Az elektromos vezérlőrendszerekben a relék, mint széles körben használt kapcsolóelemek érintkezési élettartamuk és megbízhatóságuk révén közvetlenül befolyásolják a teljes készülék üzemi stabilitását. Valójában a reléérintkezővédelem szigorúbb, mint a MOSFET-eké, mivel a reléknek általában nagyobb terhelési áramokat kell kezelniük, különösen az egyenáramú induktív terhelésekkel (például egyenáramú motorokkal, egyenáramú tengelykapcsolókkal és egyenáramú mágnesszelepekkel) kapcsolatos kapcsolási forgatókönyveknél. Az induktív terhelés kikapcsolásakor a hátsó elektromotoros erő elérheti a több száz vagy akár több ezer voltot, és az ebből eredő túlfeszültség jelentősen csökkentheti a fotovoltaikus relék elektromos érintkezőinek élettartamát, vagy akár teljes károsodást is okozhat. A hátsó elektromotoros erő még kis áramok (például 1A körüli) esetén is ívképződést válthat ki, ami a napelem relék elektromos érintkezőinek fémoxidos szennyeződéséhez vezet, ami növeli az érintkezési ellenállást, és végső soron érintkezési hibát okoz.
Egyenáramú terhelés alatt a nagy{0}}frekvenciás kapcsolási műveletek rendellenes elektrokémiai korrózióhoz vezethetnek. Amikor elektromos ívkisülés lép fel, a levegőben lévő nitrogén és oxigén reakcióba lép, és korrozív termékeket hoz létre. Ez a probléma különösen szembetűnő az elektromos érintkezők PV-relé alkalmazásoknál, ahol a fotovoltaikus rendszerek jellemzően gyakori be- és kikapcsolást igényelnek. Továbbá az anyagátadás az érintkezési hibák jelentős oka is. Amikor egy érintkező rész megolvad vagy megsérül, a fémes anyag irányított átvitelen megy keresztül, jellemzően konkáv a katódon, és konvex az anódon. Idővel a kiegyensúlyozatlan érintkezők összetapadhatnak, megakadályozva a relé megfelelő leválasztását.
A napelem-relé elektromos érintkezői és a napelem-relé fix ezüstérintkezői esetében a nagy{0}}áramú terhelésekből (különösen a kapacitív és induktív terhelésekből) származó bekapcsolási áram elektromos ívet generálhat, ami érintkezőhegesztést okozhat. Ebben az esetben csak két hatékony stratégia létezik: az egyik az érintésvédelmi áramkör alkalmazása, a másik pedig az anyagátvitellel szemben ellenálló érintkezőanyagok kiválasztása, például ezüst-ón-oxid, ezüst-volfrám vagy ezüst-réz kompozit érintkezők. Normál hőmérsékleten és nyomáson a kulcsfontosságú dielektrikumok áttörési feszültsége a levegőben 200-300 V. Ezért az elnyomás célja általában az, hogy az érintkezők feszültségét 200 V-ra vagy alacsonyabbra szabályozzák, hogy csökkentsék az ívképződés valószínűségét.
Három fő érett áramköri megoldás létezik az egyenáramú induktív terhelések védelmére. Az első egy soros RC áramkör a relé tekercs oldalán, amely alkalmas olyan alkalmazásokra, ahol a relé névleges üzemi feszültsége alacsonyabb, mint a tápfeszültség. Ez az áramkör azt a karakterisztikát használja ki, hogy a kondenzátoron lévő feszültség nem változhat hirtelen a zárás pillanatában, és nagyobb feszültséget kapcsol a tekercsre, hogy felgyorsítsa a zárási sebességet. A második egy párhuzamos RC áramkör a Bimetal Rivet for PV Inverter relé oldalán. Leválasztáskor a tekercs önindukált elektromotoros ereje az RC áramkörön keresztül kisül, meghosszabbítva az áram csillapítási idejét, és így kioltva az ívet. A harmadik és legelterjedtebb a párhuzamos dióda áramkör, amelyet elsősorban a meghajtó tranzisztor védelmére használnak. Amikor a tranzisztor ki van kapcsolva, a dióda megszorítja a tekercs önindukált elektromotoros erejét 0,7 V-on (szilícium tranzisztor) vagy 0,2 V-on (germánium tranzisztor), megelőzve a meghajtó alkatrész károsodását.
Fontos megjegyezni, hogy a szabványos dióda jelentősen meghosszabbítja a relé visszatérési idejét, ezáltal meghosszabbítja az ív időtartamát, és fordítva, lerövidíti az érintkezők élettartamát. A tekercsre csatlakoztatott diódával ellátott relé kioldási ideje 9,8 ms, míg a visszatérési idő dióda nélkül csak 1,5 ms. Ha Zener-diódát sorba kapcsolunk egy kis-jeldiódával, az idő 1,9 ms-ra csökkenthető, így jobb választás. A nagyfeszültségű egyenáramú alkalmazásoknál, mint például az elektromos érintkezők a napelemes egyenáramú reléhez és a rögzített ezüst érintkezők az új energiájú napelemes energiatároló HVDC reléhez, a megfelelő védelmi áramkör kialakítása különösen fontos, mivel az egyenáramú íveket nehezebb eloltani, mint a váltakozó áramú íveket.
Két használhatatlan védelmi módszer létezik, amelyeket a villanyszerelőknek kerülniük kell a gyakorlati alkalmazások során. Az első az egyenáramú magas{1}}frekvenciás kapcsolási forgatókönyvek során alkalmazott nem illeszkedő védelmi összetevők alkalmazása, ami az érintkezők kék-zöld korróziójához vezethet (amit az elektromos szikrakisülés miatt nitrogén-oxidok generálnak). A második az anyagátviteli jelenségek figyelmen kívül hagyása, és a napelemes kapcsolók elektromos érintkezőiben a nagy-áramlökésekre alkalmatlan anyagok használata, amelyek könnyen érintkezőhegesztést és tapadást okozhatnak.
Bár az induktív terhelések kezelése nehezebb, mint az ellenállásos terheléseknél, a védelmi áramkörök és az érintkezőanyagok megfelelő kombinációja jelentősen javíthatja a teljesítményt. A relé tekercsének védelme majdnem olyan fontos, mint a szoláris relé oxidált elektromos érintkezőjének védelme; mindkettőt holisztikusan kell szemlélni. A gyakorlati tervezésben ajánlatos egy RC ív-oltó áramkört párhuzamosan csatlakoztatni a relé érintkezőihez, és ezzel egyidejűleg egy dióda-Zener-soros kombinációt párhuzamosan csatlakoztatni a tekercs oldalán, hogy egyensúlyba kerüljön a húzási-sebesség, a kioldási idő és az érintkezők élettartama közötti kapcsolat.
További technikai tanácsokértMozgó érintkező az új energiareléhezvédelem és anyagválasztás, kérjük, forduljon termékmérnöki csapatunkhoz. Egyablakos-szolgáltatást kínálunk az érintkezési anyagok testreszabásától a védelmi séma tervezéséig.
lépjen kapcsolatba velünk
