Герконовые, гибридные, полупроводниковые реле

Авторский раздел В.И.Гуревича

Герконовые, гибридные, полупроводниковые реле

Сообщение electric » Чт май 05, 2011 18:49

dut писал(а):
electric писал(а):
Выходные полупроводниковые элементы МУРЗ должны быть миниатюрными (внутри нет места) и должны быть способны пропускать ток 20-30 А (требование стандарта).


Интересно, а чем обосновано требование к пропускной способности миниатюрных приборов 20-30А? В течение какого времени по стандарту они должны пропускать такой ток? Что в стандартах сказано о нагреве таких устройств?
Как по мне, то для миниатюрных устройств и токи должны быть минимальными, не вызывающими нагрева. Исключение-микропроцессор, да и тот греется при значительном проценте загрузки и радиатор на него не проблема поставить. Я конечно не знаток электроники и всех тонкостей не знаю, но мне так картина представляется.


Наверное, я не очень внятно и понятно написал. Я имел ввиду выходные реле МУРЗ. К реле, предназначенным для выдачи команды на отключение выключателя предъявляется требование коммутации тока 30 А. Некоторые производители дают еще большее значение. Нпример, в некоторых реле Areva указан ток 250А, который якобы способны коммутирвать контакты миниатюрных реле, имеющихся в МУРЗ. После моей критики в одной из статей ко мне с претензией обратился представитель этой фирмы из Великобритании и попытался доказать, что это реле действительно коммутирует ток 250 А (но у него не получилось).

Что касается миниатюрных по размерам п\п приборов, то здесь ситуация такова, что использовать их полную расчетную мощность можно только при условии использования крупного радиатора с принудительным обдувом со скоростью воздуха не менее, чем указано в документации (или с определенной скоростью и температурой воды, если радиатор водяной). Без радиатора их можно использовать лишь в режиме одиночных или редко повторяющихся импульсов или при очень малой постоянной нагрузке. Гибридные реле позволяют совместить высокое быстродействие п\п приборов и не применять радиаторы.
Последний раз редактировалось electric Чт май 05, 2011 19:09 , всего редактировалось 1 раз.
electric
 
Сообщения: 985
Зарегистрирован: Чт июн 25, 2009 18:03

Герконовые, гибридные, полупроводниковые реле

Сообщение electric » Чт май 05, 2011 19:06

dut писал(а):
electric писал(а):Это пример номинальных значений тока и напряжения в единичном п\п приборе (тиристоре). Есть и более мощные по току или по напряжению. Например, тиристор типа FT1500AU (Mitsubishi Electric) способен коммутровать токи 1500 А при напряжении 12 кВ:
http://www.datasheetcatalog.org/datashe ... Xrxuqu.pdf
При желании можно много и других типов найти.

Интересная штука. Давно хотел что то подобное найти.
Ведь на основе таких устройств и силовые выключатели пытаются делать(по крайней мере для электродвигателей делают). На ПС я ничего подобного пока не встречал, но идея сделать силовой выключатель на основе тиристоров очень привлекает. Что касается токов утечки-ведь ничего же не мешает разорвать цепь со слабым током. Правда минус такого решения-увеличение времени цикла вкл-откл и необходимость координации работы тиристора и контакта, коммутирующего слабые токи.


Все далеко не так просто, как кажется, хотя на таких тиристорах пытаются делать и высоковольтные силовые выключатели для эл. сетей. Пытаются уже много лет. Вчистую использовать чисто полупроводниковые элементы не выгодно. Для удовлетворения требований по испытательным напряжениям и по токам к.з., для сети даже 6-10 кВ, выключатель должен содержать большое количество последовательно-параллельно включенных п\п элементов. И не только силовых п\п элементов. Еще нужны элементы выравнивающие распределение напряжений по последовательно соединенным элементам, нужны элементы защиты п\п от перенапряжений, нужна система передачи импульсов управления с высоковольтной развязкой, нужна система охлаждения деионизированной водой, которая подается прямо на тиристоры, находящиеся под высоким потенциалом, и т.д. Получается слишком дорого и намного менее надежно, чем обычные электромеханические выключатели. Но такие устройства применяют в высоковольтных инверторах, например, во вставках постоянного тока. В Совестком Союзе (а теперь в России) была построена всего лишь одна такая вставка постоянного тока и находится она на Выборгской выпрямительно-инверторной подстанции, через которую Россия продает электроэнергию Финляндии. Я был на этой подстанции лет 25 тому назад. Грандиозное сооружение, хотя сегодня такие вставки уже никого не удивляют и строят их даже в Африке и гораздо большей мощности.

Что касается выключателей, то гораздо более перспективными оказываются гибридные высоковольтные устройства и именно по такому пути идет большинство разработчиков сегодня. Я участвовал в одном из таких проектов.

Кроме того, ведутся разработки особо быстродействующих электромеханических (вернее, электродинамических) выключателей, способных отключать токи за время в единицы миллисекунд и способных осуществлять так называемую синхронную (при переходе через нуль) коммутацию высокого напряжения.
electric
 
Сообщения: 985
Зарегистрирован: Чт июн 25, 2009 18:03

Герконовые, гибридные, полупроводниковые реле

Сообщение dut » Чт май 05, 2011 19:08

electric писал(а): Я имел ввиду выходные реле МУРЗ. К реле, предназначенным для выдачи команды на отключение выключателя предъявляется требование коммутации тока 30 А.


Вот и интересно откуда взята эта цифра, если электромагниты управления потребляют не более 5 А. Это новые.
А старые выключатели потребляют гораздо больше 30А.
electric писал(а):Например, в некоторых реле Areva указан ток 250А, который якобы способны коммутирвать контакты миниатюрных реле, имеющихся в МУРЗ.


Бред. Такую нагрузку к контактам МП терминалов не подключают.
Покинул форум...
dut
 
Сообщения: 737
Зарегистрирован: Ср янв 19, 2011 14:45

Герконовые, гибридные, полупроводниковые реле

Сообщение electric » Чт май 05, 2011 19:18

dut писал(а):
electric писал(а): Я имел ввиду выходные реле МУРЗ. К реле, предназначенным для выдачи команды на отключение выключателя предъявляется требование коммутации тока 30 А.


Вот и интересно откуда взята эта цифра, если электромагниты управления потребляют не более 5 А. Это новые.
А старые выключатели потребляют гораздо больше 30А.
electric писал(а):Например, в некоторых реле Areva указан ток 250А, который якобы способны коммутирвать контакты миниатюрных реле, имеющихся в МУРЗ.


Бред. Такую нагрузку к контактам МП терминалов не подключают.


Дело даже не в том, что такую нагрузку не используют на практике, а в том, что контакты миниатюрных реле не могут просто в принципе даже включать (не отключая) нагрузку индуктивного характера при напряжении 250 В постоянного тока.

Требование по току - 30А - перешло из требований к старым ЭМ реле защиты, когда катушки отключения действительно требовали больших токов. Это требование сохранилось, поскольку в эксплуатации до сих пор находится много старых выключателей. Кроме того, есть и новые выключатели, в которых используется форсированное питание катушки отключения за счет тока заряда конденсатора, при этом в цепи управления (то есть через контакты управляющего реле) проходит довольно мощный импульс тока.
electric
 
Сообщения: 985
Зарегистрирован: Чт июн 25, 2009 18:03

Сообщение dut » Чт май 05, 2011 19:54

electric писал(а):Кроме того, есть и новые выключатели, в которых используется форсированное питание катушки отключения за счет тока заряда конденсатора, при этом в цепи управления (то есть через контакты управляющего реле) проходит довольно мощный импульс тока.

Какой величины импульс и что за выключатель?
Покинул форум...
dut
 
Сообщения: 737
Зарегистрирован: Ср янв 19, 2011 14:45

Герконовые, гибридные, полупроводниковые реле

Сообщение dut » Пт май 06, 2011 10:56

electric писал(а):Например, тиристор типа FT1500AU (Mitsubishi Electric) способен коммутровать токи 1500 А при напряжении 12 кВ:
http://www.datasheetcatalog.org/datashe ... Xrxuqu.pdf

Кстати там стоит дата февраль 1999. А что нибудь современное с похожими параметрами есть? И есть ли высоковольтные выключатели на основе подобных тиристоров? Если возможно поделитесь информацией.
Покинул форум...
dut
 
Сообщения: 737
Зарегистрирован: Ср янв 19, 2011 14:45

Сообщение dut » Пт май 06, 2011 12:08

electric писал(а):Что касается выключателей, то гораздо более перспективными оказываются гибридные высоковольтные устройства и именно по такому пути идет большинство разработчиков сегодня. Я участвовал в одном из таких проектов.

Что нибудь уже разработано? Если да, то кто производит и где применяется?

electric писал(а):Кроме того, ведутся разработки особо быстродействующих электромеханических (вернее, электродинамических) выключателей, способных отключать токи за время в единицы миллисекунд и способных осуществлять так называемую синхронную (при переходе через нуль) коммутацию высокого напряжения.

Поделитесь более подробной информацией если не трудно.
Покинул форум...
dut
 
Сообщения: 737
Зарегистрирован: Ср янв 19, 2011 14:45

Герконовые, гибридные, полупроводниковые реле

Сообщение electric » Пт май 06, 2011 21:52

dut писал(а):
electric писал(а):Кроме того, есть и новые выключатели, в которых используется форсированное питание катушки отключения за счет тока заряда конденсатора, при этом в цепи управления (то есть через контакты управляющего реле) проходит довольно мощный импульс тока.

Какой величины импульс и что за выключатель?


Точно не помню, но если мне не изменяет помять что-то около 70А. Такие схемы включения с форсировкой я видел у выключателей Siemens. Там используется катушка с небольшим количеством витков, расчитанная на протекание относительно большого тока. Благодаря малому количеству витков индуктивность катушки (а значит и ее постоянная времени) малы, что повышает быстродействие. Последовательно с катушкой включен достаточно мощный токоограничивающий резистор, а параллельно ему конденсатор большой емкости. В первый момент времени после подачи питания на эту схему, разряженный конденсатор шунтирует резистор и через катушку проходит импульс зарядного тока конденсатора. После заряда конденсатора ток перестает протекать через него и катушка оказывается включенной последовательно с резистором.
electric
 
Сообщения: 985
Зарегистрирован: Чт июн 25, 2009 18:03

Герконовые, гибридные, полупроводниковые реле

Сообщение electric » Пт май 06, 2011 21:55

dut писал(а):
electric писал(а):Например, тиристор типа FT1500AU (Mitsubishi Electric) способен коммутровать токи 1500 А при напряжении 12 кВ:
http://www.datasheetcatalog.org/datashe ... Xrxuqu.pdf

Кстати там стоит дата февраль 1999. А что нибудь современное с похожими параметрами есть? И есть ли высоковольтные выключатели на основе подобных тиристоров? Если возможно поделитесь информацией.


Я уже писал выше о том, как и где используют такие тиристоры и о том, что выключатели для энергетики получаются слишком дорогими, слишком сложными и слишком малонадежными для того, чтобы найти практическое применение.
electric
 
Сообщения: 985
Зарегистрирован: Чт июн 25, 2009 18:03

Герконовые, гибридные, полупроводниковые реле

Сообщение electric » Пт май 06, 2011 22:17

dut писал(а):
electric писал(а):Что касается выключателей, то гораздо более перспективными оказываются гибридные высоковольтные устройства и именно по такому пути идет большинство разработчиков сегодня. Я участвовал в одном из таких проектов.

Что нибудь уже разработано? Если да, то кто производит и где применяется?

electric писал(а):Кроме того, ведутся разработки особо быстродействующих электромеханических (вернее, электродинамических) выключателей, способных отключать токи за время в единицы миллисекунд и способных осуществлять так называемую синхронную (при переходе через нуль) коммутацию высокого напряжения.

Поделитесь более подробной информацией если не трудно.


Что касается мощных гибридных высоковольтных выключателей, то они разрабатываются уже много лет многочисленными старт-ап компаниями, университетами, и ведущими электротехническими концернами, такими как АВВ, например. Далеко не все результаты исследований и разработок публикуются в открытой печати. Тем не менее некоторые статьи на английском языке можно найти. Лет пять тому назад меня привлекали к работе над одним из таких проектов и у меня была целая папка с материалами на эту тему. Если найду, обязательно сообщу (эту папку я смогу взять лишь в конце следующей недели). Законченных и готовых к практическому использованию разработок пока нет.

Что касается синхронных выключателей для энергетики, то первые опытные образцы таких выключателей были построены в Японии еще в пятидесятых годах. В 1956 г. в СССР была опубликована небольшая книжка Клепарской Л. Г. "Синхронизированные выключатели" (которая потом переиздавалась несколько раз. Последнее издание было, кажется в 1973 г.), в которой были подробно описаны эти японские выключатели.

Почему они до сих пор не нашли широкого примения? По-видимому из-за своей сложности и малой надежности. Элементная база сегодня совершенно другая и позволяет свободно решать задачи, связанные с такими выключателями и поэтому сегодня много компаний занимается разработкой таких выключателей. О каких-то законченных разработках, а тем более об опыте их эксплуатации мне ничего не известно. Но Интернете наверняка можно найти дополнительную информацию по теме "Синхронизированные выключатели", см. например:

http://www.twirpx.com/file/152372/

http://forca.ru/info/spravka/sinhronizirovannye-vyklyuchateli.html
electric
 
Сообщения: 985
Зарегистрирован: Чт июн 25, 2009 18:03

Сообщение dut » Сб май 07, 2011 14:39

electric писал(а):Точно не помню, но если мне не изменяет помять что-то около 70А

Ну вот, а требование всего 30А.

За материал большое спасибо.
Покинул форум...
dut
 
Сообщения: 737
Зарегистрирован: Ср янв 19, 2011 14:45

Герконовые, гибридные, полупроводниковые реле

Сообщение electric » Пн май 09, 2011 11:14

dut писал(а):
electric писал(а):Точно не помню, но если мне не изменяет помять что-то около 70А

Ну вот, а требование всего 30А.


Поздравляю всех с Праздником Победы!


По сути:
Согласен, в этом деле царит полная неразбериха. Производители МУРЗ уверяют, что их миниатюрные электромеханические выходные реле можно использовать для прямого включения отключающей катушки выключателя и можно включать постоянный ток до 30А (и даже до 250А, как у Areva) при напряжении 250В. Производители самих этих миниатюрных реле категорически против такого использования их реле. Стандарт, в котором описана методика испытаний этих реле, почему-то предписывает производить испытания на чисто активной нагрузке. Другой стандарт, в котором рассматриваются категории применения (utilization categories) приравнивает включение индуктивной нагрузки на постоянном токе к отключению при тех же условиях (а из этого следует, что миниатюрными ЭМ реле, применяемыми в МУРЗ допустимо включать лишь десятки миллиампер). Энергетики не верят ни тем ни другим и предпочитают использовать промежуточные реле, что приводит к заметному увеличению времени реакции РЗ на аварийный режим.

Следует также иметь ввиду, что реле с мощными контактами очень плохо коммутируют низковольтные слаботчные сигналы (цепей сигнализации, например), поэтому для этих целей нужны другие другие реле (с позолоченными контактами).

По отмеченным выше причинам я считаю, что выходные реле вообще нужно вынести из МУРЗ с тем, чтобы каждый потребитель мог сам выбрать те реле, которые ему больше подходят. Как именно это можно реализовать я изложил в статье:

http://www.gurevich-publications.com/articles_pdf/output_relays_solution_r.pdf
Последний раз редактировалось electric Вт май 10, 2011 13:38 , всего редактировалось 2 раз(а).
electric
 
Сообщения: 985
Зарегистрирован: Чт июн 25, 2009 18:03

Герконовые, гибридные, полупроводниковые реле

Сообщение Не удается опубликовать » Пн май 09, 2011 11:25

Не знаю, что происходит, но мне не удается опубликовать ни один пост, ни один ответ на заданные мне вопросы, если я вхожу под своим ником "'electric" и даже если пишу "Владимир Гуревич"

После публикации текста и нажатии клавиши "отправить" остается лишь пустое поле. Причем это повторяется на всех темах.

Владимир Гуревич
Не удается опубликовать
 

Герконовые, гибридные, полупроводниковые реле

Сообщение Admin » Вт май 10, 2011 11:10

Не удается опубликовать писал(а):Не знаю, что происходит, но мне не удается опубликовать ни один пост, ни один ответ на заданные мне вопросы, если я вхожу под своим ником "'electric" и даже если пишу "Владимир Гуревич"

После публикации текста и нажатии клавиши "отправить" остается лишь пустое поле. Причем это повторяется на всех темах.

Владимир Гуревич


У вас в посту был символ на который неоднозначно отреагировал движок форума. Символ в Вашем посту исправлен, а само сообщение осталось без изминений.
Аватара пользователя
Admin
Site Admin
 
Сообщения: 155
Зарегистрирован: Ср авг 29, 2007 16:20

Герконовые, гибридные, полупроводниковые реле

Сообщение dut » Вт май 10, 2011 12:44

electric писал(а):По отмеченным выше причинам я считаю, что выходные реле вообще нужно вынести из МУРЗ с тем, чтобы каждый потребитель мог сам выбрать те реле, которые ему больше подходят. Как именно это можно реализовать я изложил в статье:

http://www.gurevich-publications.com/ar ... utions.pdf

Not Found
The requested document was not found on this server.

К сожалению статья не открывается :(

electric писал(а):Энергетики не верят ни тем ни другим и предпочитают использовать промежуточные реле, что приводит к заметному увеличению времени реакции РЗ на аварийный режим.

Смотря что за привод у выключателя. Допустим VD4 или Evolis отключают напрямую выходными контактами терминала(из за снижения тока электромагнита управления после коммутации). Привода без ограничения тока электромагнита на ток 2,5 А(например ВГП или ВЭБ) отключают через пром. реле. Электромагниты с большим током потребления должны иметь специальное устройство управления(допустим контактор или блок управления как у вакуумников тавриды например).
dut
 
Сообщения: 737
Зарегистрирован: Ср янв 19, 2011 14:45

Пред.След.

Вернуться в Мир реле

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1