太陽能光伏用直流接觸器接通分?jǐn)嘣囼?yàn)程序控制

摘要：文中通過論述太陽能光伏用直流接觸器的接通分?jǐn)嘣囼?yàn)要求，提出和分析直流接觸器接通分?jǐn)喑绦蚩刂品桨?，以滿足該類型直流接觸器的檢驗(yàn)要求。

關(guān)鍵詞：太陽能光伏用直流接觸器；接通分?jǐn)?；程序控制；試?yàn)

Program Control of on-off Test of DC Contactor for Solar Photovoltaic

ZHENG Meihai

（Fujian Inspection and Research Institute for Product Quality， Fuzhou 350002， Fujian， China）

Abstract： By discussing the on-off test requirements of DC contactor for solar photovoltaic， this paper puts forward and analyzes the on-off program control scheme of DC contactor， so as to meet the inspection requirements of this type of DC contactor.

Key Words： DC contactor for solar photovoltaic; On-off; Program control; Test

0 引言

隨著環(huán)境問題的日益突出，能源轉(zhuǎn)型問題受到了世界各國的廣泛關(guān)注，太陽能、風(fēng)能等清潔可再生能源作為新型能源憑借這一良好的歷史時(shí)機(jī)，獲得了快速發(fā)展。各省先后下發(fā)的“十四五”能源發(fā)展規(guī)劃、碳達(dá)峰碳中和行動(dòng)方案等文件，明確提出大力發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)，加強(qiáng)重點(diǎn)領(lǐng)域光伏應(yīng)用，而在光伏發(fā)電中，光伏組件與逆變器之間通過增加直流匯流裝置——光伏陣列匯流箱，把相同規(guī)格的光伏組件串聯(lián)后，再通過直流接觸器輸出給后級(jí)逆變器。所以，直流接觸器作為光伏發(fā)電的重要控制單元，其性能的好壞直接關(guān)系到光伏發(fā)電系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。而接通分?jǐn)嗄芰ψ鳛橹苯咏佑|器的一項(xiàng)重要性能，需要設(shè)置一個(gè)合適的程序來考核直流接觸器在正常工作條件下接通和分?jǐn)嚯娐返哪芰Α?/p>

1 工作原理及標(biāo)準(zhǔn)要求

直流接觸器的電磁機(jī)構(gòu)分別是采用鐵芯、線圈和銜鐵等零部件組裝而成，直流接觸器的工作原理是當(dāng)接觸器線圈通電后，線圈電流產(chǎn)生磁場，使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸引動(dòng)鐵心，并帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作：常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉合，兩者是聯(lián)動(dòng)的。當(dāng)線圈斷電時(shí)，電磁吸力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸點(diǎn)復(fù)原：常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉合。

直流接觸器在有關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的條件下應(yīng)能接通和分?jǐn)嘭?fù)載而不發(fā)生故障，規(guī)定了被試電器、試驗(yàn)電路、試驗(yàn)電源和試驗(yàn)負(fù)載等應(yīng)滿足相應(yīng)要求。具體如何實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制電路和程序由相關(guān)實(shí)驗(yàn)室來實(shí)現(xiàn)。進(jìn)行額定接通和分?jǐn)嗄芰υ囼?yàn)時(shí)，為了滿足各種試驗(yàn)的程序要求，常采用控制器，它是用于操作主電路中各電動(dòng)開關(guān)合分，操作被試電器的動(dòng)作等。

2 程序設(shè)計(jì)及實(shí)測數(shù)據(jù)示例

先明確幾個(gè)時(shí)間概念：

1）直流接觸器通電時(shí)間：直流接觸器通電流的時(shí)間。

2）直流接觸器合閘時(shí)間：直流接觸器合閘觸發(fā)時(shí)間。

3）直流接觸器分閘時(shí)間：直流接觸器分閘觸發(fā)的時(shí)間。

4）開關(guān)合閘時(shí)間：低合開關(guān)合閘觸發(fā)的時(shí)間。

5）開關(guān)分閘時(shí)間：保護(hù)開關(guān)分閘觸發(fā)的時(shí)間。

6）接通延時(shí)時(shí)間：CO試驗(yàn)時(shí)，從低合開關(guān)合閘到直流接觸器合閘觸發(fā)輸出的延時(shí)。

7）打鈴時(shí)間：試驗(yàn)時(shí)，自動(dòng)打鈴的時(shí)間。

8）最大通電時(shí)間：試驗(yàn)過程中通電流的最大時(shí)間，時(shí)間到達(dá)時(shí)，會(huì)自動(dòng)強(qiáng)制分高壓開關(guān)。

以CO試驗(yàn)為例設(shè)計(jì)的時(shí)間流程如圖1所示。

根據(jù)圖1的時(shí)間流程圖設(shè)計(jì)的時(shí)序圖如圖2所示。

時(shí)間定義如下：

T1——接通延時(shí)時(shí)間；

T2——直流接觸器合閘時(shí)間；

T3——直流接觸器通電時(shí)間；

T4——直流接觸器分閘時(shí)間；

T5——分?jǐn)嘌訒r(shí)時(shí)間。

緊接著對(duì)這個(gè)程序進(jìn)行測試：

在直流接觸器進(jìn)線端接入符合要求的電源，直流接觸器的出線端接入如圖3負(fù)載所示，短接34ET2進(jìn)出線端，通過調(diào)節(jié)電阻34R1、34R2和電感34L1、34L2使得線路產(chǎn)生需要的電流和時(shí)間常數(shù)。線路中串接34RS傳感器來檢測線路中的電流。

以350V，400A直流接觸器的接通分?jǐn)嘣囼?yàn)來驗(yàn)證前面的程序。

按照前面設(shè)計(jì)的程序運(yùn)行，實(shí)測出的波形如圖4所示。

從實(shí)測的波形中，可以很直觀地測出直流接觸器在230ms時(shí)刻接通，在通電42.8ms后斷開，整個(gè)程序能很好地滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)直流接觸器接通分?jǐn)嘣囼?yàn)的程序要求。

3 結(jié)語

目前，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)日趨完善，但是如何實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)產(chǎn)品的檢測，需要檢測工程師們不斷探索，文中提出實(shí)現(xiàn)接通分?jǐn)喑绦虻姆椒?，可為此類產(chǎn)品的檢測提供一點(diǎn)參照，值得進(jìn)一步深入研究。

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收稿日期：2022-05-18

作者簡介：鄭美海，男，福建省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院，工程師