รีเลย์กระแสไฟฟ้าแรงดันไฟฟ้าแรงสูง: ทำไมจึงขาดไม่ได้ในระบบพลังงานที่ทันสมัย?

เป็นองค์ประกอบสำคัญของระบบพลังงาน รีเลย์กระแสไฟฟ้าแรงดันไฟฟ้าแรงสูง มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบการส่งกระแสไฟฟ้าโดยตรงกระแสไฟฟ้าแรงสูง (HVDC) การป้องกันอุปกรณ์และการส่งพลังงาน บทบาทของมันไม่เพียง แต่จะควบคุมการเชื่อมต่อและการตัดการเชื่อมต่อของวงจรเท่านั้น แต่ยังเพื่อปกป้องอุปกรณ์ไฟฟ้า ด้วยความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเทคโนโลยี HVDC ได้แสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบที่เป็นเอกลักษณ์ในการส่งผ่านทางไกลและกำลังการผลิตขนาดใหญ่และรีเลย์ DC แรงดันไฟฟ้าสูงมีบทบาทสำคัญในการรับรองการทำงานที่ปลอดภัยและมั่นคงของระบบ

รีเลย์กระแสไฟฟ้าแรงดันไฟฟ้าแรงสูงเป็นอุปกรณ์สวิตช์ที่ใช้ในวงจรกระแสไฟฟ้าแรงดันไฟฟ้าแรงสูงซึ่งส่วนใหญ่ใช้เพื่อให้ได้การควบคุมอัตโนมัติและการป้องกันกระแสไฟฟ้า ซึ่งแตกต่างจากรีเลย์ AC แบบดั้งเดิมรีเลย์ DC จำเป็นต้องมีความต้านทานแรงดันไฟฟ้าที่แข็งแกร่งความต้านทานความร้อนและความต้านทานส่วนโค้งเมื่อทำงานด้วยแรงดันไฟฟ้าสูง เนื่องจากกระแสไฟฟ้า DC ไม่ข้ามศูนย์เป็นระยะเช่นกระแส AC สิ่งนี้ต้องการรีเลย์เพื่อให้สามารถสลับวงจรได้อย่างเสถียรภายใต้แรงดันไฟฟ้าสูงและแหล่งจ่ายไฟระยะยาว

พื้นที่แอปพลิเคชันของรีเลย์กระแสไฟฟ้าแรงดันไฟฟ้าแรงสูง
ระบบการส่งกระแสไฟฟ้ากระแสไฟฟ้าแรงดันไฟฟ้าสูง (HVDC) สูง
รีเลย์ DC แรงดันสูงมีบทบาทหลักในระบบ HVDC เทคโนโลยี HVDC สามารถส่งกระแสไฟฟ้าไปยังสถานที่ห่างไกลที่มีการสูญเสียพลังงานน้อยลงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสายเคเบิลใต้น้ำหรือการเชื่อมต่อกริดพลังงานข้ามพรมแดน รีเลย์ตรวจสอบให้แน่ใจว่าวงจรถูกตัดการเชื่อมต่อในเวลาในกรณีที่มีการลัดวงจรหรือความผิดอื่น ๆ ป้องกันความเสถียรของระบบ

การป้องกันอุปกรณ์ไฟฟ้า
ในสถานีย่อยและโรงไฟฟ้ารีเลย์ DC แรงดันไฟฟ้าสูงใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อปกป้องอุปกรณ์ไฟฟ้าที่สำคัญเช่นหม้อแปลงและสวิตช์ ในกรณีที่ระบบล้มเหลวสามารถปลดการเชื่อมต่อวงจรเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายของอุปกรณ์

รถยนต์ไฟฟ้า
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาระบบ DC แรงดันไฟฟ้าสูงเช่นรถไฟความเร็วสูงและยานพาหนะไฟฟ้าได้กลายเป็นที่นิยมมากขึ้นเรื่อย ๆ สามารถมั่นใจได้ว่าระบบแบตเตอรี่และระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ของยานพาหนะไฟฟ้าทำงานภายในช่วงการทำงานปกติ

ข้อกำหนดทางเทคนิคที่สำคัญของรีเลย์กระแสไฟฟ้าแรงดันไฟฟ้าแรงสูง
แรงดันไฟฟ้าสูงทนความสามารถ
รีเลย์ DC แรงดันสูงต้องทนต่อแรงดันไฟฟ้าสูงมากแม้กระทั่งกิโลโวลต์ถึงหลายร้อย เพื่อความปลอดภัยวัสดุฉนวนและการออกแบบของรีเลย์จะต้องสามารถทนต่อสนามไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าที่แข็งแกร่งเพื่อหลีกเลี่ยงการช็อกไฟฟ้าหรือการโจมตี

ความสามารถในการปราบปรามอาร์ค
เนื่องจากกระแสกระแสตรงไม่ข้ามศูนย์เป็นระยะรีเลย์มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นเมื่อทำลายกระแสไฟฟ้า เพื่อป้องกันไม่ให้อาร์คสร้างความเสียหายหรือไฟไหม้อุปกรณ์รีเลย์ DC แรงดันสูงจำเป็นต้องมีความสามารถในการปราบปรามส่วนโค้งที่แข็งแกร่งซึ่งมักจะทำได้ผ่านการออกแบบการกำจัดส่วนโค้งพิเศษ

ความเร็วในการสลับสูง
ความเร็วในการสลับของรีเลย์มีความสำคัญต่อบทบาทของการปกป้องวงจร ในกรณีที่เกิดความผิดพลาดรีเลย์จะต้องสามารถตัดการเชื่อมต่อวงจรได้อย่างรวดเร็วเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดความผิดพลาด เวลาตอบสนองการสลับของมันมักจะอยู่ในระดับมิลลิวินาทีเพื่อให้แน่ใจว่าการป้องกันอย่างรวดเร็วของระบบพลังงาน

หลักการทำงานของรีเลย์กระแสไฟฟ้าแรงดันไฟฟ้าแรงสูง
หลักการทำงานขั้นพื้นฐานของรีเลย์กระแสไฟฟ้าแรงดันไฟฟ้าแรงสูงนั้นคล้ายกับรีเลย์สามัญ เมื่อกระแสภายนอกผ่านขดลวดของรีเลย์จะมีการสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งจะขับเคลื่อนหน้าสัมผัสภายในรีเลย์เพื่อเชื่อมต่อหรือตัดการเชื่อมต่อ เนื่องจากลักษณะของกระแสไฟฟ้าโดยตรงผู้ติดต่อของรีเลย์จำเป็นต้องทนต่อกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่เมื่อเปิดและปิดดังนั้นการออกแบบของมันจะต้องคำนึงถึงการป้องกันส่วนโค้งและตรวจสอบให้แน่ใจว่าผู้ติดต่อไม่ได้ถูกเผา

ในฐานะที่เป็นส่วนที่ขาดไม่ได้ของระบบพลังงานที่ทันสมัยรีเลย์กระแสไฟฟ้าแรงดันไฟฟ้าแรงสูงไม่เพียง แต่ จำกัด เพียงเพื่อให้มั่นใจว่าการทำงานที่ปลอดภัยของอุปกรณ์ แต่ยังให้การสนับสนุนทางเทคนิคสำหรับการส่งพลังงานที่มีประสิทธิภาพและมีเสถียรภาพ ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องโอกาสในการใช้งานในสาขาของกริดอัจฉริยะการป้องกันสิ่งแวดล้อมและการประหยัดพลังงานและการส่งกระแสไฟฟ้ากระแสตรงแรงดันสูงจะกว้างขึ้นเรื่อย ๆ ในอนาคตเนื่องจากข้อกำหนดของระบบพลังงานสำหรับหน่วยสืบราชการลับประสิทธิภาพสูงและความน่าเชื่อถือสูงยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องรีเลย์ DC แรงดันไฟฟ้าสูงจะแสดงศักยภาพในการพัฒนาที่มากขึ้น