Zakázková výroba Photovoltaic & EV Charging New Energy Relays Výrobci

Proč je přerušení stejnosměrného oblouku hlavní konstrukční výzvou u nových energetických relé

Inženýři společnosti Fanhar Electronics tuto otázku pravidelně řeší od konstruktérů střídačů a nabíječek: proč nelze jednoduše použít staardní relé střídavého proudu při ekvivalentním jmenovitém stejnosměrném napětí? Odpověď spočívá ve fyzice oblouku. Ve střídavých obvodech proud prochází nulou dvakrát za cyklus, což přirozeně zhasne oblouk mezi kontakty během přepínání. Stejnosměrné obvody nemají žádné takové křížení nulou – jakmile se mezi rozpínacími kontakty vytvoří oblouk, sám se udrží tak dlouho, dokud napětí na mezeře překročí práh zhášení oblouku.

Nová energetická relé určené pro vysokonapěťovou stejnosměrnou službu to řeší kombinací konstrukčních opatření: rozšířené kontaktní mezery magnetické vyfukovací cívky, které oblouk vychylují do keramických zhášecích skluzů, a kontaktní materiály vybrané pro nízkou erozi při trvalém oblouku, aby se oblouk natáhl a ochladil. Bez těchto funkcí se může stát, že relé spínající 600–1000 V DC se v požadovaném čase nepřeruší, což vede ke svařování kontaktů nebo vnitřní karbonizaci, která ohrožuje izolaci.

Důležitá je také polarita DC připojení. Mnoho konstrukcí utěsněných relé je navrženo pro stejnosměrné spínání pouze se specifickou orientací polarity vzhledem k magnetu zhášejícímu oblouk. Obrácená polarita může snížit účinnou zhášecí sílu oblouku o 30–50 %, čímž se dramaticky zkrátí životnost kontaktu. Před dokončením rozvržení desek plošných spojů nebo svorkovnic vždy ověřte požadavky na polaritu v datovém listu relé.

Strategie tepelného managementu pro relé v uzavřených krytech fotovoltaických střídačů

Stringové střídače a mikroinvertory se běžně instalují venku na přímém slunci, kde vnitřní teploty skříně mohou dosáhnout 70 °C–85 °C, i když je okolní teplota pouze 40 °C. pro Fotovoltaická relé and Solární napájecí relé Tepelný management instalovaný uvnitř těchto skříní není druhořadým faktorem – přímo ovlivňuje jak kapacitu kontaktů, tak životnost cívky.

Odpor cívky se zvyšuje s teplotou (přibližně 0,4 % na °C pro měděná vinutí ), což znamená, že relé navržené tak, aby přitahovalo 80 % jmenovitého napětí při pokojové teplotě, nemusí fungovat spolehlivě při zvýšených teplotách, pokud je napětí cívky na spodní hranici napájecího rozsahu. Inženýři by měli ověřit rezervu napětí v celém rozsahu provozních teplot, nejen při okolní teplotě.

Na straně kontaktu křivky trvalého snížení proudu publikované v technických listech relé obvykle předpokládají konvekci volného vzduchu. V utěsněných skříních se špatným prouděním vzduchu může být skutečné snížení o 15–25 % agresivnější než publikovaná křivka. Tam, kde to prostor na desce dovolí, výběr relé o třídu proudu vyšší, než je vypočtený maximální zatěžovací proud, poskytuje smysluplnou tepelnou světlou výšku bez významného dopadu na náklady.

Požadavky na mechanickou odolnost infrastruktury nabíjení elektromobilů

Komerční nabíjecí stanice pro elektromobily zažívají spínací cykly, které daleko převyšují cykly většiny průmyslových řídicích aplikací. Vytížená stejnosměrná rychlonabíjecí stanice může být dokončena 40–80 nabíjecích relací za den , z nichž každý vyžaduje vícenásobné operace připojení a odpojení relé pro detekci vozidla, pořadí předběžného nabíjení a ovládání hlavního stykače. Během desetileté životnosti lze nashromáždit 150 000–300 000 mechanických operací pouze na primárních spínacích relé.

EV nabíjecí relé určené k této činnosti musí splňovat cíle jak mechanické odolnosti (provoz bez zátěže), tak elektrické odolnosti (provoz při jmenovitém zatěžovacím proudu a napětí). Tyto dva údaje nejsou ekvivalentní – elektrická odolnost při plném stejnosměrném zatížení je obvykle jedna desetina nebo méně mechanické odolnosti. Určení pouze mechanické odolnosti při porovnávání možností relé je běžnou chybou při nákupu, která vede k předčasným poruchám pole.

Zvláštní pozornost si zaslouží obvody relé předběžného nabíjení, které se používají k omezení zapínacího proudu do kondenzátorů sběrnice před sepnutím hlavního stykače. Tato relé často spínají za podmínek částečného zatížení, které urychlují konkrétní poruchový režim: zdrsnění kontaktního povrchu opakovaným nízkoenergetickým obloukem. Použití reléového typu s utěsněnými kontakty a překrytím kontaktů z ušlechtilého kovu v poloze předběžného nabití podstatně prodlužuje intervaly údržby ve srovnání s konstrukcemi s otevřeným rámem.

Výběr mezi vysokonapěťovými stejnosměrnými relé a stykači pro systémy obnovitelné energie

Hranice mezi Vysokonapěťová stejnosměrná relé a DC stykače jsou často mylně chápány v novém návrhu energetického systému. Relé a stykače sdílejí stejný základní princip činnosti – elektromagnetická cívka ovládá sadu kontaktů – liší se však proudovou kapacitou, tvarovým faktorem a výkonem řídicího obvodu, který vyžadují. pro Relé na obnovitelné zdroje energie v rozsahu 10A–100A nabízejí hermeticky uzavřené reléové balíčky značné výhody v oblasti desky a hmotnosti oproti ekvivalentním stykačům se spotřebou energie cívky často pod 1W v konfiguracích s příchytkou.

Praktická kritéria výběru se skládají ze tří parametrů:

• Jmenovitý spínací proud: Relé jsou obecně preferována do 100A; navíc jsou stykače cenově výhodnější na ampér kapacity.
• Provozní napětí: Utěsněná relé s magnetickým vyfukováním jsou nyní k dispozici pro stejnosměrné napětí až 1500 V, které pokrývají většinu rezidenčních a komerčních napětí FV řetězců. Aplikace v užitkovém měřítku nad 1500 VDC obvykle vyžadují zařízení třídy stykačů.
• Integrace řídicího obvodu: Cívky relé mohou být řízeny přímo z výstupů mikrokontroléru nebo hradla; většina stykačů vyžaduje vyhrazenou napájecí lištu 24 V DC nebo AC cívky, což zvyšuje složitost kusovníku.

Dodáváme reléová řešení ověřená napříč rezidenčními úložnými střídači, komerčními FV slučovacími boxy a systémy pro správu baterií se stejnosměrnou vazbou a podporujeme návrhářské týmy při přizpůsobení správného spínacího zařízení každému uzlu v řetězci přeměny energie.