太陽能光伏用直流接觸器接通分斷試驗程序控制

摘要：文中通過論述太陽能光伏用直流接觸器的接通分斷試驗要求，提出和分析直流接觸器接通分斷程序控制方案，以滿足該類型直流接觸器的檢驗要求。

關鍵詞：太陽能光伏用直流接觸器；接通分斷；程序控制；試驗

Program Control of on-off Test of DC Contactor for Solar Photovoltaic

ZHENG Meihai

（Fujian Inspection and Research Institute for Product Quality， Fuzhou 350002， Fujian， China）

Abstract： By discussing the on-off test requirements of DC contactor for solar photovoltaic， this paper puts forward and analyzes the on-off program control scheme of DC contactor， so as to meet the inspection requirements of this type of DC contactor.

Key Words： DC contactor for solar photovoltaic; On-off; Program control; Test

0 引言

隨著環境問題的日益突出，能源轉型問題受到了世界各國的廣泛關注，太陽能、風能等清潔可再生能源作為新型能源憑借這一良好的歷史時機，獲得了快速發展。各省先后下發的“十四五”能源發展規劃、碳達峰碳中和行動方案等文件，明確提出大力發展光伏產業，加強重點領域光伏應用，而在光伏發電中，光伏組件與逆變器之間通過增加直流匯流裝置——光伏陣列匯流箱，把相同規格的光伏組件串聯后，再通過直流接觸器輸出給后級逆變器。所以，直流接觸器作為光伏發電的重要控制單元，其性能的好壞直接關系到光伏發電系統的可靠性和穩定性。而接通分斷能力作為直接接觸器的一項重要性能，需要設置一個合適的程序來考核直流接觸器在正常工作條件下接通和分斷電路的能力。

1 工作原理及標準要求

直流接觸器的電磁機構分別是采用鐵芯、線圈和銜鐵等零部件組裝而成，直流接觸器的工作原理是當接觸器線圈通電后，線圈電流產生磁場，使靜鐵心產生電磁吸力吸引動鐵心，并帶動觸點動作：常閉觸點斷開，常開觸點閉合，兩者是聯動的。當線圈斷電時，電磁吸力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸點復原：常開觸點斷開，常閉觸點閉合。

直流接觸器在有關產品標準中規定的條件下應能接通和分斷負載而不發生故障，規定了被試電器、試驗電路、試驗電源和試驗負載等應滿足相應要求。具體如何實現相應的控制電路和程序由相關實驗室來實現。進行額定接通和分斷能力試驗時，為了滿足各種試驗的程序要求，常采用控制器，它是用于操作主電路中各電動開關合分，操作被試電器的動作等。

2 程序設計及實測數據示例

先明確幾個時間概念：

1）直流接觸器通電時間：直流接觸器通電流的時間。

2）直流接觸器合閘時間：直流接觸器合閘觸發時間。

3）直流接觸器分閘時間：直流接觸器分閘觸發的時間。

4）開關合閘時間：低合開關合閘觸發的時間。

5）開關分閘時間：保護開關分閘觸發的時間。

6）接通延時時間：CO試驗時，從低合開關合閘到直流接觸器合閘觸發輸出的延時。

7）打鈴時間：試驗時，自動打鈴的時間。

8）最大通電時間：試驗過程中通電流的最大時間，時間到達時，會自動強制分高壓開關。

以CO試驗為例設計的時間流程如圖1所示。

根據圖1的時間流程圖設計的時序圖如圖2所示。

時間定義如下：

T1——接通延時時間；

T2——直流接觸器合閘時間；

T3——直流接觸器通電時間；

T4——直流接觸器分閘時間；

T5——分斷延時時間。

緊接著對這個程序進行測試：

在直流接觸器進線端接入符合要求的電源，直流接觸器的出線端接入如圖3負載所示，短接34ET2進出線端，通過調節電阻34R1、34R2和電感34L1、34L2使得線路產生需要的電流和時間常數。線路中串接34RS傳感器來檢測線路中的電流。

以350V，400A直流接觸器的接通分斷試驗來驗證前面的程序。

按照前面設計的程序運行，實測出的波形如圖4所示。

從實測的波形中，可以很直觀地測出直流接觸器在230ms時刻接通，在通電42.8ms后斷開，整個程序能很好地滿足相應標準對直流接觸器接通分斷試驗的程序要求。

3 結語

目前，相關標準已經日趨完善，但是如何實現對相關產品的檢測，需要檢測工程師們不斷探索，文中提出實現接通分斷程序的方法，可為此類產品的檢測提供一點參照，值得進一步深入研究。

參考文獻

[1]陸儉國，張乃寬，李奎.低壓電器的試驗與檢測[M]."北京： 中國電力出版社，2007： 90-123.

[2]低壓開關設備和控制設備" 第4-1部分：接觸器和電動機起動器" 機電式接觸器和電動機起動器（含電動機保護器）：GB/T 14048.4-2020[S].

[3]陳德桂.控制與保護開關電器的進展[J].低壓電器，2008，9：1-4.

[4]翁桂榮，周江，金慧敏，等.電器通斷能力測試系統[J].測控技術，1999，18（8）：55-58.

收稿日期：2022-05-18

作者簡介：鄭美海，男，福建省產品質量檢驗研究院，工程師