Elektrik kontrol sistemlerinde yaygın olarak kullanılan anahtarlama elemanları olan röleler, kontak ömrü ve güvenilirliği sayesinde tüm cihazın çalışma kararlılığını doğrudan etkiler. Aslında, röle kontak koruması MOSFET'lerinkinden daha sıkıdır çünkü rölelerin, özellikle DC endüktif yükleri (DC motorlar, DC kavramaları ve DC solenoid valfleri gibi) içeren anahtarlama senaryolarında genellikle daha büyük yük akımlarını karşılaması gerekir. Endüktif yük kapatıldığında, arka elektromotor kuvveti yüzlerce hatta binlerce volta ulaşabilir ve ortaya çıkan dalgalanma, fotovoltaik röleler için elektrik kontaklarının ömrünü ciddi şekilde azaltabilir, hatta tamamen hasara neden olabilir. Küçük akımlarda bile (örneğin 1A civarında), arka elektromotor kuvveti ark oluşumunu tetikleyebilir, bu da güneş paneli rölelerinin elektrik kontaklarının metal oksitle kirlenmesine, kontak direncinin artmasına ve sonuçta kontak arızasına neden olabilir.
DC yükleri altında, yüksek-frekanslı anahtarlama işlemleri anormal elektrokimyasal korozyona yol açabilir. Bir elektrik arkı deşarjı meydana geldiğinde, havadaki nitrojen ve oksijen reaksiyona girerek aşındırıcı ürünler oluşturur. Bu sorun özellikle fotovoltaik sistemlerin genellikle sık sık açılıp kapatılmasını gerektiren PV Röle uygulamalarına yönelik Elektrik Kontaklarında belirgindir. Ayrıca malzeme transferi de temas arızasının önemli bir nedenidir. Bir kontak parçası eridiğinde veya hasar gördüğünde, metalik malzeme, tipik olarak katotta içbükey ve anotta dışbükey olmak üzere yönsel bir transfere uğrar. Zamanla dengesiz kontaklar birbirine yapışarak rölenin bağlantısının düzgün şekilde kesilmesini engelleyebilir.
Güneş Paneli Rölesi için Elektrik Kontakları ve Güneş Enerjisi Rölesi için Sabit Gümüş Kontaklar için, yüksek-akımlı yüklerden (özellikle kapasitif ve endüktif yükler) kaynaklanan ani akım, kontak kaynağına neden olan bir elektrik arkı oluşturabilir. Bu durumda yalnızca iki etkili strateji mevcuttur: biri kontak koruma devresini kullanmak, diğeri ise gümüş-kalay oksit, gümüş-tungsten veya gümüş-bakır kompozit kontaklar gibi malzeme transferine dirençli kontak malzemelerini seçmektir. Normal sıcaklık ve basınç altında, havadaki önemli dielektriklerin arıza voltajı 200-300V'tur. Bu nedenle, bastırma hedefi genellikle ark olasılığını azaltmak için kontaklar arasındaki voltajı 200 V veya daha düşük bir değerde kontrol etmektir.
DC endüktif yükleri korumak için üç ana olgun devre çözümü vardır. Birincisi, röle bobini tarafında bulunan ve rölenin nominal çalışma voltajının güç kaynağı voltajından düşük olduğu uygulamalar için uygun olan bir seri RC devresidir. Bu devre, kapasitör üzerindeki voltajın kapanma anında aniden değişemeyeceği özelliğini kullanır ve kapanma hızını hızlandırmak için bobine daha yüksek bir voltaj uygular. İkincisi, PV İnvertör Rölesi tarafındaki Bimetal Perçin üzerindeki paralel bir RC devresidir. Bağlantıyı keserken, bobinin kendi kendine-indüklenen elektromotor kuvveti RC devresi üzerinden boşalır, akımın azalma süresini uzatır ve böylece arkı söndürür. Üçüncüsü ve en yaygın olanı ise öncelikle sürücü transistörünü korumak için kullanılan paralel diyot devresidir. Transistör kapatıldığında diyot, bobinin kendi kendine indüklenen elektromotor kuvvetini 0,7V (silikon transistör) veya 0,2V (germanyum transistör) seviyesinde sıkıştırarak sürücü bileşeninin hasar görmesini önler.
Standart bir diyotun rölenin geri dönüş süresini önemli ölçüde uzattığını, böylece ark süresini uzattığını ve tersine kontak ömrünü kısalttığını unutmamak önemlidir. Bobine diyot bağlı bir rölenin bırakma süresi 9,8 ms olabilirken, diyotsuz geri dönüş süresi yalnızca 1,5 ms'dir. Küçük bir-sinyal diyotuyla seri halinde bir Zener diyotu kullanmak, süreyi 1,9 ms'ye düşürebilir, bu da onu daha iyi bir seçim haline getirir. Solar DC Rölesi için Elektrik Kontakları ve Yeni Enerji PV Enerji Depolama HVDC Rölesi için Sabit Gümüş Kontaklar gibi yüksek-gerilimli DC uygulamaları için, doğru koruma devresi tasarımı özellikle önemlidir çünkü DC arklarının söndürülmesi AC arklardan daha zordur.
Pratik uygulamalarda elektrikçilerin kaçınması gereken, kullanılamayan iki koruma yöntemi vardır. Birincisi, DC yüksek-frekans anahtarlama senaryolarında uyumsuz koruma bileşenlerinin kullanılmasıdır; bu, kontakların mavi-yeşil korozyonuna (elektrik kıvılcımı deşarjı nedeniyle nitrojen oksitler tarafından oluşturulur) yol açabilir. İkincisi, malzeme aktarımı olayını göz ardı etmek ve Güneş Enerjisi Anahtarlarının Elektrik Kontaklarında yüksek-akım dalgalanmalarına uygun olmayan, kolayca kontak kaynağına ve yapışmaya neden olabilecek malzemeler kullanmaktır.
Endüktif yükler için, dirençli yüklere göre kullanımı daha zor olsa da, koruma devreleri ve kontak malzemelerinin uygun bir kombinasyonunun kullanılması performansı önemli ölçüde artırabilir. Röle bobininin korunması, Güneş Rölesi için Oksitlenmiş Elektrik Kontağının korunması kadar neredeyse önemlidir; her ikisinin de bütünsel olarak ele alınması gerekir. Pratik mühendislikte, çekme hızı, serbest bırakma süresi ve kontak ömrü arasındaki ilişkiyi dengelemek için röle kontakları boyunca bir RC ark-söndürme devresini paralel olarak bağlamanız ve aynı anda bobin tarafına bir diyot-Zener serisi kombinasyonunu paralel olarak bağlamanız önerilir.
Daha fazla teknik tavsiye içinYeni Enerji Rölesi için Hareketli Kontakkoruma ve malzeme seçimi için lütfen ürün mühendisliği ekibimizle iletişime geçin. Temas malzemesinin özelleştirilmesinden koruma şeması tasarımına kadar-tek durakta hizmet sunuyoruz.
bize Ulaşın
