La barrière d'isolement doit tenir, et le chemin de défaut doit se fermer rapidement
Dans les équipements haute tension, la protection de l'opérateur repose sur une barrière d'isolement entre le rail HT et chaque surface métallique exposée, et sur la capacité de retirer cette tension dès qu'un défaut apparaît. Cette exigence est la même pour les appareils de distribution, les montages de test et les sondes portatives : en cas de défaut, l'alimentation HT doit être ouverte sans délai.
En pratique, la séquence consiste en deux actions à la fois — le circuit HT est déconnecté et, dans le même mouvement, relié à la masse pour que l'énergie stockée puisse se dissiper. Un ensemble de contacts ouvre le rail tandis qu'un autre ensemble se ferme sur la masse, une séquence de sécurité à établissement avant coupure dont la fiabilité ne vaut que le dispositif de commutation qui la porte à des niveaux de kilovolts.
Pourquoi un contact reed scellé convient à ce service
Les relais reed haute tension utilisent des contacts en tungstène scellés hermétiquement, qui conviennent à ce rôle pour quelques raisons concrètes. Dans une construction typique, le commutateur reed fonctionne en moins de 6 ms et est proposé avec une tension de claquage jusqu'à 15 kVDC selon le type de capsule ; le courant de commutation des contacts est de 3 A avec un plafond de transport de 5 A, et les formes de contact disponibles permettent à un seul relais de combiner les fonctions d'ouverture HT et de mise à la masse. Il vaut la peine de garder les deux chiffres de tension séparés : la tension de claquage est une limite de tenue, et non la tension que le contact est censé commuter en continu — la gamme HVR commute jusqu'à 10 kVDC même si les capsules claquent à 15 kVDC.
Le montage couvre à la fois le niveau carte et le câblage en rack : traversant sur circuit imprimé pour une conception intégrée et fils haute tension pour les montages point à point dans les racks de puissance. Le temps d’enclenchement est d’environ 3 ms et celui de relâchement d’environ 1.5 ms, suffisamment rapide pour suivre un signal de défaut. L’encapsulation époxy maintient la résistance d’isolement à 1012 Ω et une ligne de fuite supérieure à 32 mm, les deux paramètres qui maintiennent la barrière intacte pendant la durée de service.
Couverture de la série HVR pour les alimentations et les systèmes de test
La série HVR couvre des versions à tenue de 4 kV / 5 kV / 6 kV / 10 kV / 15 kV / 20 kV. Chiffres principaux :
- Tension de commutation des contacts jusqu'à 10 kVDC
- Courant de commutation 3 A ; courant de transport maximal 5 A
- Options de courant impulsionnel de 5 A / 10 A / 20 A
- Résistance d'isolement de 10 TΩ et plus
- Plusieurs formes de contact ; montage PCB traversant ou par fils HT
- Fonctionnement 3 ms, relâchement 1,5 ms
Dans une alimentation HT, ces relais commutent la sortie, l'acheminent entre les charges et, en cas de défaut, l'ouvrent et la mettent à la masse. Dans un système de test HT, ils connectent et libèrent le dispositif sous test, isolent l'étage d'entrée de mesure et fournissent le chemin de décharge qui permet à un opérateur de toucher le montage en sécurité une fois le cycle terminé.
Les contacts en tungstène sont choisis pour ce qui se passe à la coupure. Le tungstène résiste à l'arc d'une charge HT réactive, et le scellement hermétique empêche la face du contact de s'oxyder ou de s'éroder dans l'air, de sorte que le contact continue de couper proprement au niveau du kilovolt après un grand nombre de cycles — là où un contact électromécanique exposé à l'air dériverait. Ce comportement répétable de coupure et de mise à la masse est la propriété qui compte dans un verrouillage de sécurité ; la vitesse brute seule ne sert à rien si le contact ouvert ne peut pas retenir le rail.
Conclusion de sélection
Pour les alimentations HT comme pour les bancs de test HT, la décision sur le relais revient à faire correspondre quatre chiffres à la conception : la tension de commutation continue (et non le chiffre de claquage plus élevé), le courant de commutation par rapport au courant impulsionnel, la distance de fuite et la résistance d'isolement dont la barrière a besoin, et le temps de fonctionnement et de relâchement que le budget de réponse aux défauts permet. Spécifié par rapport à ces chiffres, un relais reed scellé en tungstène assure à la fois la commutation de routine et la séquence de déconnexion et de mise à la masse en cas de défaut, sans second appareil dans le chemin.
À propos de SHR AUTOSENSOR
SHR AUTOSENSOR TECH LIMITED (SHR AUTOSENSOR) fabrique des relais reed haute tension, des relais à contacts mouillés au mercure et des contacteurs DC haute tension. Contact : [email protected] | +86 13761571029 | www.reed-relay.com