1. 고전압 DC 접촉기의 의미
고전압 DC 접촉기는 고전압 DC 환경에서 전류를 제어할 수 있는 전자기 또는 솔리드 스테이트 스위칭 장치입니다. 고전력 DC 회로를 켜고 끌 수 있으며, 주 회로와 대용량 제어 회로를 빈번하게 켜고 끌 수 있으며, 일반적으로 높은 내전압, 높은 차단 용량 및 낮은 전력 소비의 특성을 가지고 있습니다. 전자기력, 공압 또는 유압 방법을 통해 접점을 닫거나 열어 회로의 제어 및 보호 기능을 실현합니다.
2. 고전압 DC 접촉기의 특성
높은 전압 처리 능력: 400V, 750V, 1000V, 1500V 또는 그 이상의 DC 전압에 적응할 수 있습니다. 우수한 절연 성능으로 고전압 충격을 견디고 파손 손상을 방지합니다.
높은 차단 용량: DC 고전압 전류를 안전하게 차단하여 아크 연장이나 회로 손상을 방지할 수 있습니다. 자기 소화 아크 소화, 가스 밀봉 아크 소화 및 진공 아크 소화와 같은 기술을 사용하여 아크 지속 시간을 효과적으로 억제하고 접촉 마모를 방지합니다.
저전력 소비: 자기 유지 기술을 사용하는 DC 접촉기는 닫힌 상태에서 전력 소비가 적습니다. 온오프 상태 전환 후 지속적인 전원 공급이 필요하지 않아 에너지 절약 및 환경 보호에 기여합니다. 코일의 전력 소비가 적고, 열 발생이 줄어들며, 시스템 효율이 향상됩니다.
아크 관리 기술: DC는 영점이 없기 때문에 아크가 쉽게 발생합니다. 접촉기는 일반적으로 밀폐형 아크 소화 또는 자기 소화 아크 소화 기술을 사용하여 안전성을 향상시킵니다.
긴 수명: 고품질 DC 접촉기는 수십만 번의 기계적 수명을 지원할 수 있으며, 전기적 수명은 수만 번에 이를 수 있어 빈번한 온오프 시나리오에 적합합니다. 고성능 은합금 접촉 재료를 사용하여 아크 저항을 개선하고 접촉 마모를 줄입니다.
소형화 설계: 소형화 및 경량화, DC 접촉기는 전통적인 릴레이나 회로 차단기보다 더 컴팩트하며, 고밀도 전력 시스템에 적합합니다. 캡슐화 설계는 방진 및 방습 기능을 갖추어 가혹한 환경에 적합합니다.
3. 고전압 DC 접촉기의 응용
고전압 DC 접촉기는 신에너지 및 산업 제어 분야에서 널리 사용됩니다. 여기에는 다음이 포함됩니다:
신에너지 분야
전기차: 전기차의 전력 시스템에서 고전압 DC 접촉기는 전력 배터리와 모터 컨트롤러 사이의 고전압 회로를 연결하고 분리하는 데 사용됩니다.
차량이 시작될 때 접촉기가 닫혀 배터리가 모터에 전력을 공급할 수 있게 합니다. 차량이 충전 중이거나 고장 났거나 고전압 시스템이 분리되어야 할 때 접촉기가 분리되어 인원과 차량의 안전을 보장합니다.
예를 들어, Tesla Model S와 같은 전기차는 고전압 시스템에 고성능 DC 접촉기를 장착하여 전력 전송을 정밀하게 제어합니다.
급속 충전 파일(DC Fast Charger): DC 급속 충전 파일에서 전력 제어 및 충방전 관리에 사용됩니다.
충전 모듈 및 DC-DC 변환 시스템: 고전력 변환기에서 안전 스위치로 사용되어 충전 안정성을 보장합니다.
에너지 저장 시스템
리튬 배터리 에너지 저장 시스템(BESS): 대규모 에너지 저장 발전소, 가정용 에너지 저장 시스템(HESS), 상업용 에너지 저장 시스템(C&I Storage)에서 배터리 팩 관리, 과전류 보호 및 충방전 제어에 사용됩니다.
태양광 발전 시스템: 대규모 태양광 발전소에서는 여러 태양광 모듈에서 생성된 DC 전력을 집계하고 전송해야 합니다. 고전압 DC 접촉기는 시스템 유지보수, 수리 및 문제 해결을 용이하게 하기 위해 서로 다른 태양광 어레이 또는 DC 결합 상자를 연결하고 분리하는 데 사용될 수 있습니다. 동시에 시스템에 이상이 있을 때 회로를 신속하게 차단하고 장비를 보호할 수 있습니다.
예를 들어, 사막 지역에 건설된 대규모 중앙 집중식 태양광 발전소는 고전압 DC 접촉기를 사용하여 전체 발전 시스템의 안정적이고 신뢰할 수 있는 운영을 보장합니다.
풍력 에너지 저장 시스템: 풍력 발전 DC 그리드 시스템의 주요 스위칭 요소입니다.
산업 분야
아크 용광로 전원 공급 시스템
금속 산업의 아크 용광로에서는 고전압 직류(DC)를 전극에 전달하여 철광석과 같은 원자재를 용해하기 위한 아크를 생성해야 합니다. 전원 공급 시스템의 중요한 구성 요소로서, 고전압 DC 접촉기는 다양한 제련 단계에서 아크 용광로의 전력 수요를 충족시키기 위해 전류의 온오프를 신뢰성 있게 제어할 수 있습니다. 또한 단락과 같은 고장 시 회로를 신속하게 차단하여 장비 손상과 안전 사고 발생을 방지할 수 있습니다.
무정전 전원 공급 장치 (UPS)
반도체 제조 및 화학 생산과 같이 전원 공급 신뢰성에 대한 요구가 매우 높은 일부 산업 생산 공정에서는 무정전 전원 공급 장치가 중요한 역할을 합니다. 유틸리티 전원이 중단되면 UPS는 배터리 전원 공급 모드로 신속하게 전환해야 합니다. 이때 고전압 DC 접촉기는 배터리와 인버터 간의 신뢰할 수 있는 연결을 달성하여 부하가 안정적인 전원을 지속적으로 공급받을 수 있도록 합니다.
운송 분야
태양광 및 인버터 시스템
태양광 DC 결합 상자 (PV 결합 상자): 태양광 모듈과 인버터 간 DC 회로의 관리를 위해 사용됩니다.
DC-AC 인버터: 고전압 DC 입력의 안전 스위치로서, 그리드 연결 모드와 오프 그리드 모드 간 전환 시 시스템 안정성을 보장합니다.
철도 교통
지하철 및 경전철과 같은 도시 철도 교통 시스템에서는 차량의 고전압 전기 시스템이 일반적으로 DC 전원 공급 모드를 채택합니다. 고전압 DC 접촉기는 차량의 팬터그래프와 오버헤드 접촉선 시스템 간의 연결을 제어하고, 차량 점검 및 유지보수 시 고전압 회로를 격리하여 직원의 안전을 보장합니다. 예를 들어, 제3 레일 전원 공급을 사용하는 일부 지하철 시스템에서는 고전압 DC 접촉기가 열차의 정상 작동 및 안전 보장에 중요한 역할을 합니다.
재생 제동 에너지 회수 시스템: 전력 회복을 관리하고 전력망의 이용률을 향상시킵니다.
고전압 DC 접촉기는 신재생 에너지 및 산업 제어 분야에서 중요한 역할을 합니다. 높은 전압 내성, 높은 차단 용량 및 긴 수명으로 인해 다양한 응용 시나리오에 이상적인 선택이 됩니다. 기술의 발전과 수요의 증가로 인해 그들의 응용 전망도 더욱 광범위해질 것입니다.
