Enerji saxlama sistemlərində DC relelərində qövsün söndürülmsi

Bərpa olunan enerji mənbələrində yüksək gərginlikli dəyişən cərəyanın açılıb-söndürülmesinə giriş

Qlobal miqyasda bərpa olunan enerjiyə keçid, istifadəçi miqyaslı günəş elektrik stansiyalarının, külək elektrik stansiyalarının və Batteriya Enerji Saxlama Sistemlərinin (BESS) qeyri-adi artımına səbəb olmuşdur. Bu müasir enerji sistemləri, ötürülmə səmərəliliyini maksimuma çatdırmaq və batareyanın kimyası ilə pərələşməsini təmin etmək üçün yüksək gərginlikli daimi cərəyan (DC) arxitekturalarına əhəmiyyətli dərəcədə etibar edirlər. Bununla belə, yüksək gərginlikli DC elektrikinin idarə edilməsi, ənənəvi alternativ cərəyan (AC) sistemlərindən fundamental fərqlənən əhəmiyyətli mühəndislik çətinliklərinə səbəb olur. B2B alım direktorları və elektrik layihələri menecerləri üçün DC tətbiqləri üçün təhlükəsizlik və idarəetmə komponentlərinin seçimi xüsusi texniki diqqət tələb edir. Bu komponentlər arasında yüksək gərginlikli DC releləri (tez-tez DC kontaktorları adlandırılır) sistem izolyasiyası, ön yükləmə və fövqəladə söndürmə üçün vacibdir. Yüksək gərginlikli DC dövrələrini açıb-bağlayarkən elektrik qövsünün yaranması qeyri-mümkün fiziki hadisədir. Son dərəcə effektiv qövs basdırma mexanizmləri olmadan bu relelər katastrofik zərər görə bilər və bunun nəticəsində bütün enerji saxlama obyekti üçün ciddi təhlükə yaranar. Qövs basdırmasının vacibliyini anlamaq, bərpa olunan enerji layihələri üçün etibarlı və davamlı açıb-bağlıyıcı komponentlərin alınmasında əsas amildir.

S: Niyə bərpa olunan enerji saxlama sistemlərində dövrə qırıcılar üçün "Qövsün söndürülmsi" zəruridir?

Cavab:

Bərpa olunan enerji saxlama sistemlərində dövrə qırıcılar üçün qövsün söndürülməsi mütləq zəruridir, çünki Sabit Cərəyanın (DC) Alternativ Cərəyan (AC)da mövcud olan təbii sıfır keçid nöqtəsi yoxdur. AC kontaktları açılanda cərəyan hər bir dövrədə iki dəfə sıfıra düşür və bu da elektrik qövsünü təbii şəkildə söndürür. Əksinə, DC cərəyanı davamlı və kəsilməz gərginlik və cərəyan səviyyəsini saxlayır; bu da kontakt nöqtələri ayrılırken aralarında yüksək sabitlikli və intensiv elektrik qövsünün əmələ gəlməsinə səbəb olur. Tez və effektiv qövs söndürülməsi tətbiq edilmədikdə bu davamlı qövs, temperaturu minlərlə selsi dərəcəyə çatmaqla kontaktları əritə, onları qapalı vəziyyətdə birləşdirə, ətrafdakı izolyasiyanı pozaraq idarəetmə panelinin daxilində katastrofik fiziki partlayışlara və ya elektrik yanğınlarına səbəb ola bilər.

DC qövsünün fizikası qarşıda AC qövsünün fizikası

Qövsün söndürülmesinin əhəmiyyətini tam olaraq qiymətləndirmək üçün dəyişən cərəyan (AC) və sabit cərəyan (DC) dövrələrində elektrik qövsünün fiziki davranışını öyrənmək lazımdır.

AC sistemində gərginlik və cərəyan müntəzəm olaraq istiqamət dəyişdirir (adətən saniyədə 50 və ya 60 dəfə). Bu, o deməkdir ki, 50 Hz-li sistem üçün hər 10 millisaniyədə anlık gərginlik sıfra düşür. AC kontaktlarının reley açıldığı zaman qövs əmələ gəlir, lakin AC dalğa forması növbəti sıfır keçid nöqtəsinə çatdıqda qövsün sürət verən gərginliyi itir və təbii olaraq söndürülür. Bu, AC qövs idarəsini nisbətən sadə edir və AC relelərinin fiziki olaraq daha kiçik və sadə olmasını təmin edir.

DC sisteminə görə gərginlik sabit və davamlıdır. Sıfır keçid nöqtələri yoxdur. DC rele kontaktları ayrılaraq açılmaya başladığında, onlar arasındakı hava boşluğu çox kiçik olur. Gərginlik yüksək olduğu üçün (müasir akku batareyalı enerji saxlama sistemlərində tez-tez dörd yüz voltdan on beş yüz voltdan artıq dəyərlərə çatır), bu kiçik boşluq boyu elektrik sahəsinin intensivliyi çox yüksəkdir. Bu sahə havanın molekullarını ionlaşdırır və havanı yüksək keçiricilikli plazma kanalına çevirir — elektrik qövsü.
Bir dəfə yaranan DC qövsü, gərginlik mənbəyi plazma kanalının müqavimətini üstün tuta bilən müddət ərzində davam edəcəkdir. Qövs yüksək səviyyədə effektiv elektrik keçiricisi kimi işləyir və kontaktlar fiziki olaraq ayrıldığı halda belə dövrənin cərəyanını daşımağa davam edir. Bu qövsü söndürmək üçün rele plazma kanalını fiziki olaraq uzatmalı, soyutmalı və ya çox sürətlə söndürməlidir.

Enerji saxlama sistemlərində nəzarətsiz qövsün nəticələri

DC releysiz arcdan qorunma kifayət qədər təmin edilmədikdə, yük altında kontaktların ayrılması nəticələri ağır və dərhal baş verir:

• Kontakt eroziyası və keyfiyyətinin aşağı düşməsi: Nəzarətsiz qövsün intensiv istiliyi kontaktların səthindəki metalı əritir. Bu, sürətli material köçürməsinə, çuxurlanmaya və oksidləşməyə səbəb olur. Bir neçə onluq əməliyyatdan sonra kontakt müqaviməti xeyli artır və rele normal iş zamanı sobalanır.
  
• Kontaktların birləşməsi: Əgər kontaktlar yenidən bir-birinə yaxınlaşarkən qövs davam edirsə və ya lokal istilik kifayət qədər yüksəkdirsə, ərimiş kontakt səthləri bağlanarkən birləşə bilər. Bir dəfə kontakt birləşibsə, rele artıq açılmaz və izolyasiya və ya təhlükəsizlik üçün ayırıcı cihaz kimi funksiyasını itirir. Bu, nasazlıq vermiş akkumulyator zəncirini ayırmaq bacarığı ən vacib olan akkumulyator saxlama sistemlərində kritik bir arıza rejimidir.
  
• Faza-faza və ya faza-yer qısa qapanmaları: Uzun müddətli yaylanma nəticəsində yaranan ionlaşmış qaz çox yaxşı keçirici xassəyə malikdir. Bu keçirici qaz relelərin tutma kamerasından çıxarsa, qonşu komponentlər və ya metal korpusla arasında keçid yaradaraq, məhvin edici qısa qapanma yarada bilər.
  
• Od və partlayış təhlükələri: Davamlı yaylanma relelərin plastik korpusunu onun alovlanma temperaturundan yuxarı qızdıraraq lokal yanğınlar yarada bilər; bu yanğınlar isə termal qaçışa çox həssas olan litium-ion akkumulyator modullarına yayılmağa meyllidir.
  

Sənaye DC relelərində müasir yaylanma söndürmə texnologiyaları

Bu təhlükələrlə mübarizə aparmaq üçün yüksək gərginlikli DC relelərinin istehsalçıları bir neçə son dərəcə mürəkkəb yaylanma söndürmə texnologiyalarından istifadə edirlər:

• Maqnit söndürmə bobinləri: Bu texnologiya kontaktlara yaxın yerləşdirilən güclü daimi maqnitlərdən və ya elektromaqnit bobinlərindən istifadə edir. Qövs əmələ gəldikdə maqnit sahəsi plazmadakı yüklü zərrəciklərə Lorens qüvvəsi təsir edir və qövsü fiziki olaraq kontakt səthlərindən uzaqlaşdıraraq əyir. Bu, qövsü uzadır, onun elektrik müqavimətini artırır və qövsü qövs çuxurlarına doğru yönləndirir.
  
• Qövs çuxurları və bölücülər: Qövs çuxurları paralel keramika və ya metal lövhələrdən ibarət ardıcıllıqdır. Maqnit söndürmə qövsü çuxura doğru itələdikdə qövs bir neçə kiçik qövsə bölünür. Bu, qövsün davam etməsi üçün lazım olan ümumi gərginliyi artırır və plazmanın sürətlə soyumasına səbəb olur, nəticədə qövs söndürülür.
  
• Qətni (germetik) möhürlənmə və qazla doldurulma: Bir çox yüksək güclü DC releləri keramika və ya şüşə qabda qətni (germetik) olaraq möhürlənir və yüksək təmizlik dərəcəli hidrogen və ya təzyiq altında azot kimi xüsusi qaz qarışıqları ilə doldurulur. Hidrogen çox yüksək istilik keçiriciliyinə malikdir; bu da ona arx plazmasını havaya nisbətən çox daha sürətli sönürək soyutmaq və de-ionlaşdırmaq imkanı verir və arxı demək olar ki, dərhal söndürür.
  
• İki nöqtədə açılan kontakt konstruksiyaları: Tək hərəkət edən kontakt köprüsü əvəzinə iki nöqtədə açılan relelər dövrəni eyni zamanda iki ayrı nöqtədə açırlar. Bu, effektiv olaraq arx aralığını iki qat artırır və gərginlik düşgüsünü iki arxa bölür, nəticədə onları söndürmək çox daha asan olur.
  

Yüksək performanslı DC relelərinin təchizatı: DAQCN üstünlüyü

B2B alım menecerləri üçün sübut edilmiş, etibarlı qövs bastırma ilə təchiz olunmuş DC relelərinin alınması müzakirəyə yer yoxdur. DAQCN şirkəti bərpa olunan enerji saxlama sistemləri və elektrik avtomobillərinin doldurulması infrastrukturunun tələbkar tələblərinə xüsusi olaraq uyğunlaşdırılmış yüksək gərginlikli DC kontaktorları və relelərindən ibarət ixtisaslaşmış bir məhsul seriyası inkişaf etdirmişdir.

DAQCN DC releləri ağır işləyən daimi maqnit üfürmə sistemi və möhkəm keramik qövs çuxurlarından ibarət kombinasiyadan istifadə edir. Bizim premium modellərimiz tamamilə qablaşdırılmış və qövsün çox sürətli söndürülmesini təmin etmək üçün yüksək təzyiqli qazla doldurulmuşdur, belə ki, bu, tam yüklü avariya kəsilməsi hallarında belə mümkündür.

DAQCN-ı seçərək layihə menecerləri öz batareya saxlama sistemlərini birbaşa cərəyanın xüsusi təsirlərinə davam gətirə biləcək, təhlükəsizliyi maksimum səviyyəyə qaldıran və UL 60947-4-1 və IEC 60947-4-1 kimi beynəlxalq standartlara uyğunluğunu təmin edən relelərlə təmin edə bilərlər.

Nəticə və Alım Məsləhəti

Bərpa olunan enerjinin saxlanması üçün sistemlərin dizaynı və təchizatı zamanı DC açma-qapama təhlükəsizliyində heç vaxt ödəniş verməyin. DC elektrikinin fiziki realiti kontaktların birləşməsinin, avadanlıqların zədələnməsinin və elektrik yanğınlarının qarşısını almaq üçün yaylanmanın söndürülmesini vacib edir. Təchizatçıları qiymətləndirərkən təchizat direktorları göstərilən DC relelərinin inteqrasiya olunmuş maqnit yaylanma söndürməsi, güclü yaylanma kanalları və ya qapalı qazla möhürlənmə funksiyalarına malik olduğunu yoxlamalıdır. DAQCN kimi mütəxəssis istehsalçı ilə əməkdaşlıq etmək sizin quraşdırmalarınızın son dərəcə inkişaf etmiş DC açma-qapama texnologiyası ilə təmin edilməsini təmin edir və bərpa olunan enerji investisiyalarınızın təhlükəsizliyini, etibarlılığını və ömrünü zəmanət altına alır.