高压直流接触器旋转灭弧分断技术研究

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.08.004

电器与能效管理技术 ›› 2023, Vol. 0 ›› Issue (8): 24-28.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.08.004

高压直流接触器旋转灭弧分断技术研究

李思泓, 周英姿, 梁铖

上海电器科学研究院, 上海 200063

收稿日期:2023-01-07 出版日期:2023-08-30 发布日期:2023-10-19
作者简介:李思泓(1989—),男,高级工程师,主要从事低压控制电器产品研发工作。|周英姿(1980—),女,高级工程师,主要从事低压电器仿真技术研究。|梁铖(1996—),男,主要从事低压电器产品研发工作。
基金资助:
上海市普陀区科学技术委员会资助项目(202210-B01-01)

Research on Rotating Arc Extinguishing to Breaking Technology of High Voltage DC Contactors

LI Sihong, ZHOU Yingzi, LIANG Cheng

Shanghai Electrical Apparatus Research Institute,Shanghai 200063,China

Received:2023-01-07 Online:2023-08-30 Published:2023-10-19

摘要/Abstract

摘要：

结合汽车电动化给各行各业带来新机遇的大背景,阐述新能源应用领域新型高压直流接触器灭弧方案。为提高直流接触器的灭弧能力以适配逐渐升高的电压等级,研制了一种基于旋转灭弧的原理样机。结合建模仿真与实际工况,验证产品的电气性能与极限分断能力,并给出了试验波形。结果表明旋转灭弧技术路线利用空气介质可以提高性能指标。

关键词: 高压直流接触器, 电弧分断, 旋转灭弧, 灭弧室, 空气介质

Abstract:

Against the backdrop of new opportunities brought by the electrification of automobiles to various industries, this paper elaborates on the arc extinguishing scheme of new high voltage DC contactors in the field of new energy applications. To improve the arc extinguishing ability of DC contactors to adapt to gradually increasing voltage levels, a prototype based on rotating arc extinguishing principle was developed. Combining modeling and simulation with actual working conditions, the electrical performance and ultimate breaking capacity of the product were verified, and the experimental waveforms were provided. The results show that the performance of rotating arc extinguishing technology roadmap can be improved by using air-dielectric.

Key words: high voltage DC contactors, arc breaking, rotating arc extinguishing, Arc extinguishing chamber, air-dielectric

中图分类号:

TM572.1

李思泓, 周英姿, 梁铖. 高压直流接触器旋转灭弧分断技术研究[J]. 电器与能效管理技术, 2023, 0(8): 24-28.

LI Sihong, ZHOU Yingzi, LIANG Cheng. Research on Rotating Arc Extinguishing to Breaking Technology of High Voltage DC Contactors[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2023, 0(8): 24-28.

图/表 11

图1

表1

图2

图3

图4

图5

表2

图6

图7

图8

图9

产品参数	产品性能内容
厂家	TE		松下	欧姆龙	LS产电
型号	EVC250-800	EVC500	AEV300	G9EH-1	GER400
电流等级/A	250	500	300	300	400
DC电压范围/V	800	900	450	400	450
极限分断能力	2 000 A/450 V 3 000 A/400 V 700 A/800 V	2 000 A/320 VDC 1 560 A/450 VDC	3次@2 500 A/300 V	2 500 A/300 V	3 200 A/450 V
短耐能力	6 000 A/20 ms 5 000 A/100 ms 4 000 A/500 ms 3 000 A/1 000 ms	6 000 A/15 ms 4 500 A/20 ms	—	—	—
结构形式	空气非加压	环氧/氮气	陶瓷/氢气	陶瓷/氢气	陶瓷/氢气

试品	试品变量	时间常数/ms	总燃弧时间/ms	平均电弧电压/V
旋转灭弧方案 SEARI-300 300A 空气式	450VDC 250A	5	6	600~700
	450VDC 400A	6	8.3	700
	750VDC 200A	6	8	800
	750VDC 300A	6.8	12.7	1000
竞品C 250A 空气式	450VDC 250A	5	10~13	400~500
竞品A 500A 氮气	450VDC 250A	5	7	600
	450VDC400A	6	15	600
	750VDC 200A	6	17	700
竞品B 300A 氢气	450VDC 250A	5	3.2	800~1 000
	450VDC 400A	6	3.7	800~1 000
	750VDC 200A	6	5~6	800~1 000

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Research on Rotating Arc Extinguishing to Breaking Technology of High Voltage DC Contactors

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