La crescente domanda, la popolarità e quindi i mercati sempre più ampi nel settore delle energie rinnovabili, come quello degli impianti a energia solare e dei sistemi di accumulo a batterie, suscitano un interesse sempre maggiore per i dispositivi di commutazione ad alta tensione e ad alta corrente in grado di soddisfare gli attuali requisiti di sicurezza, produttività ed efficienza.
Con la serie HE-V, Panasonic Industry ha sviluppato un relè compatto, economico, ma altamente efficiente, in grado di commutare un carico fino a 1.000 V in CC a 20 A e 40 A di corrente di spunto. Il dispositivo si concentra sui parametri dell'arco per ridurre al minimo dimensioni e costi ed è dotato di un meccanismo di arresto molto efficace e di un intervallo di estinzione ottimizzato.
Un progresso epocale nella struttura dei sistemi di alimentazione
Negli ultimi vent'anni, i sistemi di alimentazione hanno subito cambiamenti sostanziali. Nel mercato sono entrati un numero sempre maggiore di impianti fotovoltaici e sistemi di accumulo a batteria. La produzione globale di energia solare e la domanda di accumulo di questa energia sono aumentate in modo esorbitante – e si prevede che cresceranno ulteriormente.
La potenza di gran lunga maggiore viene generata negli impianti residenziali: solo in Europa sono già installati milioni di inverter CC/CA con una potenza in genere compresa tra 2 e 10 kW. Questi impianti sono direttamente collegati alla rete elettrica come sistemi monofase o trifase. Per garantire la totale sicurezza delle reti elettriche, questi inverter devono soddisfare i requisiti di numerosi standard e regolamenti internazionali e locali. Per assicurare un isolamento galvanico completo, nei sistemi fotovoltaici (PV) è necessaria la presenza di un interruttore principale CC come dispositivo di protezione tra il lato CC dell'inverter e il generatore solare. I dettagli sono regolamentati nello standard IEC 60364-7-712:2017 che mira a proteggere gli individui durante l'installazione e la manutenzione di tali dispositivi.
La maggior parte delle installazioni si trovano in edifici residenziali, in cui sono presenti solo uno o due inverter, e gli interruttori manuali sono sufficienti per soddisfare i requisiti di sicurezza di base. Con la recente tendenza a installare impianti fotovoltaici più grandi nelle centrali a energia solare o sui tetti degli edifici industriali, le aziende di servizi pubblici sono state costrette a mettere a punto nuove regole per controllare la produzione di energia. A causa dell'eccessiva capacità nelle giornate di sole, gli impianti di produzione elettrica da più di 100 KW necessitano di una funzione di arresto per ridurre la capacità di produzione. Di conseguenza, un numero elevato di inverter richiede una funzione di controllo remoto per collegarsi alla rete elettrica o scollegarsi da essa.
Con la serie di relè HE-V, Panasonic Industry offre un relè di interruzione CC dedicato progettato per impianti di generazione di energia solare e sistemi di accumulo a batterie.
Lo scopo principale era sviluppare un relè failsafe che fosse adatto soprattutto per l'uso in inverter solari, quadri di stringa e sistemi di accumulo a batterie, nonché un relè per uso generale per un'ampia gamma di applicazioni CC.
| Caratteristica | Prestazioni |
|---|---|
| Rating contatto (carico resistivo) | 20 A 1.000 V CC |
| Tensione di commutazione max | 1.000 V CC |
| Corrente di commutazione max | 40 A |
| Tensione di rottura da sovratensione | 12 kV |
| Potenza d'esercizio nominale | 1,8 W |
| Distanza contatti | >3,8 mm |
| Corrente di mantenimento | 210 mW |
| Dimensioni (L×L×A) | 41,0×50,0×39,4 mm |
| Temperatura ambiente | Da -40 a +85 °C |
Per garantire efficienza in termini di costi, il dispositivo si basa su una bobina e sul sistema di armatura di un convenzionale relè di potenza 2 Forma A con due contatti a doppio ponte. Le dimensioni esterne sono pari a 41,0 × 50,0 × 39,4 mm (L×L×A).
La differenza principale tra il corpo del relè standard e quello del relè HE-V è l'area dei contatti rinforzata. Quattro camere d'arco separate offrono spazio per quattro magneti permanenti. Per raggiungere gli obiettivi di risparmio energetico, l'avvolgimento della bobina e il circuito magnetico sono stati modificati. Ciò si traduce in una tensione di mantenimento della bobina ridotta al 33% della tensione operativa nominale, pari ad una potenza permanente di soli 210 mW. Il blocco dell'armatura è stato leggermente modificato per soddisfare i requisiti di isolamento rinforzato fino a 10 kV CC. Con questa struttura si ottiene una distanza minima di più di 10 mm tra bobina e contatto e una tensione di rottura da sovracorrente pari a 12 kV.
I contatti mobili sono collegati direttamente all'armatura mediante stampaggio a inserimento tramite la molla di contatto. L'armatura è collegata al blocco bobina tramite la molla di rilascio.
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