直流接觸器的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用

芝能汽車出品

Schaltbau-GmbH有著近100年的鐵路組件（直流電流）歷史，專注于安全關(guān)鍵的快速動(dòng)作開(kāi)關(guān)，同時(shí)在鐵路司機(jī)駕駛室的直流電機(jī)械組件方面積累了經(jīng)驗(yàn)。提供安全可靠的直流接觸器和開(kāi)關(guān)設(shè)備，適用于1500 VDC至3000 VDC應(yīng)用領(lǐng)域，包括DC快充、重型卡車、巴士、礦業(yè)和農(nóng)業(yè)應(yīng)用以及乘用電動(dòng)汽車。

Part 1直流電壓的切換挑戰(zhàn)

直流電壓切換主要面臨機(jī)械、熱、電和電弧挑戰(zhàn)，包括接觸彈跳、開(kāi)合速度、耐久性、極高溫度、熱應(yīng)力、接觸焊接、磨損和電弧問(wèn)題。

Part 2開(kāi)腔直流接觸器的優(yōu)勢(shì)

設(shè)計(jì)思路的差異，可以使熱性能的關(guān)鍵是確保接觸點(diǎn)不會(huì)過(guò)熱，用于散熱的大銅連接點(diǎn)，強(qiáng)大的接觸壓力可最大限度地減少接觸電阻。

和封閉腔體的設(shè)計(jì)相比，把腔體打開(kāi)的優(yōu)勢(shì)包括強(qiáng)力和迅速的接觸器打開(kāi)、使用銀錫氧化物（AgSnO?）制成的大接觸表面、獨(dú)特的材料來(lái)幫助滅弧和分裂、全雙向設(shè)計(jì)，以及良好的熱/電流承載性能。

600 安培電流下的熱圖像結(jié)果

Part 3短期電流值的環(huán)境條件限制

雖然高電流峰值會(huì)在接觸器中產(chǎn)生高損耗，但如果持續(xù)時(shí)間很短，額外的損耗可以被負(fù)載電路的熱容量吸收，通過(guò)設(shè)計(jì)的接觸器可以安全地承載高達(dá)12,000A的極短時(shí)間電流。

為確保系統(tǒng)在緊急情況或其他故障模式下保持安全狀態(tài)，直流接觸器必須可靠地切斷直流電路。雙向直流接觸器不僅可以可靠地切斷連續(xù)運(yùn)行的額定電流，還可以處理明顯更高的電流，如可能在過(guò)載情況下出現(xiàn)的情況。雖然接觸器的機(jī)械設(shè)計(jì)旨在確保能夠進(jìn)行至少一百萬(wàn)次的負(fù)載觸點(diǎn)的切斷，但高電流將導(dǎo)致額外的磨損，因?yàn)榻佑|面在熔化和電弧的作用下會(huì)受到影響。

安全操作次數(shù)的最大值是斷開(kāi)容量的函數(shù)，取決于負(fù)載電流、打開(kāi)觸點(diǎn)后觸點(diǎn)兩端的電壓以及負(fù)載電路的電感。表格中提供的是一個(gè)示例關(guān)系，但實(shí)際的斷電容量會(huì)根據(jù)接觸器類型而有很大的差異。

在不損壞接觸器的前提下，實(shí)現(xiàn)高直流電流的分?jǐn)啵?/p>

使用大型銀氧化錫觸點(diǎn)

增加銅連接點(diǎn)的尺寸，以提高散熱效率

利用強(qiáng)大的彈簧力，實(shí)現(xiàn)最短的斷開(kāi)時(shí)間，將接觸器暴露在電弧下的時(shí)間最小化

智能布置強(qiáng)力磁鐵，將電弧有效引導(dǎo)遠(yuǎn)離接觸點(diǎn)和接觸器

精心選擇的材料能夠承受電弧產(chǎn)生的高溫，確保接觸器的耐用性。

從技術(shù)路線來(lái)看，傳統(tǒng)的松下、LS等企業(yè)都在走陶瓷密閉腔體；而伊頓、TE嘗試過(guò)開(kāi)放腔體的接觸器的設(shè)計(jì)，這里最大的分歧點(diǎn)是電流和運(yùn)行環(huán)境。

總結(jié)

安全可靠的直流開(kāi)關(guān)至關(guān)重要，它有助于降低人身傷害風(fēng)險(xiǎn)、減少設(shè)備停機(jī)時(shí)間以及降低維修成本，尤其對(duì)于高壓電池?cái)嚅_(kāi)裝置（HV-BDU）、電池充電和測(cè)試系統(tǒng)等創(chuàng)新移動(dòng)應(yīng)用。直流開(kāi)關(guān)相較于交流開(kāi)關(guān)更具挑戰(zhàn)性，因?yàn)樗鼪](méi)有電流零線交叉，所以需要具備特定的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，以快速熄滅電弧，以免損壞接觸點(diǎn)。在選擇正確的直流接觸器時(shí)，必須綜合考慮各種標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用參數(shù)，包括不同的熱和環(huán)境條件。

審核編輯：湯梓紅