Phân tích các thông số của contactor DC (I), liên quan đến điện áp tiếp điểm

Về điện áp tiếp xúc

Các thông số của công tắc tơ DC là cơ sở cốt lõi để lựa chọn, lắp đặt và vận hành an toàn, bao gồm ba khía cạnh chính: hiệu suất điện, đặc tính vận hành và bảo vệ an toàn. Bài viết này tập trung phân tích chi tiết về điện áp tiếp điểm chính của công tắc tơ DC.

1、Điện áp chuyển mạch（Usw）    ('Usw' không phải là mã chung được chấp nhận rộng rãi; trong bài viết này, nó đặc biệt đề cập đến điện áp chuyển mạch.)

Nó đề cập đến giá trị điện áp DC mà các tiếp điểm chính của nó có thể mang, đóng và ngắt một cách an toàn trong các điều kiện định mức và là thông số chính để đảm bảo rằng không xảy ra sự cố hồ quang hoặc hư hỏng thiết bị trong quá trình chuyển mạch. Để hiểu tham số này, cần nắm được các điểm cốt lõi sau:

(1) Nguyên tắc phối hợp điện áp: Điện áp mạch trong ứng dụng thực tế phải thấp hơn hoặc bằng điện áp chuyển mạch của công tắc tơ. Nếu điện áp mạch vượt quá giá trị này, rất dễ tạo ra hồ quang không thể dập tắt giữa các tiếp điểm trong quá trình chuyển mạch, dẫn đến hiện tượng ăn mòn hoặc bám dính tiếp điểm.

（2） Phối hợp với các tham số dòng điện cắt: Điện áp chuyển mạch và dòng điện cắt cùng xác định công suất nguồn của công tắc tơ (P=U×I). Điện áp chuyển mạch của công tắc tơ DC phải được đánh dấu cùng với dòng điện cắt, vòng đời điện và loại tải. Người dùng nên đọc chi tiết bảng dữ liệu của công tắc tơ DC tương ứng khi chọn công tắc tơ DC. Ví dụ: chu kỳ 750Vdc / 300A / 1000 (tải điện trở); chu kỳ 1000Vdc / 250A / 1000 (tải điện trở); Chu kỳ 1500Vdc / 50A / 1000 (tải điện trở).

（3) Xem xét tải cảm ứng: Nếu tải trong mạch DC là thành phần cảm ứng như động cơ hoặc cuộn cảm, thì một lực điện động ngược sẽ được tạo ra trong quá trình chuyển mạch. Cần phải dự trữ biên độ điện áp cao hơn (thường khuyến nghị rằng điện áp thực tế không vượt quá 80% điện áp chuyển mạch tối đa) hoặc sử dụng một diode quay tự do để triệt tiêu điện áp đỉnh.

（4) Yếu tố môi trường: Môi trường nhiệt độ cao và ẩm ướt sẽ làm giảm hiệu suất cách điện, vì vậy nên chọn công tắc tơ DC có điện áp chuyển mạch cao hơn một cách thích hợp.

2, Điện áp hoạt động định mức (Ue)

Điện áp hoạt động định mức (Ue) của các tiếp điểm công tắc tơ DC là thông số chuẩn cốt lõi cho các chứng nhận an toàn (chẳng hạn như UL, CE, TÜV, CCC). Chứng nhận an toàn có các yêu cầu bắt buộc đối với khả năng đóng và cắt (vòng đời điện) của công tắc tơ DC và có sự khác biệt giữa các chứng nhận an toàn khác nhau. Ở đây, GB/T 14048.4-2020 được lấy làm ví dụ.

Việc tạo lập và phá vỡ các điều kiện để tạo ra và phá vỡ công suất của các hạng mục sử dụng khác nhau 

GB/T 14048.4-2020 Bảng 7

Tạo và phá vỡ các điều kiện cho hiệu suất vận hành thông thường của các hạng mục sử dụng khác nhau 

GB/T 14048.4-2020 Bảng 10

Các thông số trong Bảng 7 và 10 của GB/T 14048.4-2020 phải được đáp ứng đồng thời và là yêu cầu bắt buộc. Nói chung, trước khi tiến hành chứng nhận an toàn cho công tắc tơ DC, nhà sản xuất cần thực hiện các thử nghiệm sơ bộ để xác định dòng điện hoạt động định mức (Ie) và điện áp hoạt động định mức (Ue). Thông thường, điện áp hoạt động định mức (Ue) thấp hơn điện áp chuyển mạch tối đa. Cần lưu ý sự khác biệt giữa 'công suất đóng và cắt', 'hiệu suất vận hành thông thường' và 'tuổi thọ điện'. Nói chung, các nhà sản xuất công tắc tơ DC chỉ đánh dấu số chu kỳ 'tuổi thọ điện' trong bảng dữ liệu sản phẩm và các vòng đời điện khác nhau tương ứng với các điện áp chuyển mạch, dòng điện ngắt, loại tải và tần số chuyển mạch khác nhau.

3, Điện áp cách điện định mức (Ui)

■    Điện áp cách điện định mức (Ui) của công tắc tơ DC đề cập đến giá trị điện áp tối đa mà công tắc tơ có thể chịu được trong thời gian dài trong các điều kiện quy định mà không làm hỏng lớp cách điện. Đây là chỉ báo an toàn cơ bản để thiết kế và lựa chọn công tắc tơ, đồng thời liên quan trực tiếp đến hoạt động an toàn của công tắc tơ DC.

■    Điện áp cách điện định mức (Ui) là 'giới hạn trên của điện áp chịu đựng' của hệ thống cách điện của công tắc tơ và các chức năng chính của nó bao gồm hai điểm sau:

（1)Đảm bảo an toàn điện: Ngăn chặn sự cố cách điện do điện áp quá cao có thể dẫn đến tai nạn như rò rỉ và đoản mạch.

（2)Dùng làm tiêu chuẩn thiết kế: Các thông số như cấu trúc cách điện, khoảng cách đường rò và khe hở điện của công tắc tơ phải được thiết kế dựa trên điện áp cách điện định mức.

■    Lưu ý:

(1) Điện áp trong mạch thực tế (bao gồm điện áp hoạt động bình thường và quá điện áp có thể xảy ra) phải nhỏ hơn hoặc bằng Ui; nếu không, hiệu suất cách nhiệt sẽ thất bại.

(2) Nó không bằng điện áp hoạt động định mức (Ue) hoặc điện áp chuyển mạch tối đa. Nói chung, Ui cao hơn điện áp chuyển mạch tối đa và điện áp chuyển mạch tối đa cao hơn Ue.

（3）Các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ ẩm và mức độ ô nhiễm sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất cách nhiệt. Ngay cả khi điện áp không vượt quá Ui, môi trường khắc nghiệt vẫn có thể gây hư hỏng lớp cách điện.