Тиристорный контактор BEL-TS H2

Тиристорный контактор для коммутации низковольтных конденсаторных секций
Техническая документация
Тиристорный контактор BEL-TS H2
для быстрой коммутации конденсаторов в
низковольтных секциях
г. Москва
тел/факс: (495)980-6967
(499)504-4360
moscow@bemp.ru
Полный цикл производства
электротехнической продукции
www.bemp.ru
www.krm.bemp.ru
г. Санкт-Петербург
тел/факс: (812)703-1144
sales@bemp.ru
Тиристорный контактор для коммутации низковольтных конденсаторных секций
Содержание:
1. Важная информация:..................................................................................................... 3
2. Область применения ..................................................................................................... 3
3. Компоненты статического контактора .......................................................................... 4
4. Особенности режима коммутации ................................................................................ 5
5. Установка статического контактора .............................................................................. 6
5.1 Варианты установки статических контакторов .......................................................... 7
6. О подключении статического контактора ................................................................... 10
7. Технические характеристики....................................................................................... 11
8. Схема соединений ....................................................................................................... 12
9. Сборочный чертеж ....................................................................................................... 13
г. Москва
тел/факс: (495)980-6967
(499)504-4360
moscow@bemp.ru
Полный цикл производства
электротехнической продукции
www.bemp.ru
www.krm.bemp.ru
г. Санкт-Петербург
тел/факс: (812)703-1144
sales@bemp.ru
Тиристорный контактор для коммутации низковольтных конденсаторных секций
1. Важная информация:
Настоящая документация адресована специалистам, в том числе занимающимся вводом в
эксплуатацию контакторов BEL-TS.
Прибор BEL-TS должен эксплуатироваться в строгом соответствии настоящему описанию.
Обязательно подключите заземление!
2. Область применения
Статический контактор BEL-TS предназначен для коммутации конденсаторов в трёхфазных
сетях. В отличии от обычных контакторов статический контактор коммутирует цепи без токовых
выбросов, обеспечивает плавное отключение и высокую частоту переключения. Все эти
характеристики достигаются за счёт запускающего устройства (схемы поджига), свойств
тиристоров и диодов, а также благодаря соответствующим рекомендациям компании Beluk.
Статический контактор BEL-TS используется для быстрой и высокочастотной коммутации
конденсаторов без каких-либо неблагоприятных эффектов.
Сочетание перечисленных факторов характерно для следующих применений:
-
Ветрогенераторы
-
Подъёмники и краны
-
Импульсные сварочные агрегаты
г. Москва
тел/факс: (495)980-6967
(499)504-4360
moscow@bemp.ru
Полный цикл производства
электротехнической продукции
www.bemp.ru
www.krm.bemp.ru
г. Санкт-Петербург
тел/факс: (812)703-1144
sales@bemp.ru
Тиристорный контактор для коммутации низковольтных конденсаторных секций
3. Компоненты статического контактора
Основными элементами контактора BEL-TS являются тиристоры, диоды, теплоотводящий
радиатор и схема поджига.
Тиристоры
представляют
собой
полупроводниковые
элементы,
которые
способны
переходить из закрытого состояния в выпрямительный режим работы под действием
подаваемых на затвор импульсов поджига. В этом режиме ток может протекать только в одном
направлении - от анода к катоду. Если ток падает до нуля, тиристор закрывается. Для
управления переменным током можно из тиристора и диода составить схему со встречным
(антипараллельным) включением, как это и реализовано в пускателе BEL-TS. Как и в случае
активных элементов, потери в мощности определяются параметрами открытого состояния напряжением и динамическим сопротивлением в прямом направлении и, в конечном итоге, это
определяет тепло, отводимое радиатором.
Схема поджига играет важную роль – она вырабатывает импульсы поджига, управляющие
тиристором, когда он находится в полупроводящем состоянии. Импульсы вырабатываются при
подаче постоянного напряжения 8-30В. Чтобы избежать токовых выбросов, импульсы
подаются на затвор тиристора в моменты, когда напряжение между анодом и катодом равно
нулю. Это означает, что при коммутации конденсаторов напряжение заряда конденсатора
должно быть синхронно с напряжением, приложенным ко всей цепи, что позволяет избежать
переходных процессов во время коммутации. Разряд конденсаторов осуществляется за счёт
специальных резисторных модулей!
г. Москва
тел/факс: (495)980-6967
(499)504-4360
moscow@bemp.ru
Полный цикл производства
электротехнической продукции
www.bemp.ru
www.krm.bemp.ru
г. Санкт-Петербург
тел/факс: (812)703-1144
sales@bemp.ru
Тиристорный контактор для коммутации низковольтных конденсаторных секций
4. Особенности режима коммутации
Статический контактор BEL-TS можно использовать в конденсаторных секциях с дросселями и
без дросселей.
В недросселированных секциях, тем не менее, тиристоры могут выходить из строя из-за
переходных токов, вызванных быстрым изменением напряжения. При использовании
дросселей необходимо следить, чтобы токи не превышали значения максимально допустимого
тока контактора.
L1
L2
L3
г. Москва
тел/факс: (495)980-6967
(499)504-4360
moscow@bemp.ru
Полный цикл производства
электротехнической продукции
www.bemp.ru
www.krm.bemp.ru
г. Санкт-Петербург
тел/факс: (812)703-1144
sales@bemp.ru
Тиристорный контактор для коммутации низковольтных конденсаторных секций
5. Установка статического контактора
Тиристорный коммутатор BEL-TS следует устанавливать таким образом, чтобы он не
представлял опасности для окружающих. Наилучшим вариантом является размещение
контактора в коммутационном шкафу.
При этом следует учитывать, что потери мощности в тиристоре являются источником тепла,
которое необходимо отводить при помощи радиатора. В условиях непрерывной работы
температура радиатора может достигать 100оС. Поэтому при монтаже контактора нужно
размещать комплектующие и проводку таким образом, чтобы не допустить их повреждения
высокой
температурой.
Также
рекомендуется
не
допускать
контакт
проводов
с
теплоотводящим радиатором. Это может привести к повреждению изоляции и короткому
замыканию.
Статические пускатели следует размещать так, чтобы они не могли температурно
воздействовать друг на друга; избежать этого можно за счёт вертикального расположения
контакторов – при этом формируется вертикальный поток воздуха через радиатор.
Кроме того, можно организовать дополнительное охлаждение коммутационного шкафа.
Температура внутри него не должна превышать предельной окружающей температуры,
указанной в технической документации завода-изготовителя тиристоров.
Потери мощности, необходимые для расчётов охлаждения конструкции, можно оценить по
формуле:
I
⎛
⎞
Ploss = ⎜ n × × 2 ⎟ W
A ⎠
⎝
, где
n – число коммутируемых фаз
I – фазовый ток
Пример:
25кВАр при 400В, число коммутируемых фаз – 2: Ploss = 3 x 36 x 2 Вт = 144 Вт
50кВАр при 400В, число коммутируемых фаз – 2: Ploss = 3 x 48 x 2 Вт = 288 Вт
50кВАр при 690В, число коммутируемых фаз – 3: Ploss = 3 x 42 x 2 Вт = 252Вт
75кВАр при 400В, число коммутируемых фаз – 2: Ploss = 2 x 108 x 2 Вт = 432 Вт
100кВАр при 400В, число коммутируемых фаз – 2: Ploss = 2 x 144 x 2 Вт = 576Вт
100кВАр при 690В, число коммутируемых фаз – 3: Ploss = 2 x 83 x 2 Вт = 498Вт
г. Москва
тел/факс: (495)980-6967
(499)504-4360
moscow@bemp.ru
Полный цикл производства
электротехнической продукции
www.bemp.ru
www.krm.bemp.ru
г. Санкт-Петербург
тел/факс: (812)703-1144
sales@bemp.ru
Тиристорный контактор для коммутации низковольтных конденсаторных секций
При расчёте теплоотвода внутри шкафа необходимо также учесть тепловыделение от других
компонентов (дросселей, конденсаторов).
Благоприятным в эксплуатационном отношении будет такой монтаж пускателей, который
обеспечит прямую вытяжку воздуха из корпуса.
5.1 Варианты установки статических контакторов
На рисунках стрелками показаны воздушные потоки
холодный воздух с температурой не более 45о С
нагретый воздух с температурой более 45о С (возможно превышение 100 о С)
Примеры правильной установки
Для того, чтобы температура приточного воздуха в контакторе не превышала 45оС, рекомендуется
пользоваться воздушными дефлекторами, отклоняющими потоки, исходящие от других компонентов.
Также не рекомендуется закрывать верхнюю крышку шкафа, тем самым, препятствуя свободному
оттоку воздуха. На дне корпуса, как правило, делают достаточно большие отверстия для притока
воздуха.
г. Москва
тел/факс: (495)980-6967
(499)504-4360
moscow@bemp.ru
Полный цикл производства
электротехнической продукции
www.bemp.ru
www.krm.bemp.ru
г. Санкт-Петербург
тел/факс: (812)703-1144
sales@bemp.ru
Тиристорный контактор для коммутации низковольтных конденсаторных секций
Примеры неправильной установки
а)
При таком монтаже воздух, образовавшийся после охлаждения нижнего контактора, поступает в
прибор, установленный выше. Это может привести к перегреву и, в зависимости от окружающей
температуры, к кратковременному или продолжительному отказу тиристоров.
б)
При таком расположении контакторов нет условий для формирования вертикального воздушного
потока. Из-за этого снижается эффективность теплорадиаторов, и даже при невысокой окружающей
температуре тиристоры недостаточно охлаждаются. Это приводит к перегреву и, в зависимости от
окружающей температуры, к кратковременному или продолжительному отказу тиристоров.
г. Москва
тел/факс: (495)980-6967
(499)504-4360
moscow@bemp.ru
Полный цикл производства
электротехнической продукции
www.bemp.ru
www.krm.bemp.ru
г. Санкт-Петербург
тел/факс: (812)703-1144
sales@bemp.ru
Тиристорный контактор для коммутации низковольтных конденсаторных секций
в)
В данном случае верхняя крышка коммутационного шкафа полностью закрыта. Воздух скапливается в
верхней зоне, что приводит к нагреву всего шкафа. Это приводит к перегреву и, в зависимости от
окружающей температуры, к кратковременному или продолжительному отказу тиристоров.
г)
В этой схеме нижние контакторы действуют в качестве источников тепла, нагревающих всё содержимое
шкафа. Это приводит к перегреву и, в зависимости от окружающей температуры, к кратковременному
или продолжительному отказу тиристоров и других элементов.
г. Москва
тел/факс: (495)980-6967
(499)504-4360
moscow@bemp.ru
Полный цикл производства
электротехнической продукции
www.bemp.ru
www.krm.bemp.ru
г. Санкт-Петербург
тел/факс: (812)703-1144
sales@bemp.ru
Тиристорный контактор для коммутации низковольтных конденсаторных секций
6. О подключении статического контактора
Тиристорные коммутаторы не предназначены для разделения электрических цепей, поэтому при
подключении необходимо принять меры по их изоляции от сети питания. Проводка должна быть
выполнена с соблюдением законодательства в электротехнической сфере.
Как правило, тиристоры, используемые в коммутаторах конденсаторных секций, находятся в весьма
неблагоприятных условиях. В ходе заряда конденсаторов напряжение на тиристоре может достигать
удвоенного пикового значения напряжения сети. Возможны высокие переходные токи, особенно в
недросселированных секциях, а в короткозамкнутые цепи могут попадать разрядные токи
конденсаторов.
Эти токи могут привести к повреждению тиристоров!
В этой связи рекомендуется защита статического контактора с помощью предохранителей. Параметры
предохранителей предоставляются по запросу.
г. Москва
тел/факс: (495)980-6967
(499)504-4360
moscow@bemp.ru
Полный цикл производства
электротехнической продукции
www.bemp.ru
www.krm.bemp.ru
г. Санкт-Петербург
тел/факс: (812)703-1144
sales@bemp.ru
Тиристорный контактор для коммутации низковольтных конденсаторных секций
7. Технические характеристики
Пускатели BEL-TS выпускаются на мощность от 25 до 300кВАр. Силовая и управляющая электроника
смонтирована в компактном корпусе, охлаждаемом радиатором. По запросу доступно исполнение со
степенью защиты IP20.
Табл. 1 Технические характеристики тиристорных контакторов серии BEL-TS
Плата
питания
BEL-TS
BEL-TS
BEL-TS
BEL-TS
BEL-TS
25H2
50H2
75H2
100H2
300H2
Максимальное
напряжение сети
400В+10% 50/60Гц
600В+10% 50/60Гц
Номинальный ток
37А
72,5А
110 A
145A
289A
Максимальный
непрерывный ток (IRMS)
тиристор/тиристор (при
максимальной
окружающей
температуре 45оС)
45А
90А
145A
193A
350A
2
3600А с
15000А2с
15000А2с
125000А2с
320000А2с
I 2t ; Tvj = 125o C ;
8,3…10мс
Разряд конденсаторов
Через разрядный резистор
Время срабатывания
Схема
поджига
1…20мс
Вспомогательное
напряжение
230/400В +10% -20% 50/60Гц
Потребление
9ВА
Уровень сигнала
поджига
8 – 30В DC
Потребление по
сигналу поджига
2мА на 12В DC
Диапазон температур
-10°C - +60°C (только для схемы поджига)
Выход постоянного
тока
Общие
данные
Вес, кг
Габариты, мм (H x W x
D)
Охлаждение
Степень защиты
Влажность
Макс. высота над
уровнем моря
Окружающая
температура
г. Москва
тел/факс: (495)980-6967
(499)504-4360
moscow@bemp.ru
12В DC, 50мА
5,0
5,0
8,0
8,0
14,3
170х170х230
170х170х230
240x275x181
AN
AN
AF
AF
AF
конвективное
конвективное
принудительное
Принудитель
ное
Принудительное
240x275x181 460,5 x 253 x 217
IP00
10 – 95%, без конденсата
1000м
-10°C - +45°C
Полный цикл производства
электротехнической продукции
www.bemp.ru
www.krm.bemp.ru
г. Санкт-Петербург
тел/факс: (812)703-1144
sales@bemp.ru
Тиристорный контактор для коммутации низковольтных конденсаторных секций
г. Москва
тел/факс: (495)980-6967
(499)504-4360
moscow@bemp.ru
230V 400V
0
J2
J1
J3
+
+12V
trigger trigger
J4
GND
ϑ>
J2
J3
+
-
auxiliary voltage
8 - 30V
P1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
PFC-relay
auxiliary voltage
230V
+
trigger trigger
J2
+
+12V
trigger trigger
J3
J4
GND
J1
0
0 230V
230V 400V
25kVar
50kVar
75kVar
100kVAr
8. Схема соединений
Полный цикл производства
электротехнической продукции
www.bemp.ru
www.krm.bemp.ru
г. Санкт-Петербург
тел/факс: (812)703-1144
sales@bemp.ru
Тиристорный контактор для коммутации низковольтных конденсаторных секций
9. Сборочный чертеж
Erdung
230
214
%%c 6
150
170
8
8
%%c 4,2
85
170
%%c 7
230
176
170
3
3
г. Москва
тел/факс: (495)980-6967
(499)504-4360
moscow@bemp.ru
Полный цикл производства
электротехнической продукции
www.bemp.ru
www.krm.bemp.ru
г. Санкт-Петербург
тел/факс: (812)703-1144
sales@bemp.ru