Conhecimento sobre conectores de alta tensão

De acordo com a norma IEC 60050 - (IEV) 601-01-27 - "alta tensão" é definida como uma tensão acima do nível de baixa tensão. Um conector de alta tensão transporta, portanto, correntes acima de 1 kV CA / 1,5 kV CC. Obviamente, o limite depende das convenções. Para diferenciar mercados individuais ou linhas de produtos - por exemplo, mobilidade eletrônica - também são usadas outras demarcações entre alta e baixa tensão. Por exemplo, os conectores com uma tensão nominal de 400 ou 800 V também podem ser chamados de HV.

Tipos de design:

• Polos simples/múltiplos (por exemplo, dois polos, em forma de U)

• Blindado/não blindado

• carcaça de metal/plástico

• angular/reto

• aparafusável/travado

• Alojamento do acoplamento/forma especial do adaptador

• Cabos de conexão pré-montados em uma ou ambas as extremidades

Os diâmetros do contato e do cabo aumentam com a tensão a ser transmitida. Os limites superiores de tensão comuns na distribuição de energia e na rede de transmissão são 6 kV / 30 kV / 110 kV e 380 kV. Atualmente, estão surgindo cada vez mais níveis de tensão plugáveis, especialmente no setor de energia renovável, ou seja, entre 6 kV e 30 kV. Como os sistemas são modulares e precisam ser configurados rapidamente, o uso de conectores é essencial. Isso se aplica a sistemas de produção de hidrogênio, energia eólica, fotovoltaica e células de combustível.

Os formatos dos conectores dependem da capacidade de condução de corrente necessária e dos aspectos de segurança durante a instalação, operação e ao conectar e desconectar.

Altas tensões e correntes nominais relativamente baixas são necessárias para sistemas de teste em tecnologia de materiais e testes, eletrônica de micro e semicondutores ou medicina e biotecnologia. Contatos finos, alongados e pontiagudos colocados em corpos isolantes robustos de plástico, metal ou borracha são suficientes.

Na distribuição de energia, são necessárias altas correntes nominais e altas tensões. São necessárias ferramentas especializadas e pessoal especificamente treinado para conectar ou desconectar cabos de transmissão pré-fabricados e acessórios para o nível de alta tensão. Para aumentar a segurança do operador e a compatibilidade eletromagnética, isolantes espessos e revestimentos sólidos de borracha ou plástico são colocados ao redor dos condutores e contatos. Isso torna o uso de conectores um pouco complicado, mas ainda é possível e há demanda para utilizar suas vantagens nesses níveis de tensão.

Os conectores separam e ligam os cabos elétricos de modo que o fluxo de corrente possa ser interrompido em um ponto, se necessário. A transmissão ocorre quando o soquete e o pino são ligados por um travamento positivo. Os elétrons viajam pelas superfícies de contato entre o pino e o soquete. O cabo é conectado ao contato usando tecnologia de parafuso, crimpagem ou parafuso axial.

Os conectores HV diferem de acordo com os requisitos da aplicação. Se for necessário transmitir altas correntes e tensões, serão necessárias grandes seções transversais do condutor. Contatos cilíndricos sólidos e torneados feitos de alumínio e/ou cobre são usados como contatos - em versões retas ou angulares. Para facilitar a inserção e remoção, os contatos do soquete são revestidos internamente com fios trançados, grades ou mangas inseridas, que são aplicadas aos contatos dos pinos e garantem um contato uniforme.

Para transmissão de alta tensão com correntes relativamente baixas, por exemplo, 30 A, também são usados conectores circulares (por exemplo, M8, M12, M17 e também roscas não métricas). Eles usam invólucros robustos de plástico ou metal, corpos isolantes e contatos com diâmetros médios ou menores (tamanhos personalizados ou padrão até D-Sub).

Os invólucros dos conectores HV geralmente são particularmente robustos. O material é alumínio fundido, plástico ou borracha de silicone. Os corpos isolantes são compostos de vários invólucros para aumentar as distâncias de folga e fuga e neutralizar o desenvolvimento de calor. As versões blindadas também são protegidas por material condutor com uma conexão PE.

Em diversas áreas de alta tecnologia (por exemplo, na tecnologia médica), pinos de contato de mola estreitos com revestimento de metal ou plástico são usados ​​como contatos de alta corrente; as caixas são equipadas com fechos de baioneta, parafuso ou manilha.

Os fabricantes de tecnologia de transporte utilizam conectores de alta tensão nos estágios a jusante do coletor de corrente, após o transformador, para a distribuição de energia elétrica da locomotiva aos vagões, que são conectáveis ​​e expansíveis.
Componentes potentes, como transformadores ou acionamentos, também devem ser alimentados com energia, sinais e dados e integrados à infraestrutura do trem. Os sistemas de cabos para distribuição de energia na área sob o piso também são equipados com conectores. No setor ferroviário, o limite superior para transformadores de potência plugáveis está atualmente em torno de 4,5 kV CA. Para a transmissão de corrente contínua, os limites superiores são aproximadamente 50% mais altos.

No campo da tecnologia de transmissão de energia, são usados cabos pré-montados com conectores HV, que são blindados e aparafusáveis. Alguns deles podem transmitir várias centenas de kV. Eles foram otimizados para conectar quadros e transformadores à rede de alimentação (tipo IEC, IEEE, GB/T). Outras áreas de aplicação incluem subestações, cabeamento subterrâneo, sistemas de energia renovável, tecnologia de mineração e ferroviária, bem como plataformas offshore (petróleo/gás natural).

Os conectores ajudam a acelerar e padronizar a instalação da tecnologia de transporte e da infraestrutura de energia. Os conectores aceleram as coisas porque permitem mais pré-instalações, tornam os processos repetíveis e garantem a qualidade. Eles aceleram a instalação no local em comparação com a fiação. Em muitos casos, não é mais necessário empregar eletricistas no local. A instalação pode se tornar mais econômica.

Os conectores de alta tensão são frequentemente usados ​​ao ar livre ou em condições ambientais adversas, portanto, certifique-se de que os componentes tenham tendência mínima à corrosão e proteção IP adequada.

As altas tensões representam um perigo para a vida do operador. Portanto, no interesse da segurança do operador, certifique-se de que os contatos sejam seguros ao toque.

A capacidade máxima de condução de corrente dos contatos depende da respectiva aplicação; ajuste as seções transversais do cabo e do contato de acordo.

Com conectores HV, grandes distâncias de folga e fuga devem ser mantidas e os contatos devem ser integrados para que sejam seguros ao toque e para garantir operação ou manuseio seguro.

Você deve confiar apenas em materiais testados e certificados para o seu tipo de aplicação.