольтних коробках, фотоелектричних інверторах, 5G, ДБЖ та інших джерелах постійного струму. електрообладнання. Використовується для підключення та відключення ланцюгів постійного струму, забезпечуючи надійну ізоляцію після відключення.

Рисунок (1) Продукт EVQ100

Для компанії ALQ (наприклад, продукти високовольтних контакторів постійного струму Anlaiqiang, які мають відповідати національному стандарту GB14048.4 або міжнародному стандарту IEC60947-4 щодо проектування, сертифікації та випробування типу), випробування продукту на продуктивність з’єднання та від’єднання слід проводити відповідно до стандарту DC-1. Будь ласка, дивіться малюнок (2) опису продукту EVQ100 та малюнок (3) умови підключення та відключення різних типів продуктів. З наведених вище цифр видно, що коли продукти EVQ100 проходять сертифікацію, постійна часу L/R = 1 мс.

Малюнок（2）Опис продукту EVQ100

На малюнку (3) показані умови підключення та відключення різних типів виробів

Угода про постійні часу в практичному застосуванні контактора HVDC

Тип навантаження DC-1 можна отримати, запитавши стандарт IEC60947, див. Малюнок (4). Приклади категорій використання для низьковольтних розподільних пристроїв і пристроїв керування. Це показує, що DC-1 належить до неіндуктивних або слабоіндуктивних навантажень, печей опору.

Малюнок（4）Приклади категорій використання для низьковольтних розподільних пристроїв і пристроїв керування

Незважаючи на це, в умовах DC-1 L/R=1 мс може серйозно вплинути на електричний термін служби високовольтних контакторів постійного струму. У цей момент електричний ресурс значно зменшиться порівняно з чистими резистивними навантаженнями, потенційно приблизно в десять разів. Ключова проблема полягає в тому, що більшість сценаріїв застосування високовольтних контакторів постійного струму включають резистивні навантаження. Це створює проблему: постійні часу, які використовуються в сертифікаційних випробуваннях, помітно відрізняються від тих, які зустрічаються під час реального використання продукту. Щоб вирішити цю проблему, на відміну від стандартів IEC, у галузевих застосуваннях з’явився «галузевий стандарт», який використовує чисті резистивні навантаження. Беручи EVQ100 як приклад, малюнок (5) посібника з продукту EVQ100 показує, де електричні характеристики продукту в основному калібруються за допомогою резистивних навантажень. Беручи до уваги реальні умови випробувального обладнання в лабораторії, більшість пристроїв за своєю суттю мають певну індуктивність, а не чистий опір, що визначає такий параметр, як L/R≤0,1 мс.

Малюнок (5) Посібник продукту EVQ100

Як досягти параметра продуктивності вищої постійної часу в конструкції контактора постійного струму високої напруги?

З більш широким застосуванням контакторів HVDC деякі робочі умови вимагатимуть вищої постійної часу, що вимагає від нових продуктів вжити відповідних технічних заходів для покращення цих характеристик у конструкції.

Виходячи з вивчення постійної часу, це має такий вплив на продукти:

1. Вплив на гасіння дуги: коли контактор розриває ланцюг, енергія, накопичена індуктором, вивільняється через дугу. Коли T велике, струм загасає повільно, енергія дуги висока, а тривалість велика, що ускладнює гасіння дуги.

2. Вплив на контакти продукту: Часта робота в ланцюгах з високим Т прискорює знос контактів.

Таким чином, при розробці високотемпературних продуктів можна розглянути наступні аспекти для посилення:

1. Вживайте сильніших заходів для гасіння дуги, таких як магнітне дугування, вакуумна дугогасна камера або газове дугогасіння.

2. Збільшити відстань розмикання рухомих і статичних контактів.

3. Збільшити простір дугогасної камери.

4. З’єднайте відповідні компоненти послідовно з індуктором у головному колі.

Технічний розвиток контакторів HVDC повторюється разом із розвитком галузей застосування та обладнання. Обладнання HVDC має не тільки резистивне навантаження, але також індуктивне, ємнісне та змішане навантаження. Для відповідних промислових умов необхідні спеціальні типи контакторів HVDC, щоб узгодити обладнання HVDC для більш тривалої та надійної роботи.