Por qué la interrupción de CC es el problema más difícil
La mayor parte de la cadena de las nuevas energías funciona con CC: las baterías la almacenan, los paneles fotovoltaicos la generan, las pilas de combustible la producen y la infraestructura de carga la mueve. Cortar un circuito de CC bajo carga es más difícil que cortar el mismo circuito de CA porque la CA cruza el cero cada medio ciclo y da al arco un momento natural para extinguirse; un arco de CC no tiene esa pausa y seguirá conduciendo hasta que algo lo extinga activamente. La línea de relés de CC de alta tensión de SHR AUTOSENSOR se desarrolló en torno a ese problema para circuitos de automoción, solares, eólicos, de carga, de almacenamiento de energía e industriales.
Construcción: familias selladas con epoxi y con cerámica
La línea HVDC se ofrece en cuerpos de resina epoxi y sellados con cerámica, y ambas utilizan el mismo enfoque de gestión de arcos:
- La cámara de contacto está llena de una mezcla de gas a base de hidrógeno. La atmósfera reductora mantiene limpias las superficies de contacto y limita la oxidación durante la vida útil.
- Los imanes permanentes proporcionan soplado magnético: el campo estira, enfría y extingue el arco cuando los contactos se separan.
- Juntos, permiten que el relé interrumpa la tensión de carga de hasta 1000 VDC con un entrehierro de contacto comparativamente pequeño.
Lo que aporta el diseño
- Un entrehierro de contacto estrecho, porque el arco se extingue magnéticamente en lugar de dejarse estirar, lo que mantiene el cuerpo compacto
- Bajo ruido de funcionamiento, relevante en cabinas de pasajeros y equipos de interior
- El arco se contiene y se extingue dentro de la cámara sellada en lugar de ventilarse
- Los contactos sellados están aislados de la humedad, el polvo y las atmósferas corrosivas, por lo que la resistencia en conducción no varía con el aire circundante
- Materiales de alta temperatura y una construcción robustecida con arco contenido
- Protección contra la entrada de agua hasta IP67 y superior en versiones selladas
Dónde se utilizan las piezas
En todo el sector de las nuevas energías, los relés se encargan de la protección de potencia, la automatización, la conmutación remota, la medición y el aislamiento. Las aplicaciones recurrentes se desglosan de la siguiente manera.
Vehículos eléctricos e híbridos
En un vehículo eléctrico o híbrido, el contactor de HVDC se encuentra en la ruta de carga y descarga de la batería. Se abre ante un fallo, un cortocircuito o un evento térmico para aislar el paquete de baterías antes de que el fallo se propague, y conmuta auxiliares de alta potencia: aire acondicionado, dirección asistida eléctrica, sistemas de frenos, bombas y el motor de tracción. Un evento de aislamiento rápido y contenido limita tanto el alcance de la reparación como la energía liberada en el fallo.
Infraestructura de carga
En una estación de carga, el contactor trabaja con el controlador de carga para conectar y desconectar la alimentación bajo carga medida, y para abrirse en caso de sobrecarga, descarga eléctrica o fuga por uso indebido o fallo aguas abajo.
Generación fotovoltaica
Las cadenas fotovoltaicas utilizan los relés en circuitos de monitorización y aislamiento para que un panel envejecido, dañado o cortocircuitado pueda desconectarse en lugar de arrastrar la producción de toda su cadena. La conmutación remota permite al mantenimiento aislar una sección sin exponer al personal a CC activa, y contiene el fallo en el panel afectado.
Almacenamiento de energía en baterías
En los bastidores BESS, los contactores conmutan entre subsistemas, se encuentran en bucles de detección de fugas, protegen los bancos contra sobretensiones e implementan la desconexión por sobrecarga y sobredescarga.
Notas de selección
La selección de contactores de CC es en gran medida una cuestión de energía de arco. Al abrirse bajo tensión y carga, la energía inductiva y capacitiva almacenada en el circuito intenta mantener el arco; si se reenciende o escapa de la cámara, la electrónica aguas abajo absorbe la energía. El relleno de hidrógeno mantiene estable el estado de los contactos con la edad, mientras que el campo magnético alarga y enfría el arco hasta que se extingue dentro del cuerpo sellado. En la práctica, trabaje cuatro puntos en orden: tensión y corriente máximas de carga continua; el peor fallo que el contactor debe interrumpir; la protección contra ingreso que exige el entorno de montaje; y el accionamiento de bobina más el encapsulado mecánico. La huella y el ruido acústico se derivan de la construcción sellada en lugar de ser objetivos de diseño separados.
Acerca de SHR AUTOSENSOR
SHR AUTOSENSOR TECH LIMITED (SHR AUTOSENSOR) fabrica relés reed de alta tensión, relés de contactos humedecidos con mercurio y contactores de CC de alta tensión. Contacto: [email protected] | +86 13761571029 | www.reed-relay.com