1. La signification des contacteurs DC haute tension
Un contacteur DC haute tension est un dispositif de commutation électromagnétique ou à semi-conducteurs qui peut contrôler le courant dans un environnement DC haute tension. Il peut allumer et éteindre des circuits DC haute puissance, peut fréquemment allumer et éteindre les circuits principaux et les circuits de contrôle de grande capacité, et possède généralement les caractéristiques de haute tenue en tension, haute capacité de coupure et faible consommation d'énergie. Il actionne les contacts pour fermer ou ouvrir par la force électromagnétique, pneumatique ou hydraulique, réalisant ainsi les fonctions de contrôle et de protection du circuit.
2. Caractéristiques des contacteurs DC haute tension
Capacité haute tension :Il peut s'adapter à des tensions DC de 400V, 750V, 1000V, 1500V ou même plus élevées. Excellente performance d'isolation, peut résister à des chocs de haute tension et prévenir les dommages par claquage.
Haute capacité de coupure : Il peut couper en toute sécurité le courant haute tension DC pour éviter l'allongement de l'arc ou les dommages au circuit. Il utilise des technologies telles que l'extinction d'arc par soufflage magnétique, l'extinction d'arc scellée par gaz et l'extinction d'arc sous vide pour supprimer efficacement la durée de l'arc et prévenir l'ablation des contacts.
Faible consommation d'énergie : Les contacteurs DC utilisant la technologie de maintien magnétique ont une faible consommation d'énergie à l'état fermé. Pas besoin d'alimentation continue après le passage entre les états marche et arrêt, économie d'énergie et respect de l'environnement. Faible consommation d'énergie des bobines, réduction de la génération de chaleur et amélioration de l'efficacité du système.
Technologie de gestion des arcs :Étant donné que le DC n'a pas de point zéro, des arcs sont facilement générés. Les contacteurs utilisent généralement une extinction d'arc hermétique ou une technologie d'extinction d'arc par soufflage magnétique pour améliorer la sécurité.
Longue durée de vie : Des contacteurs DC de haute qualité peuvent supporter des centaines de milliers de cycles mécaniques, et des durées de vie électriques peuvent atteindre des dizaines de milliers de fois, ce qui convient aux scénarios de marche-arrêt fréquents. Des matériaux de contact en alliage d'argent haute performance sont utilisés pour améliorer la résistance à l'arc et réduire l'usure des contacts.
Conception miniaturisée : Petite taille et poids léger, les contacteurs DC sont généralement plus compacts que les relais ou disjoncteurs traditionnels, et conviennent aux systèmes de puissance à haute densité. Le design d'encapsulation est étanche à la poussière et à l'humidité, adapté aux environnements difficiles.
3. Application des contacteurs DC haute tension
Les contacteurs DC haute tension sont largement utilisés dans les domaines des nouvelles énergies et du contrôle industriel, y compris :
Domaine des nouvelles énergies
Véhicules électriques : Dans le système d'alimentation des véhicules électriques, des contacteurs DC haute tension sont utilisés pour connecter et déconnecter le circuit haute tension entre la batterie de puissance et le contrôleur de moteur.
Lorsque le véhicule démarre, le contacteur se ferme, permettant à la batterie de fournir de l'énergie au moteur ; lorsque le véhicule est en charge, en panne ou que le système haute tension doit être déconnecté, le contacteur se déconnecte pour assurer la sécurité du personnel et du véhicule.
Par exemple, des véhicules électriques tels que la Tesla Model S sont équipés de contacteurs DC haute performance dans leurs systèmes haute tension pour réaliser un contrôle précis de la transmission de puissance.
Borne de charge rapide (Chargeur rapide DC) : utilisé pour le contrôle de puissance et la gestion de charge-décharge dans les bornes de charge rapide DC.
Module de charge et système de conversion DC-DC : utilisé comme interrupteur de sécurité dans les convertisseurs haute puissance pour assurer la stabilité de la charge.
Système de stockage d'énergie
Système de stockage d'énergie à batterie lithium (BESS) :utilisé pour la gestion des packs de batteries, la protection contre les surintensités et le contrôle de charge-décharge dans les centrales de stockage d'énergie à grande échelle, les systèmes de stockage d'énergie domestiques (HESS) et les systèmes de stockage d'énergie commerciaux (C&I Storage).
Système de production d'énergie photovoltaïque solaire :Dans les grandes centrales solaires, le courant continu généré par plusieurs modules photovoltaïques doit être agrégé et transmis. Les contacteurs DC haute tension peuvent être utilisés pour connecter et isoler différents ensembles photovoltaïques ou boîtes de jonction DC pour faciliter la maintenance, la réparation et le dépannage du système. En même temps, ils peuvent également couper rapidement le circuit et protéger l'équipement lorsque le système est anormal.
Par exemple, les grandes centrales photovoltaïques centralisées construites dans les zones désertiques utilisent des contacteurs DC haute tension pour assurer le fonctionnement stable et fiable de l'ensemble du système de production d'énergie.
Système de stockage d'énergie éolienne : un élément de commutation clé dans le système de réseau DC de l'énergie éolienne.
Champ industriel
Système d'alimentation des fours à arc
Dans le four à arc de l'industrie métallurgique, le courant continu haute tension (DC) doit être transmis aux électrodes pour générer un arc pour la fusion des matières premières comme le minerai de fer. En tant que composant crucial du système d'alimentation, le contacteur DC haute tension peut contrôler de manière fiable l'ouverture et la fermeture du courant, répondant aux besoins en énergie du four à arc à différentes étapes de fusion. Il peut également couper rapidement le circuit en cas de défauts tels que les courts-circuits, évitant ainsi les dommages aux équipements et la survenue d'accidents de sécurité.
Alimentation sans interruption (UPS)
Dans certains processus de production industrielle avec des exigences extrêmement élevées en matière de fiabilité de l'alimentation électrique, tels que la fabrication de semi-conducteurs et la production chimique, l'alimentation sans interruption joue un rôle vital. Lorsque l'alimentation électrique est interrompue, l'onduleur doit rapidement passer en mode d'alimentation par batterie. À ce moment-là, le contacteur DC haute tension est utilisé pour réaliser une connexion fiable entre la batterie et l'onduleur, garantissant que la charge peut obtenir en continu une alimentation électrique stable.
Champ des transports
Systèmes photovoltaïques et onduleurs
Boîte de jonction photovoltaïque DC (Boîte de jonction PV) : Elle est utilisée pour la gestion du circuit DC entre les modules photovoltaïques et l'onduleur.
Onduleur DC-AC : En tant qu'interrupteur de sécurité pour l'entrée DC haute tension, il assure la stabilité du système lors du passage entre les modes connecté au réseau et hors réseau.
Transport ferroviaire
Dans les systèmes de transport ferroviaire urbain tels que les métros et les tramways, les systèmes électriques haute tension des véhicules adoptent généralement le mode d'alimentation en courant continu. Les contacteurs DC haute tension sont utilisés pour contrôler la connexion entre le pantographe du véhicule et le système de ligne de contact aérien, et pour isoler le circuit haute tension lors de l'inspection et de la maintenance du véhicule, garantissant la sécurité du personnel. Par exemple, dans certains systèmes de métro qui utilisent l'alimentation par troisième rail, les contacteurs DC haute tension jouent un rôle important dans le fonctionnement normal et l'assurance de la sécurité des trains.
Système de récupération d'énergie de freinage régénératif : Il gère la récupération d'énergie et améliore le taux d'utilisation du réseau électrique.
Les contacteurs DC haute tension jouent un rôle clé dans les domaines des nouvelles énergies et du contrôle industriel. Leur tolérance à haute tension, leur capacité de coupure élevée et leur longue durée de vie en font un choix idéal pour une variété de scénarios d'application. Avec le développement de la technologie et l'augmentation de la demande, leurs perspectives d'application seront également plus étendues.
