1. Yüksek voltajlı DC kontaktörlerin anlamı
Yüksek voltajlı bir DC kontaktör, yüksek voltajlı bir DC ortamında akımı kontrol edebilen elektromanyetik veya katı hal bir anahtarlama cihazıdır. Yüksek güçlü DC devrelerini açıp kapatabilir, ana devreleri ve büyük kapasiteli kontrol devrelerini sık sık açıp kapatabilir ve genellikle yüksek dayanma gerilimi, yüksek kesme kapasitesi ve düşük güç tüketimi özelliklerine sahiptir. Elektromanyetik kuvvet, pnömatik veya hidrolik yöntemlerle kontakları kapatır veya açar, böylece devrenin kontrol ve koruma fonksiyonlarını gerçekleştirir.
2. Yüksek voltajlı DC kontaktörlerin özellikleri
Yüksek voltaj yeteneği: 400V, 750V, 1000V, 1500V veya daha yüksek DC voltajlarına uyum sağlayabilir. Mükemmel yalıtım performansı, yüksek voltaj darbelerine dayanabilir ve arıza hasarını önler.
Yüksek kesme kapasitesi: DC yüksek voltajlı akımı güvenli bir şekilde kesebilir, ark uzamasını veya devre hasarını önler. Ark süresini etkili bir şekilde bastırmak ve kontak aşınmasını önlemek için manyetik üfleme ark söndürme, gaz sızdırmaz ark söndürme ve vakum ark söndürme gibi teknolojiler kullanır.
Düşük güç tüketimi: Manyetik tutma teknolojisi kullanan DC kontaktörler, kapalı durumda düşük güç tüketimine sahiptir. Açma ve kapama durumları arasında geçiş yaptıktan sonra sürekli güç kaynağına ihtiyaç duymaz, enerji tasarrufu ve çevre koruma sağlar. Bobinlerin düşük güç tüketimi, ısı üretimini azaltır ve sistem verimliliğini artırır.
Ark yönetim teknolojisi: DC'nin sıfır noktası olmadığından, arklar kolayca oluşur. Kontaktörler genellikle güvenliği artırmak için hava geçirmez ark söndürme veya manyetik üfleme ark söndürme teknolojisi kullanır.
Uzun ömür: Yüksek kaliteli DC kontaktörler, yüz binlerce mekanik ömre sahip olabilir ve elektriksel ömürleri on binlerce kez ulaşabilir, bu da sık sık açma-kapama senaryoları için uygundur. Ark direncini artırmak ve kontak aşınmasını azaltmak için yüksek performanslı gümüş alaşımlı kontak malzemeleri kullanılır.
Miniatürleştirilmiş tasarım: Küçük boyut ve hafiflik, DC kontaktörler genellikle geleneksel röleler veya devre kesicilerden daha kompakt olup, yüksek yoğunluklu güç sistemleri için uygundur. Kapsülleme tasarımı toz geçirmez ve nem geçirmezdir, zorlu ortamlar için uygundur.
3. Yüksek voltajlı DC kontaktörlerin uygulamaları
Yüksek voltajlı DC kontaktörler, yeni enerji ve endüstriyel kontrol alanlarında yaygın olarak kullanılır, bunlar arasında:
Yeni enerji alanı
Elektrikli araçlar: Elektrikli araçların güç sisteminde, yüksek voltajlı DC kontaktörler, güç bataryası ile motor kontrolörü arasındaki yüksek voltajlı devreyi bağlamak ve ayırmak için kullanılır.
Araç çalıştığında, kontaktör kapanır ve bataryanın motora güç sağlamasına izin verir; Araç şarj olurken, arızalandığında veya yüksek voltajlı sistemin bağlantısının kesilmesi gerektiğinde, kontaktör açılır ve personelin ve aracın güvenliğini sağlar.
Örneğin, Tesla Model S gibi elektrikli araçlar, güç iletimini hassas bir şekilde kontrol etmek için yüksek performanslı DC kontaktörlerle donatılmıştır.
Hızlı şarj istasyonu (DC Hızlı Şarj Cihazı): DC hızlı şarj istasyonlarında güç kontrolü ve şarj-deşarj yönetimi için kullanılır.
Şarj modülü ve DC-DC dönüşüm sistemi: yüksek güçlü dönüştürücülerde güvenlik anahtarı olarak kullanılır ve şarj kararlılığını sağlar.
Enerji depolama sistemi
Lityum batarya enerji depolama sistemi (BESS): büyük ölçekli enerji depolama santrallerinde, ev tipi enerji depolama sistemlerinde (HESS) ve ticari enerji depolama sistemlerinde (C&I Depolama) batarya paketi yönetimi, aşırı akım koruması ve şarj-deşarj kontrolü için kullanılır.
Güneş fotovoltaik enerji üretim sistemi: Büyük ölçekli güneş enerjisi santrallerinde, birden fazla fotovoltaik modül tarafından üretilen DC güç toplanmalı ve iletilmelidir. Yüksek gerilimli DC kontaktörler, farklı fotovoltaik dizileri veya DC kombine kutularını bağlamak ve izole etmek için kullanılabilir, bu da sistem bakımı, onarımı ve sorun giderme işlemlerini kolaylaştırır. Aynı zamanda, sistem anormal olduğunda devreyi hızla kesebilir ve ekipmanı koruyabilir.
Örneğin, çöl bölgelerinde inşa edilen büyük ölçekli merkezi fotovoltaik enerji santralleri, tüm enerji üretim sisteminin istikrarlı ve güvenilir çalışmasını sağlamak için yüksek gerilimli DC kontaktörler kullanır.
Rüzgar enerjisi depolama sistemi: rüzgar enerjisi DC şebeke sisteminde anahtar bir anahtarlama elemanıdır.
Endüstriyel alan
Ark Fırını Güç Kaynağı Sistemi
Metalurji endüstrisindeki ark fırınında, demir cevheri gibi hammaddeleri eritmek için elektrotlara yüksek gerilimli doğru akım (DC) iletilmesi gerekir. Güç kaynağı sisteminin önemli bir bileşeni olarak, yüksek gerilimli DC kontaktör, akımın açılıp kapanmasını güvenilir bir şekilde kontrol edebilir ve farklı eritme aşamalarında ark fırınının güç taleplerini karşılayabilir. Ayrıca, kısa devre gibi arızalar durumunda devreyi hızla keserek ekipman hasarını ve güvenlik kazalarının meydana gelmesini önler.
Kesintisiz Güç Kaynağı (UPS)
Yarı iletken üretimi ve kimyasal üretim gibi güç kaynağı güvenilirliği için son derece yüksek gereksinimlere sahip bazı endüstriyel üretim süreçlerinde, kesintisiz güç kaynağı hayati bir rol oynar. Şebeke gücü kesildiğinde, UPS'in hızla pil güç kaynağı moduna geçmesi gerekir. Bu sırada, yüksek gerilimli DC kontaktör, pil ile inverter arasında güvenilir bir bağlantı sağlamak için kullanılır ve yükün sürekli olarak istikrarlı bir güç kaynağı almasını sağlar.
Ulaşım Alanı
Fotovoltaik ve İnverter Sistemleri
Fotovoltaik DC Kombine Kutusu (PV Kombine Kutusu): Fotovoltaik modüller ile inverter arasındaki DC devresinin yönetimi için kullanılır.
DC-AC İnverter: Şebekeye bağlı ve şebekeden bağımsız modlar arasında geçiş yaparken sistem kararlılığını sağlar.
Raylı Ulaşım
Metrolar ve hafif raylı sistemler gibi kentsel raylı ulaşım sistemlerinde, araçların yüksek gerilimli elektrik sistemleri genellikle DC güç kaynağı modunu benimser. Yüksek gerilimli DC kontaktörler, aracın pantografı ile havai hat sistemi arasındaki bağlantıyı kontrol etmek ve araç muayene ve bakımı sırasında yüksek gerilim devresini izole etmek için kullanılır, bu da personelin güvenliğini sağlar. Örneğin, üçüncü ray güç kaynağını kullanan bazı metro sistemlerinde, yüksek gerilimli DC kontaktörler trenlerin normal çalışması ve güvenlik güvencesinde önemli bir rol oynar.
Rejeneratif Fren Enerjisi Geri Kazanım Sistemi: Güç geri kazanımını yönetir ve şebeke kullanım oranını artırır.
Yüksek gerilimli DC kontaktörler, yeni enerji ve endüstriyel kontrol alanlarında önemli bir rol oynar. Yüksek gerilim toleransı, yüksek kesme kapasitesi ve uzun ömürleri, onları çeşitli uygulama senaryoları için ideal bir seçim haline getirir. Teknolojinin gelişmesi ve talebin artmasıyla, uygulama alanları da daha geniş olacaktır.
