Dalam sistem kontrol kelistrikan, relai, sebagai elemen peralihan yang banyak digunakan, secara langsung memengaruhi stabilitas operasional seluruh perangkat melalui masa pakai dan keandalan kontaknya. Faktanya, proteksi kontak relai lebih ketat dibandingkan MOSFET karena relai biasanya perlu menangani arus beban yang lebih besar, terutama dalam skenario peralihan yang melibatkan beban induktif DC (seperti motor DC, kopling DC, dan katup solenoid DC). Ketika beban induktif dimatikan, gaya gerak listrik balik dapat mencapai ratusan atau bahkan ribuan volt, dan lonjakan yang diakibatkannya dapat sangat mengurangi umur kontak listrik relai fotovoltaik, atau bahkan menyebabkan kerusakan total. Bahkan dengan arus yang kecil (misalnya sekitar 1A), gaya gerak listrik balik dapat memicu timbulnya busur api, menyebabkan kontaminasi oksida logam pada kontak listrik relai panel surya, meningkatkan resistansi kontak, dan pada akhirnya menyebabkan kegagalan kontak.
Pada beban DC,-operasi peralihan frekuensi tinggi dapat menyebabkan korosi elektrokimia yang tidak normal. Ketika pelepasan busur listrik terjadi, nitrogen dan oksigen di udara bereaksi menghasilkan produk korosif. Masalah ini terutama terlihat pada aplikasi Kontak Listrik untuk Relai PV, di mana sistem fotovoltaik biasanya memerlukan penyalaan dan penonaktifan yang sering. Selain itu, perpindahan material juga merupakan penyebab utama kegagalan kontak. Ketika bagian kontak meleleh atau rusak, material logam mengalami perpindahan arah, biasanya cekung di katoda dan cembung di anoda. Seiring waktu, kontak yang tidak seimbang dapat saling menempel, sehingga relai tidak dapat terputus dengan benar.
Untuk Kontak Listrik untuk Relai Panel Surya dan Kontak Perak Tetap untuk Relai Tenaga Surya, arus masuk dari beban-berarus tinggi (terutama beban kapasitif dan induktif) dapat menghasilkan busur listrik, sehingga menyebabkan pengelasan kontak. Dalam hal ini, hanya ada dua strategi yang efektif: satu adalah menggunakan sirkuit perlindungan kontak, dan yang lainnya adalah memilih material kontak yang tahan terhadap perpindahan material, seperti kontak komposit perak-timah oksida, perak-tungsten, atau komposit perak-tembaga. Di bawah suhu dan tekanan normal, tegangan rusaknya dielektrik utama di udara adalah 200–300V. Oleh karena itu, target penekanan biasanya untuk mengontrol tegangan pada kontak pada 200V atau lebih rendah untuk mengurangi kemungkinan terjadinya busur api.
Ada tiga solusi sirkuit utama yang matang untuk melindungi beban induktif DC. Yang pertama adalah rangkaian RC seri pada sisi koil relai, cocok untuk aplikasi di mana tegangan operasi pengenal relai lebih rendah daripada tegangan catu daya. Rangkaian ini memanfaatkan karakteristik bahwa tegangan pada kapasitor tidak dapat berubah secara tiba-tiba pada saat penutupan, memberikan tegangan yang lebih tinggi ke kumparan untuk mempercepat kecepatan penutupan. Yang kedua adalah rangkaian RC paralel pada Bimetal Rivet untuk sisi PV Inverter Relay. Saat melepaskan sambungan, gaya gerak listrik yang diinduksi sendiri oleh kumparan dilepaskan melalui sirkuit RC, memperpanjang waktu peluruhan arus dan dengan demikian memadamkan busur. Yang ketiga, dan paling umum, adalah rangkaian dioda paralel, yang terutama digunakan untuk melindungi transistor driver. Ketika transistor dimatikan, dioda menjepit gaya gerak listrik yang diinduksi sendiri oleh kumparan sebesar 0,7V (transistor silikon) atau 0,2V (transistor germanium), mencegah kerusakan pada komponen penggerak.
Penting untuk dicatat bahwa dioda standar secara signifikan memperpanjang waktu kembalinya relai, sehingga memperpanjang durasi busur dan sebaliknya memperpendek umur kontak. Relai dengan dioda yang dihubungkan ke kumparan mungkin memiliki waktu pelepasan sebesar 9,8 ms, sedangkan waktu kembali tanpa dioda hanya 1,5 ms. Menggunakan dioda Zener secara seri dengan-dioda sinyal kecil dapat mengurangi waktu hingga 1,9 ms, menjadikannya pilihan yang lebih baik. Untuk aplikasi DC tegangan tinggi seperti Kontak Listrik untuk Relai DC Tenaga Surya dan Kontak Perak Tetap untuk Relai HVDC Penyimpanan Energi PV Energi Baru, desain sirkuit perlindungan yang tepat sangat penting karena busur DC lebih sulit dipadamkan dibandingkan busur AC.
Ada dua metode perlindungan yang tidak dapat digunakan yang harus dihindari oleh teknisi listrik dalam aplikasi praktis. Yang pertama adalah penggunaan komponen perlindungan yang tidak cocok dalam skenario peralihan frekuensi-tinggi DC, yang dapat menyebabkan korosi biru-hijau pada kontak (dihasilkan oleh nitrogen oksida akibat pelepasan percikan listrik). Yang kedua adalah mengabaikan fenomena perpindahan material dan menggunakan material yang tidak cocok untuk-lonjakan arus tinggi pada Kontak Listrik untuk Sakelar Tenaga Surya, yang dapat dengan mudah menyebabkan pengelasan dan adhesi kontak.
Untuk beban induktif, meskipun penanganannya lebih sulit dibandingkan beban resistif, penggunaan kombinasi sirkuit proteksi dan bahan kontak yang sesuai dapat meningkatkan kinerja secara signifikan. Melindungi koil relai hampir sama pentingnya dengan melindungi Kontak Listrik Teroksidasi untuk Relai Surya; keduanya perlu dipertimbangkan secara holistik. Dalam praktik teknik, disarankan untuk menghubungkan rangkaian pemadam busur RC-secara paralel di seluruh kontak relai, dan secara bersamaan menghubungkan kombinasi dioda-seri Zener secara paralel di sisi kumparan untuk menyeimbangkan hubungan antara kecepatan tarikan, waktu pelepasan, dan masa pakai kontak.
Untuk saran teknis lebih lanjut tentangKontak Bergerak untuk Relai Energi Baruperlindungan dan pemilihan material, silakan hubungi tim teknik produk kami. Kami menawarkan layanan-satu atap mulai dari penyesuaian materi kontak hingga desain skema perlindungan.
Hubungi kami
