Как с научной точки зрения выбрать контактор переменного тока или составной переключатель, соответствующий интеллектуальному контроллеру автоматической компенсации реактивной мощности?

Введение

В низковольтных устройствах компенсации реактивной мощности команды переключения интеллектуальных контроллеров должны реализовываться через исполнительные механизмы.Контакторы переменного токаи комбинированные выключатели являются в настоящее время наиболее подходящими техническими решениями. В этой статье систематически анализируются принципы работы, различия в производительности и применимость этих двух решений в проекте.

Существенные различия в принципах работы

В контакторах переменного тока используется электромагнитная механическая конструкция, использующая магнитную силу, создаваемую при подаче питания на катушку, для приведения в действие контактов, тем самым соединяя и разъединяя цепь. Эта операция сопровождается заметным механическим звуком и искрением.Составной переключательиспользовать гибридную конструкцию «тиристор + контактор». Тиристоры сначала проводят ток, когда напряжение достигает нуля, затем контакторы завершают соединение главной цепи и, наконец, тиристоры отключаются. Этот рабочий механизм обеспечивает истинное переключение без пусковых импульсов.

Комплексное сравнение технических характеристик

Характеристики переключения контактора показывают, что при работе контактора генерируется пусковой ток замыкания, в 20–40 раз превышающий номинальный ток. Хотя это можно подавить с помощью токоограничивающих реакторов, оно все равно может повлиять на электросеть и конденсаторы.Составной переключательдобиться переключения при переходе через нуль, ограничивая пусковой ток до уровня, вдвое превышающего номинальный, что значительно продлевает срок службы оборудования. Что касается скорости срабатывания, контакторам для полного срабатывания требуется 10–20 мс, тогда как тиристор в безпусковом переключателе реагирует в течение 1–2 мс, что делает его особенно подходящим для применений с быстро меняющимися нагрузками.

Экономический анализ

Контакторы переменного токапредлагают значительное ценовое преимущество: затраты на закупку составляют от одной трети до половины затрат на коммутаторы без пусковых импульсов. Однако частое переключение значительно увеличивает затраты на техническое обслуживание. Хотя первоначальные инвестиции в безпусковые переключатели могут быть выше, их электрический срок службы, составляющий более 100 000 циклов, и работа, практически не требующая технического обслуживания, обеспечивают превосходную экономическую выгоду на протяжении всего срока службы. Таким образом, в сценариях с более чем 50 ежедневными переключениями переключатели без пусковых импульсов являются более экономичным выбором.

Анализ типичных сценариев применения

Для применений с ударными нагрузками, таких как металлургия и сварка, рекомендуется использовать решение без пускового тока. Его быстрый отклик эффективно отслеживает изменения реактивной мощности и позволяет избежать колебаний напряжения в системе. Для коммерческих зданий и жилых помещений с частотой менее 20 циклов переключения в день наиболее экономичным вариантом являются высокопроизводительные емкостные переключающие контакторы. В средах с сильными гармониками (THvD > 8 %) следует отдавать предпочтение устройству антигармонической компенсации с коэффициентом реактивного сопротивления 7 % в сочетании со специальным контактором.

Основные моменты установки и ввода в эксплуатацию

При установке контакторов обеспечьте достаточный зазор для отвода тепла. Рекомендуется, чтобы соседние компоненты находились на расстоянии не менее 20 мм друг от друга. При использовании выключателей пускового тока обратите особое внимание на условия рассеивания тепла. Если температура окружающей среды превышает 40°C, необходимо снижение номинальных характеристик. Настройки параметров контроллера должны соответствовать исполнительному устройству: при использовании контакторов установите задержку переключения 1-2 секунды, а для выключателей пускового тока допустима настройка 0,5-1 секунда. Вся электрическая проводка должна быть безопасной и надежной, чтобы предотвратить повреждение от перегрева, вызванное чрезмерным контактным сопротивлением.

Техническое обслуживание и ремонт

Контакторы следует проверять на предмет износа контактов каждые шесть месяцев. Замените контакты, если толщина серебряной точки станет менее 1/3 от первоначальной толщины. При использовании выключателей пускового тока следите за рассеянием тепла и регулярно очищайте скопившуюся пыль, чтобы обеспечить правильную работу вентилятора. Независимо от решения, рекомендуется ежемесячно проверять изменение емкости конденсаторов и заменять конденсаторы, если потеря емкости превышает 5%.

Как выбрать правильную комбинацию

Решение о выборе должно всесторонне учитывать следующие факторы: частота нагрузки, инвестиционный бюджет, возможности технического обслуживания и требования к качеству электроэнергии. Вообще говоря, если бюджет достаточен и применение требовательно, следует выбрать переключатель без пускового тока. Если бюджет ограничен и применение происходит нечасто, следует выбрать специальный контактор. Для критически важных приложений можно разработать гибридное решение с использованием контакторов для базовой нагрузки и переключателей без пускового тока для нестабильных нагрузок, обеспечивая оптимальный баланс между экономичностью и надежностью.

Заключение

Контакторы переменного токаКаждый из переключателей без пусковых импульсов имеет свое применение, и здесь нет абсолютного превосходства или неполноценности. Правильный выбор требует комплексной оценки на основе реальных условий эксплуатации с учетом первоначальных инвестиций и затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание. Мы верим, что благодаря постоянному развитию технологий в будущем появятся более инновационные решения для удовлетворения индивидуальных потребностей различных пользователей.