Kritik Uygulamalar için Kontaktörler

Schaltbau, 1929 yılında demiryolu sektörü için ilk kontaktörlerini üretmeye başladığında, bunun gelecekte nasıl bir noktaya ulaşacağını kimse öngöremezdi. Bugün, müşterilerimiz, yaklaşık 100 yıl sonra, uzun yıllara dayanan bu deneyimin sonucu olarak geliştirilen, uygulamaya tam uyumlu ve sertifikalı ürünlerimizden yararlanmaktadır.

Demiryolu, enerji ve elektromobilite gibi farklı sektörlerde yer alan kontaktörlerimiz, elektrik sistemlerinin güvenilir ve hızlı tepki verebilmesini sağlayan temel bileşenler arasında yer almaktadır. Peki, elektromobilite söz konusu olduğunda DC kontaktörler neden bu kadar kritik bir öneme sahiptir? Bunun nedeni, güç dağıtımını güvenli ve kontrollü bir şekilde yöneterek düzgün hızlanma ve yavaşlamayı mümkün kılmaları, aynı zamanda enerjinin verimli kullanılmasını sağlamalarıdır.

Kontaktörler, günümüz teknolojisinde çoğu zaman fark edilmeden çalışan, ancak modern yaşamın vazgeçilmez bir parçası hâline gelmiş elektro-mekanik bileşenlerdir.

Kontaktör ya da kontaktör anahtarı; yüksek elektrik gücünü anahtarlamak amacıyla kullanılan ve elektriksel ya da elektromanyetik olarak (özel uygulamalarda pnömatik) kumanda edilen bir anahtarlama elemanıdır. Kontaktörler, büyük elektrik yüklerinin, nispeten küçük kesitli kontrol kabloları aracılığıyla uzaktan anahtarlanabilmesi için geliştirilmiştir. Kontaktör bobinine bir kontrol gerilimi uygulandığında, oluşan manyetik alan hareketli iletken köprüyü çekmekte ve ana kontakları kapatmaktadır. Kontrol gerilimi kesildiğinde ise kontaktör içindeki yay mekanizması devreyi başlangıç konumuna döndürmekte ve kontak yolunu yeniden açmaktadır.

Örneğin, kontaktör kapalı konuma alındığında elektrikli tahrik sistemi güç kaynağından galvanik olarak izole edilmektedir. Ancak bu işlem yük altında gerçekleştirildiğinde, kontaktör içerisinde bir elektrik arkı oluşmaktadır. Doğru akım (DC) gerilim uygulamalarında ise, gerilimde sıfır geçişi bulunmadığından, bu arkın söndürülmesi nispeten zor olmaktadır.

Kontaktör içerisindeki arkın kontrol altına alınabilmesi, ancak farklı fiziksel etkilerin birbiriyle uyumlu şekilde birlikte çalışmasıyla mümkündür. Ancak bu koşul sağlandığında, kısa ark süreleri ve buna bağlı olarak hızlı açma süreleri elde edilebilir. Bu özellikler, söz konusu uygulamalarda kritik öneme sahiptir.

Anahtarlama sırasında oluşan bu arkın iki temel etkisi vardır. İlk olarak, kontaklar açık olmasına rağmen plazmanın yüksek elektriksel iletkenliği nedeniyle akım akmaya devam edecektir. İkinci olarak ise, 20.000 Kelvin’e kadar ulaşabilen son derece yüksek sıcaklıklar ortaya çıkacaktır. Bu sıcaklıklar, DC kontaktörün kontaklarında ve çevresindeki sistem bileşenlerinde ciddi hasarlara yol açabilmektedir.

Bu etkileri sınırlandırmak için kontaktör tasarımında çeşitli önlemler alınmaktadır. Özellikle arkın temas yüzeylerinden uzaklaştırılması ve kontrollü bir şekilde söndürülmesi büyük önem taşımaktadır. Bu işlem, arkın uzatıldığı, soğutulduğu ve böylece etkisiz hâle getirildiği ark söndürme odası sayesinde gerçekleştirilmektedir.

Bu nedenle ark söndürme odası/haznesi, doğru akım (DC) güç kontaktörlerinde merkezi ve en kritik fonksiyonel bileşeni konumundadır.