А жоғары кернеу қосқышы кез келген өнеркәсіптік электр энергиясы жүйесіндегі ең маңызды ауыстыру компоненттерінің бірі болып табылады. Ол электромобильдерді зарядтау инфрақұрылымында, өнеркәсіптік жабдықтарда немесе энергия сақтау жүйелерінде орнатылса да, жоғары кернеумен жұмыс істейтін контактормен қиын электрлік және жылулық жағдайларда сенімді, қайталанатын ауыстыру қабілетін қамтамасыз етуі тиіс. Жоғары кернеумен жұмыс істейтін контактормен негізгі өнімділік көрсеткіштерін түсінбей-ақ таңдау немесе пайдалану көбінесе қысқа мерзімді ақауларға, қауіпсіздікке қатер төндіретін жағдайларға және қымбат тұратын тоқтап қалуға әкеледі.
Жоғары кернеумен жұмыс істейтін контактормен өнімділікті анықтайтын факторларды түсіну үшін оның конструкциялық элементтерін, материалдарын, жұмыс істеу ортасын және электрлік сипаттамаларын жүйелі түрде қарастыру қажет. Бұл мақала жоғары кернеумен жұмыс істейтін контактормен өнімділігіне тікелей әсер ететін негізгі факторларды қарастырады, сондықтан инженерлер мен сатып алу мамандары дұрыс шешім қабылдауға көмектеседі.
Жоғары кернеумен жұмыс істейтін контактормен контактілік материал және конструкциясы
Контактілік материалдың рөлі
Жоғары кернеумен жұмыс істейтін тұйықтағыштың ішіндегі тұйықтау материалы — бұл, әдетте, қосу-ажырату тұрақтылығына әсер ететін ең маңызды фактор. Жоғары кернеумен жұмыс істейтін тұйықтағыштардың конструкциясында кеңінен қолданылатын күміс негізіндегі қорытпаларға күміс-кадмий оксиді мен күміс-қалайы оксиді жатады, себебі олар электр доғасына төзімділікті, төмен тұйықтау кедергісін және механикалық тозуға төзімділікті тепе-теңдікте ұстайды. Төмен сапалы тұйықтау материалын қолданатын жоғары кернеумен жұмыс істейтін тұйықтағыштар доға пайда болған кезде тез тозуға ұшырайды, бұл тікелей қызмет мерзімін қысқартады және уақыт өте келе қосу-ажырату сенімділігін төмендетеді.
Тұйықтау элементтерінің геометриясы да маңызды рөл атқарады. Жалпы тұйықтау ауданы үлкен жоғары кернеумен жұмыс істейтін тұйықтағыш токты біркелкі таратады, ол локальды қызу мен доға әсерінен туындаған зақымдануға әсер етеді. Жоғары циклды қолданыста қолданылатын жоғары кернеумен жұмыс істейтін тұйықтағышты таңдаған кезде инженерлер тұйықтау материалының техникалық сипаттамаларына мұқият назар аударуы керек, себебі олар компоненттің реттелген қосу-ажырату қабілеті мен күтілетін техникалық қызмет көрсету интервалдарын анықтайды.
Тұйықтау аралығы және доғаны үзуші құрылғы
Жоғары кернеу қосқышы ашық күйінде болғандағы контакттар арасындағы физикалық аралық токты өзіндік тұрақтылықпен тоқтату және диэлектрлік кернеуге төзімділікті қаншалықты тиімді қамтамасыз ететінін анықтайды. Дербес алғанда, тұрақты ток жүйелерінде жоғары кернеу қосқышы доғаны қайта жанудан құтқару үшін жеткілікті контакттардың бір-бірінен алыстауын қамтамасыз етуі тиіс. Көптеген заманауи жоғары кернеу қосқыштарының конструкциялары доғаның салқындайтын уақытын қысқарту және 800 В тұрақты ток немесе одан да жоғары кернеулерде тоқтату сапасын жақсарту үшін сутегі немесе азот газымен толтырылған герметикалаған камераларды қолданады.
Орам және іске қосу сапасы
Орамның кернеуі мен магниттік тарту күші
Электромагниттік орам — бұл жоғары кернеумен жұмыс істейтін контактормен ішкі механикалық әсер ету процесін қамтамасыз ететін элемент. Орам тұрақты түрде серіппелі қайтару күші мен контакттардың секіруіне қарсы тұрып, контакттарды тұйықтау және ұстап тұру үшін жеткілікті магниттік күшті қамтамасыз етуі тиіс. Жақсы құрылған орамы бар жоғары кернеумен жұмыс істейтін контактормен оның номиналды орам кернеу ауқымында тұрақты түрде жұмыс істейді; әдетте өнеркәсіптік басқару тізбегінде бұл 24 В тұрақты ток (DC) болады және кернеудегі тербелістерге шыдамды, яғни қажетсіз өшірулерге ұшырамайды. Орам сапасы жоғары кернеумен жұмыс істейтін контактормен жауап уақытын және әртүрлі электр қоректендіру жағдайларында тарту сенімділігін тікелей әсер етеді.
Орамның кедергісі мен индуктивтілігі сонымен қатар жоғары кернеу қосқышының жабылуы мен ашылуының жылдамдығына әсер етеді. Жылдам қосу/өшіру циклдары қажет болатын қолданбаларда инженерлер жоғары кернеу қосқышының орамының қажетті қосу/өшіру жиілігін жылынуға ұшырамай-ақ қолдауын бағалауы керек. Үздіксіз жұмыс режимі үшін арналған жоғары кернеу қосқышы ұзақ мерзімді жұмыс істеу үшін тек кезекті (интермиттентті) емес, 100% жұмыс циклына есептелген орамға ие болуы керек.
Механикалық қайтару механизмі
Жоғары кернеу қосқышындағы қайтару серіппесі орамның токсызданған кезде контакттардың қаншалықты жылдам ашылатынын анықтайды. Әлсіз немесе шаршаған қайтару серіппесі бар жоғары кернеу қосқышында контакттардың баяу ашуы байқалуы мүмкін, бұл электр доғасының ұзақтығын ұзартады және контакттардың тозуын күшейтеді. Өнеркәсіптік деңгейдегі жоғары кернеу қосқыштарының конструкциясында серіппе күші орамның тарту күшіне сәйкес келетіндей етіп есептеледі, осылайша он мыңдаған қосу-ажырату циклдарынан кейін де жылдам және таза ашу қамтамасыз етіледі. Бұл тепе-теңдік — өнеркәсіптік деңгейдегі жоғары кернеу қосқыштарын төмен сапалы аналогтардан ажырататын маңызды сапалық көрсеткіш.
Электрлық сипаттамалар мен орта шарттары
Кернеу мен токтың номиналдары
Жоғары кернеу қосқышын таңдаған кезде жүйенің ең жоғары жұмыс істеу кернеуі мен үздіксіз ток талаптарынан артық болатын сипаттамаларын қамтамасыз ету керек. Жоғары кернеу қосқышын оның ең жоғары номиналды мәндерінде немесе оларға жақын режимде үздіксіз қолдану қосқыштың тозуын жеделдетеді және уақыт өте келе оқшауламаның бүтіндігін бұзуы мүмкін. Тұрақты ток қолданыстары үшін 800 В тұрақты ток (ВТТ) максимумына шыдайтын жоғары кернеу қосқышы аккумуляторлық жүйелер мен зарядтау бағандары инфрақұрылымында кездесетін көрініс үсті кернеу оқиғаларын өңдеу үшін қажетті қоршылықты қамтамасыз етеді. Жоғары кернеу қосқышының ток сипаттамалары, мысалы, 350 А үздіксіз ток, контактілік құрылғы мен шиналардың жылулық шегін анықтайды, сондықтан жоғары айналадағы температурада жұмыс істейтін ортада токтың төмендетілуі (derating) жиі ұсынылады.
Жоғары кернеу қосқышының тұрақты ток рейтингісі мен іске қосылғандағы (инрауш) немесе тұйықтау тогы рейтингісін ажырату маңызды. Көптеген өнеркәсіптік жүйелерде іске қосылған кезде қатты инрауш токтар пайда болады. Бұл инрауш токтарды шыдай алмайтын жоғары кернеу қосқышы контакттардың балқып бірігуіне ұшырайды — бұл ақаулық режимінде контакттар бірігіп, жоғары кернеу қосқышының ашылуын болдырмаққа мәжбүр етеді, ол өнеркәсіптік электр энергиясы жүйелерінде ауыр қауіп-қатер туғызады.
Температура, Биіктік және Сығылу
Қоршаған ортаның температурасы жоғары кернеумен жұмыс істейтін тұйықтағыштың әртүрлі жағдайлардағы жұмыс істеу сапасына тікелей әсер етеді. Температураның көтерілуі тұйықтағыштың ток көрсеткішін төмендетеді, изоляцияның старение процесін жеделдетеді және орамның электр кедергісіне әсер етеді. Өнеркәсіптік ортада пайдалануға арналған жоғары кернеумен жұмыс істейтін тұйықтағыштың қолданылу шарттары — суық қозғалыс кезіндегі температурадан бастап өнеркәсіптік ортадағы жоғары температураға дейін — кең температуралық диапазонда сынақтан өткізілуі тиіс. Жабық типтегі жоғары кернеумен жұмыс істейтін тұйықтағыштар өткізгіш тозаң, ылғал және коррозиялық газдардың ішке кіруін болдырмауға арналған, бұл ұзақ мерзімді диэлектрлік беріктікті және қосқыштың сенімділігін сақтау үшін өте маңызды.
Биік таулы аймақтарда ауаның тығыздығы төмендейді, сондықтан жоғары кернеумен жұмыс істейтін тұйықтағыштың диэлектрлік төзімділігі төмендейді. Биік орналасқан аумақтарда орындалатын өнеркәсіптік жобаларда жоғары кернеумен жұмыс істейтін тұйықтағышты таңдаған кезде биіктікке байланысты қуаттың төмендеуін ескеру қажет; бұл компоненттің қызмет көрсету мерзімі бойынша қажетті кернеу изоляциясының сапасын сақтауын қамтамасыз етеді.
Жиі қойылатын сұрақтар
Жоғары кернеумен жұмыс істейтін тұйықтағыш өнеркәсіптік пайдалануда неге қызмет көрсетуге арналған?
Қызмет көрсетудің қажеті жоғары кернеумен жұмыс істейтін тұйықталған құрылғы әдетте доға өшіретін газбен толтырылған герметик қорапшадан, тұрақты күміс-қорытпалы тұйықтағыштардан және үздіксіз жұмыс істеуге арналған орамнан тұрады. Осы конструкциялық сипаттамалар жоғары кернеумен жұмыс істейтін тұйықтағыштың периодты тексеру немесе тұйықтағыштарды алмастыру қажеттілігінсіз өзінің номиналды қосу-ажырату циклдарын аяқтауына мүмкіндік береді, бұл қатаң өнеркәсіптік жағдайларда пайдалану кезіндегі жұмыс уақытының қысқаруын және жалпы иелену шығындарын азайтады.
Тұрақты ток кернеуі жоғары кернеумен жұмыс істейтін тұйықтағышты таңдауға айнымалы токқа қарағанда қалай әсер етеді?
Тұрақты ток жүйелерінде айнымалы ток жүйелеріне қарағанда доғаны өшіру қиын болады, себебі ток табиғи нөлдік өту арқылы өтпейді. Сондықтан тұрақты ток қолданысы үшін арналған жоғары кернеумен жұмыс істейтін тұйықтағышта тұйықтағыштар арасындағы аралық үлкен болуы, доғаны өшіру қабілеті күштірек болуы және жүктеме тогын қауіпсіз өшіруге арналған тұрақты ток кернеуінің номиналы жоғары болуы қажет. Тұрақты ток жүйесінде айнымалы токқа арналған жоғары кернеумен жұмыс істейтін тұйықтағышты көрсету – тұйықтағыштардың бірігуі мен ерте қиратылуына әкелетін кеңінен таралған және ауыр қате.
Жоғары кернеу қосқышындағы номиналды изоляциялық кернеудің маңызы қандай?
Жоғары кернеу қосқышының номиналды изоляциялық кернеуі — бұл компоненттің тірі бөліктер мен жер арасында немесе полюстер арасында қиратылуға ұшырамай, үздіксіз төтеп беретін ең жоғары кернеу. Изоляциялық кернеуі жоғарырақ болатын жоғары кернеу қосқышы көшу кезіндегі кернеу шығулары, жартылай разряд қаупы немесе қолайсыз экологиялық жағдайлар сияқты жағдайларда қауіпсіздік шегін арттырады; ол сондықтан кез келген өнеркәсіптік жоғары кернеу қосқышының техникалық сипаттамасын құру процесінде маңызды параметр болып табылады.
EN
