Bij laagspannings-blindvermogencompensatieapparaten moeten de schakelcommando's van intelligente controllers worden geïmplementeerd via actuatoren.AC-schakelaarsen gecombineerde schakelaars zijn momenteel de meest geschikte technische oplossingen. Dit artikel analyseert systematisch de werkingsprincipes, prestatieverschillen en projecttoepasbaarheid van deze twee oplossingen.
AC-schakelaars maken gebruik van een elektromagnetische mechanische structuur, waarbij gebruik wordt gemaakt van de magnetische kracht die wordt gegenereerd door het bekrachtigen van de spoel om de contacten te activeren, waardoor het circuit wordt aangesloten en losgekoppeld. Deze handeling gaat gepaard met een merkbaar mechanisch geluid en vonken.Samengestelde schakelaargebruik een hybride "thyristor + contactor" -ontwerp. De thyristors geleiden eerst wanneer de spanning nul overschrijdt, daarna voltooien de contactors de hoofdcircuitverbinding en ten slotte worden de thyristors gedeactiveerd. Dit bedieningsmechanisme zorgt voor een werkelijk inschakelstroomvrij schakelen.
De schakelkarakteristieken van de contactor geven aan dat de werking van de contactor een inschakelstroom genereert die 20-40 maal de nominale stroom bedraagt. Hoewel dit kan worden onderdrukt met stroombegrenzende reactoren, kan dit nog steeds gevolgen hebben voor het elektriciteitsnet en de condensatoren.Samengestelde schakelaarbereiken nuldoorgangsschakeling, waardoor de inschakelstroom wordt beperkt tot minder dan tweemaal de nominale stroom, waardoor de levensduur van de apparatuur aanzienlijk wordt verlengd. Wat de reactiesnelheid betreft, hebben magneetschakelaars 10-20 ms nodig om de activering te voltooien, terwijl de thyristor in een inschakelstroomvrije schakelschakelaar binnen 1-2 ms reageert, waardoor deze bijzonder geschikt is voor toepassingen met snel fluctuerende belastingen.
AC-schakelaarsbieden een aanzienlijk prijsvoordeel, waarbij de aanschafkosten slechts een derde tot de helft bedragen van die van inschakelstroomvrije schakelaars. Regelmatig overstappen verhoogt echter de onderhoudskosten aanzienlijk. Hoewel de initiële investering voor inschakelstroomvrije schakelaars hoger kan zijn, bieden hun elektrische levensduur van meer dan 100.000 cycli en vrijwel onderhoudsvrije werking superieure economische voordelen gedurende hun levensduur. Daarom zijn inschakelvrije schakelaars in scenario's met meer dan 50 dagelijkse schakelingen de voordeligere keuze.
Voor toepassingen met schokbelastingen, zoals metallurgie en lassen, wordt een oplossing voor het schakelen van inschakelstroom aanbevolen. De snelle respons volgt effectief veranderingen in het reactieve vermogen en vermijdt schommelingen in de systeemspanning. Voor commerciële gebouwen en woongebieden met minder dan 20 schakelcycli per dag zijn krachtige condensatorschakelschakelaars de meest kosteneffectieve optie. In omgevingen met ernstige harmonischen (THvD > 8%) moet voorrang worden gegeven aan een anti-harmonisch compensatieapparaat met een reactantieverhouding van 7%, gecombineerd met een speciale contactor.
Zorg bij het installeren van contactors voor voldoende ruimte voor warmteafvoer. Het wordt aanbevolen dat aangrenzende componenten minimaal 20 mm uit elkaar liggen. Besteed bij inschakelstroomschakelaars speciale aandacht aan de omstandigheden voor warmteafvoer. Als de omgevingstemperatuur hoger is dan 40°C, is reductie vereist. De parameterinstellingen van de controller moeten overeenkomen met die van de actuator: Stel bij gebruik van magneetschakelaars een schakelvertraging in van 1-2 seconden, terwijl voor inschakelstroomschakelaars een instelling van 0,5-1 seconde acceptabel is. Alle elektrische bedrading moet veilig en betrouwbaar zijn om schade door oververhitting veroorzaakt door overmatige contactweerstand te voorkomen.
Schakelaars moeten elke zes maanden worden geïnspecteerd op contactslijtage. Vervang de contacten als de dikte van de zilveren punt minder is dan 1/3 van de oorspronkelijke dikte. Controleer bij inschakelstroomschakelaars de warmteafvoer en verwijder regelmatig opgehoopt stof om een goede werking van de ventilator te garanderen. Ongeacht de oplossing wordt aanbevolen om maandelijks de capaciteitsveranderingen van de condensatoren te controleren en condensatoren te vervangen als het capaciteitsverlies groter is dan 5%.
Bij de selectiebeslissing moet uitgebreid rekening worden gehouden met de volgende factoren: belastingsfrequentie, investeringsbudget, onderhoudsmogelijkheden en eisen aan de stroomkwaliteit. Als het budget voldoende is en de toepassing veeleisend is, moet over het algemeen een niet-inschakelstroomschakelaar worden geselecteerd. Als het budget beperkt is en de toepassing niet vaak voorkomt, moet een speciale contactor worden geselecteerd. Voor kritische toepassingen kan een hybride oplossing worden ontworpen, waarbij gebruik wordt gemaakt van contactors voor basisbelastingen en niet-inschakelstroomschakelaars voor fluctuerende belastingen, waardoor de optimale balans tussen zuinigheid en betrouwbaarheid wordt bereikt.
AC-schakelaarsen inschakelvrije schakelaars hebben elk hun eigen toepassingen, en er bestaat geen absolute superioriteit of inferioriteit. De juiste keuze vereist een uitgebreide beoordeling op basis van de feitelijke bedrijfsomstandigheden, waarbij rekening wordt gehouden met initiële investerings- en exploitatie- en onderhoudskosten. Met de voortdurende vooruitgang van de technologie geloven wij dat er in de toekomst meer innovatieve oplossingen zullen ontstaan om aan de persoonlijke behoeften van verschillende gebruikers te voldoen.