APPLIKATION

Schaltbaus DC kontaktorer – För de mest krävande applikationerna

 

Applikationer

Schaltbaus DC kontaktorer används i flertalet DC applikationer sedan 1940-talet. Historiken finns främst inom truck och tåg industrin där Schaltbau´s DC kontaktorer och kontaktdon används än idag.  Industrikomponenter AB, INKOM har representerat Schaltbau sedan 1967, vi är en trygg partner att samtal med.

 

  • Batterifordon
  • Marint
  • Batterisystem
  • Batterilagring
  • Förnybar energi
  • Industri
  • Tåg
  • Vindkraft
  • Solcellsanläggningar
  • DC Industrier
  • DC Lab
  • Ställverk
  • UPS System

Applikationer för DC-kontaktorer

C310-A i BMS system för elektrisk framdrift i marin applikation

Powertech Sweden använder C310 A som både huvudkontaktor för galvanisk frånskiljning och som kontaktor i uppladdningskrets för sitt BMS system.

Selecting the right contactors

Vid val av kontaktor måste många aspekter beaktas, inte bara normal drift. Eftersom kontaktorn är en säkerhetskomponent så måste valet anpassas till applikationen

 

Safely switching HVDC

Vid val av kontaktor måste många aspekter beaktas, inte bara normal drift. Eftersom kontaktorn är en säkerhetskomponent så måste valet anpassas till applikationen

Leverentör av DC Kontaktorer sedan 1939

DC Kontaktorer från teknikledaren Schaltbau GmbH. Schaltbau har levererat DC kontaktorer till tåg och industri sedan 1940-talet och lång erfarenhet av eliminering av ljusbåge. Applikationer ombord på tåg, i industrin, på truckar, i UPS och PV-system, datacenter och elektriska fordon. kort sagt var än ni behöver bryta eller sluta ström. Båda AC- och DC-kontaktorer för allt från batterispänningar upp till 3000V och 2000A. Vi har tillsammans med kund och leverantör tagit fram ett stort antal kontaktorlösningar specifikt anpassade efter applikationens krav.

FAQ

Vad är en kontaktor?

En kontaktor definieras enligt  IEV ref 441-14-33 som en mekanisk omkopplingsanordning med endast ett viloläge, manövrerat på annat sätt än för hand, som klarar tillslag, att leda och bryta strömmar under normala kretsförhållanden inklusive driftöverbelastning.

I dagligt tal avses oftast en elektromekanisk kontaktor där manövrering av till- och frånslag sker med hjälp av en elektriskt driven spole. Förenklat kan man säga att kontaktorn i grunden är en omkopplare för elektrisk kraft på samma sätt som ett relä är en omkopplare för elektrisk signal eller mindre laster.

Vad händer om man överbelastar en kontaktor på kort sikt, kortslutningslast?

För varje kontaktor finns det en kortslutningsström och en tid som den ska klara av. Om detta är högre och längre än specifikationen så finns det en risk att kontaktorn svetsar ihop. Det som sker är att magnetfältet i kontaktbryggan tvingar isär kontaktbryggan och små ljusbågar kan bildas med efterföljande risk att kontaktorn svetsar fast kontaktbryggan. Alternativt kan värmen i kontaktpunkterna bli så hög att dom smälter ihop.

Vad händer om man måste bryta med kortslutningslast?

Det kommer bildas en ljusbåge med mycket energi. Bästa sätt a släcka den är att med permanentmagneter genom att dra ljusbågen till ljusbågskammaren där ljusbågen släcks. En kontaktor med ljusbågssläckning i luft kan hantera energin bättre jämfört med gasfyllda då de expanderande gaserna i ljusbågen kan ventileras ut.

Hur styr man en kontaktor?

I varje kontaktor finns en spole som manövrerar tillslag och brytning, spänningen för att styra spolen kan variera beroende på applikation normalt inom industri är 24VDC. Kontaktorn kan även innehålla ett PCB som styr tillslag och brytning. Vissa kontaktorer har fler än en spole för att minska strömförbrukningen. Oftast en kraftigare för att sluta kontakten och en som drar mindre ström för att hålla kontakten sluten. Detta har i moderna Schaltbau kontaktorer ofta ersatts av endast en spole styrd med PWM signal för att uppnå lägre strömförbrukning och lättare kontaktor.

Critical current eller kritiska strömmar vad är det och hur undviker jag problematiken med permanentmagnet-teknik?

Traditionellt har kontaktorer arbetat med spolar för att tvinga ljusbågen till ljusbågskammaren för släckning. Vid formation av ljusbågen strömsätts spolen och dess magnetfält påverkar ljusbågen. En nackdel med denna lösning är att det tar tid att ladda upp spolarna och detta medför att ljusbågen blir kvar längre och orsakar ett större slitage. Ett betydligt större problem är dock att det vid låga strömmar i spolarna blir ett för litet magnetfält för att tvinga ljusbågen till ljusbågskammaren. Detta medför så kallad ”standing arc” vilket skadar både kontaktorn och orsakar oönskade följdeffekter i systemen. För att minska problematiken vid låga strömmar har man applicerat permanentmagneter för att påverka ljusbågen. Dessa medför dock att beroende av strömriktningen i kontaktorn och fungerar således inte vid växelström eller om DC skall gå genom kontaktorn i båda strömriktningarna.

Schaltbau har dock med ett patenterat och innovativt koncept i sina senaste kontaktorer, t.ex C310 frångått spolarna och påverkar ljusbågen endast med permanentmagneter och smart design av ljusbågskammaren. De kan användas för AC, DC i båda riktningarna och är helt oberoende av hur stor strömmen är vid brytning p.g.a. permanentmagneterna.

Vad kan göra att en kontaktor svetsar ihop?

Höga kortslutningsströmmar samt ett ej reglerat tillslag med last. För höga kortslutningsströmmar kan göra att kontaktbryggan lyfter pga. magnetfältet som bildas, detta kan leda till att kontaktorn svetsar ihop med övriga delar

Vad är galvanisk isolation?

När man bryter både + & och – vid avvikelser i systemet

Varför används kontaktorer?

Historiskt har kontaktorer använts för att direkt slå till och från elektriska laster, till exempel elmotorer och även idag används dom på detta vis i många applikationer. I moderna system sker dock ofta start och stop på elektronisk väg och kontaktorns syfte blir framför allt att möjliggöra galvanisk separation och att agera brytare vid händelse av avvikelse eller fel i systemet.

Hur mycket ström klarar kontaktor X?

Denna fråga måste delas upp i flera parametrar. Hur hög ström som kan gå genom kontaktorn kontinuerligt bestäms av värmavledningsförmågan och max kontinuerlig ström benämns ofta Ith eller termisk ström. Ofta kan en högre ström köras under kortare tid.

Vid frånslag eller brytning under last skapas alltid en ljusbåge. Energin i ljusbågen bestäms av ström och spänning samt vilken typ av last som bryts. Ljusbågen är joniserad gas, s.k. plasma. Energin i ljusbågen är mycket hög och kraftfullt destruktiv för t.ex. kontakterna. Beroende på design kan kontaktorn hanteras ljusbågen på olika sätt. Syftet är alltid att kyla bort energin i ljusbågen för att skapa en säker situation och förminskat slitage.  Kapaciteten vid brytning beror anges alltid i ampere vid en specifik spänning samt tidskonstant för lasten.

Vid tillslag under last kan mindre ljusbågar bildas men dessa försvinner så snart kontakten sluts. Kapaciteten vid tillslag är ofta mycket större än för brytning och anges i ampere vid en specifik spänning samt tidskonstant för lasten.

Vad betyder ”fail to safe”?

När en elektromekanisk komponent såsom en kontaktor, utsätts för en situation som gör att den fallerar så gör den det på ett säkert sätt. En kontaktor som har ljusbågssläckning i luft kommer att kunna bryta strömmen utan att skada övriga komponenter. I gasfyllda och kontaktorer med sluten ljusbågskammar riskerar stora skillnader i tryck uppstå pga. uppvärmning, detta kan leda till explosioner med okontrollerade följder, tex. kan strömledare riskera skada kringliggande komponenter.

Kan jag använda min vanliga kontaktor som bryter i vacuum för likströmsapplikationer?

Vakuum-kontaktorer använder inkapslade kontakter med vakuum istället för luft som medium för att eliminera ljusbågen. Vakuum-kontaktorer är endast tillämpliga för användning i växelströmsapplikationer. AC-ljusbågen som genereras vid öppningen av kontakterna kommer själv att släckas vid nollövergången av den aktuella vågformen, varvid vakuumet förhindrar en återantändning av ljusbågen över de öppna kontakterna.

Vad betyder bi- och monostabil?

Styrd i ett eller båda lägen, för tillslag eller brytning. Till exempel styr en monostabil tillslaget med spole medan brytningen styrs med en fjäder om spolspänningen bryts. En bistabil styr både tillslag och brytning med spolen. En bistabil kontaktor använde ringen energi för att hålla kontaktorn i respektive läge.

Vad betyder NO och NC?

NO = normally open, NC= normally closed. Detta beskriver läget när spänningen i systemet är av.

Vad är en ”Economizer”?

En Economizer är en elektronisk krets som reglerar (PWM) tillslags effekt och håll-effekt i spolen. En economizer reglerar även tillslaget för att minska kontaktstuds. Minskad kontaktstuds ger en längre livslängd, speciellt vid tillslag med last.