Egyenáramú kapcsolókészülékek szintetikus vizsgálata

Az elmúlt évtizedben egyre nagyobb energiatárolására, illetve egyre nagyobb energia- és teljesítménysűrűségre mutatkozott igény telepített energiatárolóknál, mint például napelem telepek melletti energiatárolók, valamint olyan villamos meghajtású járműveknél, mint az elektromos autók, hajók és repülők. A felsorolt elektromos meghajtású járművek egyre nagyobb teret hódítottak meg a jármű piacon. A nagy térhódításhoz ezen járművekkel kapcsolatban egyre növekvő igény mutatkozik a nagy távolságok megtételére, illetve a hosszabb menetidőre is. Ehhez azonban a szükséges akkumulátorok méreteit is folyamatosan növelni kell. Ezáltal a növekvő akkumulátorok hatására a villamos meghajtású járművek több szempontból is egyre kritikusabbá válnak. Egyfelől az akkumulátorokon folyó nagyobb áramerősségek jelentenek nagy mértékű baleseti kockázatot, másfelől az ehhez tartozó biztonsági leválasztó funkciót is betöltő kontaktorok jelentenek megnövekedett kockázati tényezőt. Ezen kontaktorok szerepe ugyanis, hogy bármiféle nagyobb baleset vagy meghibásodás esetén a kialakuló villamos ívet kioltsák, ezzel biztonságossá tegyék a járművek vagy az objektumok megközelítését, illetve elhagyását, mindezek mellett pedig lehetővé tegyék a kiérkező hatóságok számára a mentést.

A szükséges vizsgálatok megértéséhez nélkülözhetetlen a következő témakörök és a hozzá kapcsolódó ismeretek megértése és elsajátítása: kisfeszültségű kapcsolókészülékek, egyenáramú kapcsolás, járműakkumulátorok és modelljeik, kontaktor szerepe, illetve a megszakítóképesség vizsgálata.

Mivel meghibásodás esetén egy esetleges rövidzár több ezer amper áramerősségű és több száz voltos feszültségű zárlat is kialakulhat, így a kontaktorok egyik legfontosabb vizsgálandó tulajdonsága az árammegszakító-képességük. A vizsgálandó készüléknek ezt a jellemzőjét szintetikus vizsgálat alkalmazásával vizsgáljuk meg, melyhez egy saját tervezésű, egyedi vizsgálóállomás került megtervezésre és megépítésre.

A korábban felsorolt elméleti témaköröket a tavalyi TDK dolgozatomban taglaltam részletesen, így a mostani dolgozatban csak a tavaly nem részletezett ismereteket fejtem ki. A saját tervezésű vizsgálóállomás egy része is részletes bemutatásra került korábbi dolgozatomban, így a részegységek közül csak az újonnan épített vagy tavaly óta továbbfejlesztett áramköröket részletezem majd.

A dolgozatomban részletezett kutatásom egyik kiemelt célja az, hogy már létező kontaktorok működését a gyártói adatlapokon szereplő határértékekre is ellenőrizzük, illetve az esetlegesen gyártói hibás készülékeket detektáljuk. A vizsgálatok által rendelkezésünkre álló adatok alapján remélhetőleg nem csak a hibásan legyártott vagy megtervezett készülékeket leszünk képesek kiszűrni, de ezáltal a villamos meghajtású járművekkel való közlekedést, illetve az akkumulátorok alkalmazás technikáját is biztonságosabbá tehetjük.

szerző

Kalmár Dávid
Villamosmérnöki szak, alapképzés
alapképzés (BA/BSc)

konzulens

Dr. Cselkó Richárd
adjunktus, Villamos Energetika Tanszék

helyezés

II. helyezett