Al elegir un contactor de CC para usar a 400V y bajo carga para aislar un paquete de baterías en vehículos eléctricos, o cuando un diseñador de inversores solares especifica un contactor con miles de circuitos de CC que deben conmutar encendido/apagado sin soldadura, es vital seleccionar un fabricante de contactores que cumpla con su aplicación a un alto nivel de seguridad. Un contactor de CC es más que un contactor de CA con una nueva etiqueta. Se forma un arco al separar los contactos de CC; sin embargo, este arco no se extingue por sí mismo en el cruce por cero, sino que debe ser extinguido mediante soplado magnético o una cámara de arco, y en muchos casos utilizando un relleno de gas inerte. Las principales fábricas que fabrican estos productos utilizan elementos de alta calidad para garantizar que cumplen con estándares de fabricación muy altos mediante métodos como soldadura de precisión, ensamblaje en sala limpia y pruebas eléctricas 100%. Comprender a los principales fabricantes globales y los productos que ofrecen es fundamental para desarrollar una certificación y confiabilidad de su solución de conmutación de CC.
Lo que diferencia a una fábrica de contactores de CC
Para fabricar un contactor de CC de alta calidad se requiere más de lo que encontrará en una instalación general de ensamblaje eléctrico. Las principales diferencias entre una instalación y otra son:
- Tecnología de extinción de arco. Para extinguir eficazmente un arco en un circuito de CC, debe utilizar campos de soplado magnético de ingeniería de precisión, geometrías optimizadas para la cámara de arco y envolventes herméticamente selladas (típicamente llenas de nitrógeno o hidrógeno) para aplicaciones de mayor voltaje. Si la fábrica comprende el comportamiento del arco a la tensión/corriente nominal, puede fabricar contactores que despejen fallas de manera confiable a través de múltiples ciclos de operación.
- Material de contacto y experiencia en soldadura. Se necesitan contactos soldados para hacer y romper un circuito eléctrico. La resistencia de la conexión entre dos piezas de metal está determinada por sus propiedades materiales, cómo se han unido y cómo se han terminado. Una fábrica que realiza soldadura por resistencia y tiene control preciso sobre sus procesos metalúrgicos puede producir resultados consistentes y confiables.
- Ensamblaje en sala limpia y sellado hermético. Para vehículos eléctricos y almacenamiento de energía, los contactores de CC de alto voltaje suelen estar encerrados en una atmósfera controlada para proteger los componentes internos del polvo, la humedad o el oxígeno, que pueden reducir considerablemente su vida útil. Los fabricantes automotrices y aeroespaciales cuentan con salas limpias certificadas en fábrica para el ensamblaje y sistemas de detección de fugas de helio.
- Certificación y pruebas. Es fundamental que pruebe cada contactor de CC por separado. Necesita medir y registrar la resistencia de la bobina, los voltajes de atracción y liberación, la resistencia de contacto y la resistencia dieléctrica. Los fabricantes que poseen las certificaciones apropiadas (por ejemplo, UL, TUV, CE, IATF 16949 para automoción) emiten la documentación requerida por los OEM globales.
Diez principales fabricantes de contactores de CC
TE Connectivity (Suiza / Global)
Fortaleza principal: Las series Kilovac e IHV de contactores de CC de alto voltaje de TE Connectivity se encuentran entre los productos más populares en este mercado, ya que se utilizan en casi todas las aplicaciones a nivel mundial. Un ejemplo de esto es el contactor IHV200, que tiene una corriente nominal continua ininterrumpida de 500A y una corriente máxima de interrupción de 2000A (durante 30 segundos) y se usa comúnmente en autobuses eléctricos, camiones y almacenamiento de energía a escala de red. Las capacidades de fabricación de TE permiten un control completo de todo el proceso de fabricación, incluyendo la soldadura de contactos interna, el bobinado de la bobina y el sellado en sala limpia.
Los compradores típicos incluyen OEMs de vehículos eléctricos/híbridos, integradores de sistemas de almacenamiento de energía en baterías y empresas industriales de distribución de energía de CC.
La posición de precio está en el extremo superior de la escala; los contactores de TE requieren un precio unitario más alto debido al nivel de ingeniería, diseño de sello hermético y proceso de certificación automotriz que se aplicó en el diseño de estos productos.
Gigavac (EE.UU., parte de Sensata Technologies)
Fortaleza principal: Gigavac fabrica contactores y relés de CC de alto voltaje que se utilizan principalmente entre 12 y 1,500 voltios; y proporciona contactores herméticamente sellados que se usan en todo tipo de desconexiones permanentes de circuitos de baterías para vehículos eléctricos (VE), además de estar incluidos como parte del ensamblaje de cajas combinadoras solares utilizadas en sistemas de energía renovable y para aplicaciones industriales que involucran conmutación de CC. Gigavac también ha producido contactores sellados con epoxi y llenos de gas que son reconocidos por su tamaño pequeño con altas capacidades de interrupción.
La base típica de clientes incluye fabricantes de vehículos eléctricos e híbridos, constructores de sistemas de energía renovable (ER) e industrias que requieren conmutación de CC.
La fijación de precios típica de todos los productos Gigavac es de nivel premium; pagará una cantidad similar por contactores con la misma clasificación de voltaje (o amperaje) si compra sus contactores de TE Connectivity.
Panasonic Industry (Japón)
Fortaleza principal: Los relés para VE y contactores de CC de Panasonic, especialmente la Serie AEV, sirven como columna vertebral tanto de los mercados asiático como global de VE. La empresa tiene fortalezas únicas relacionadas con la miniaturización de contactores de alta capacidad — produciendo contactores con altas corrientes en volúmenes bajos — y la fiabilidad de estos productos que permite su uso en aplicaciones automotrices de producción masiva.
Los compradores de este producto suelen ser OEMs automotrices, fabricantes de paquetes de baterías para VE y proveedores de infraestructura de carga para vehículos eléctricos.
La fijación de precios de los productos es de posición premium basada tanto en las calificaciones automotrices requeridas para el producto como en la marca Panasonic.
LS Electric (Corea del Sur)
Fortaleza principal: LS Electric, anteriormente conocida como LS Industrial Systems, es un productor líder de equipos eléctricos en el mercado asiático. Fabrican equipos eléctricos de baja tensión, como contactores de CC, para una variedad de industrias y aplicaciones, incluyendo: solar, almacenamiento de energía y mercados industriales. Producen contactores de CC en el rango de media tensión y corriente media; la fijación de precios se basa en precios promedio competitivos con énfasis en soluciones rentables con certificación de aprobación IEC.
Tipos típicos de compradores: Fabricantes asiáticos de inversores solares, instaladores de sistemas de almacenamiento de energía y constructores de paneles industriales de CC.
Posicionamiento de precios: Precios de gama media con un valor de mercado atractivo y atractivo para consultas adicionales de productos certificados por IEC.
Schaltbau (Alemania)
Fortaleza principal: Schaltbau es una empresa con sede en Alemania que fabrica dispositivos y componentes de conmutación de CC desde 1929. Sus contactores se encuentran en aplicaciones que van desde la tracción ferroviaria hasta accionamientos industriales de CC y energía renovable. Los materiales utilizados para construir sus contactores están diseñados para altos niveles de durabilidad mecánica y eléctrica, con muchos diseños diferentes capaces de soportar múltiples millones de ciclos de operación.
Clientes típicos: Fabricantes de equipos ferroviarios y de tracción, controles de motores industriales de CC, aplicaciones muy exigentes para CC industrial.
Punto de precio: Premium – debido a la fabricación robusta y sus orígenes en la industria ferroviaria.
Curtis Instruments (EE.UU.)
Fortaleza principal: Aunque Curtis fabrica principalmente controladores de motor, su gama de contactores de CC, especialmente la variante Albright, es muy popular para uso en montacargas eléctricos, carritos de golf y vehículos eléctricos ligeros. Los contactores Curtis están diseñados para voltajes moderados (típicamente hasta un máximo de 96 V) y aplicaciones de corriente alta (típicamente hasta un máximo de 400 amperios) para conmutación de CC de alta frecuencia.
La base típica de clientes incluye OEMs que fabrican equipos de manejo de materiales, fabricantes de vehículos eléctricos ligeros y constructores de vehículos industriales de CC.
El posicionamiento de precios debe ser de gama media para ser competitivo tanto en el sector de vehículos eléctricos ligeros como en el de equipos de manejo de materiales.
Zhejiang Dongya (China)
Fortaleza principal: Dongya fabrica contactores de CC para la industria de vehículos de nueva energía y almacenamiento de energía. La empresa produce contactores de CC herméticamente sellados, llenos de gas, de hasta 750 voltios (V) y 500 amperios (A) y compite directamente con marcas globales de primer nivel en cuanto a especificaciones de producto, pero ofrece productos a un punto de precio más accesible. El comprador típico de productos Dongya será un fabricante de equipo original (OEM) chino de vehículos eléctricos (EV) y fabricantes de baterías, así como constructores de sistemas de almacenamiento de energía orientados a la exportación que utilizan tecnología de almacenamiento en baterías y energía renovable. Los productos Dongya tienen precios competitivos y proporcionan a los fabricantes una ventaja de costo sobre competidores europeos y japoneses con clasificaciones eléctricas equivalentes en sus productos.
Yueqing Aokai (China)
Fortaleza principal: Aokai se centra en el desarrollo de contactores de CC para tecnologías de energía solar y almacenamiento, produciendo tanto relés de CC pequeños montados en placas de circuito impreso (PCB) como contactores de CC de alta corriente y gran tamaño (1000 VCC o más). Además de la presencia bien establecida de Aokai en la industria solar doméstica china, su negocio de exportación ha crecido rápidamente.
Base típica de clientes: Fabricantes de inversores solares y cajas combinadoras, así como distribuidores de equipos eléctricos de CC.
Posicionamiento de precios: Los productos de Aokai tienen precios competitivos y están orientados a ser rentables para aplicaciones de alto volumen dentro del sector solar y de energía renovable.
Sanyou (China)
Fortaleza principal: Sanyou es un fabricante establecido de relés y contactores con sede en China, y está ampliando su oferta de productos dentro del mercado de contactores de CC. Los relés y contactores de Sanyou se utilizan para la carga de vehículos eléctricos, inversores solares y control industrial de CC. Con la escala de sus operaciones de fabricación, Sanyou puede proporcionar un alto nivel de calidad de producción para sus clientes que tienen requisitos OEM de gran volumen.
Los clientes típicos son fabricantes de estaciones de carga para vehículos eléctricos, fabricantes de equipos originales (OEM) de inversores solares y empresas de automatización industrial.
La posición de precio es competitiva en el rango medio, basada en una combinación de producción de alta calidad y una amplia gama de productos.
HUYU (China)
Fortaleza principal: Fabricante de componentes eléctricos de protección y conmutación. Sus contactores DC únicos están diseñados para su uso en aplicaciones solares fotovoltaicas, almacenamiento de energía en baterías y aplicaciones industriales de corriente continua. Los contactores DC de HUYU han sido diseñados para cumplir con los requisitos de certificación internacional (TUV, CE) y están construidos con cableado sin polaridad y supresión de arco necesaria para circuitos DC. HUYU se enfoca en la fabricación eléctrica de baja tensión, y su oferta de productos DC incluye MCBs DC, MCCBs DC, desconectadores DC y dispositivos de protección contra sobretensiones DC; esto brinda a los compradores la oportunidad de obtener múltiples componentes de un solo proveedor.
Los compradores típicos de productos HUYU incluyen constructores de sistemas solares fotovoltaicos, integradores de almacenamiento en baterías y fabricantes de paneles DC que requieren dispositivos de conmutación DC certificados a precios competitivos, además de beneficiarse del soporte receptivo y los tiempos de entrega consistentes que HUYU ofrece como fabricante especializado.
Precios competitivos en el rango medio. Los productos contactores DC de HUYU proporcionan conmutación DC certificada y probada sin el sobreprecio que se encuentra con las empresas automotrices globales de nivel 1.
Cómo seleccionar el fabricante adecuado de contactores DC
Seleccionar un fabricante para la producción de contactores DC implica muchas variables. Aquí hay algunos criterios para ayudar a los compradores a evaluar posibles proveedores:
- Coincidir la tensión y la corriente nominal con la aplicación. Existe una diferencia en los tipos de productos que pueden proporcionar dos tensiones diferentes: un contactor DC para coche deportivo de 48V y un contactor DC para panel solar de 1000V. El fabricante deberá demostrar que tiene experiencia y datos de pruebas en la tensión y amperaje exactos que usted está utilizando.
- Verificar las certificaciones. En Europa, el marcado CE y la certificación TUV son obligatorios. En Norteamérica, se requiere la lista UL (generalmente bajo UL 508 o UL 60947‑4‑1) para vender productos allí. Debe solicitar el certificado en lugar de solo el logo de aprobación.
- Entender la tecnología de supresión de arco. Es necesario para tensiones superiores a 100 VDC utilizar un dispositivo magnético de extinción. Para tensiones superiores a 300 VDC, es típico un sello hermético que contiene un gas auxiliar; por lo tanto, consulte con su fabricante sobre cómo su producto detendrá el arco DC a la tensión/corriente nominal.
- Solicitar datos de vida útil de ciclos. Se debe proporcionar documentación de datos de resistencia para un contactor DC que conmuta miles de veces. El fabricante debe proporcionar informes de pruebas que incluyan lecturas de resistencia de contacto y mediciones de resistencia dieléctrica después del número especificado de ciclos de operación.
- Evaluar la cadena de suministro y el tiempo de entrega. Un diseño perfecto de contactor que tarda 26 semanas en fabricarse no se ajustará a una necesidad de producción. Un fabricante enfocado, con tiempos de respuesta rápidos y soporte de ingeniería receptivo puede ser un recurso estratégico.
Preguntas Frecuentes
¿Qué es un contactor DC?
Un interruptor electromagnético diseñado para cerrar o abrir circuitos bajo carga y para encender y apagar corriente DC a través de la carga utilizando soplado magnético y cámara(s) de arco para arcos sostenidos en DC. Se utiliza en vehículos eléctricos, inversores solares, sistemas de almacenamiento de baterías y controles industriales de motores para motores DC.
¿Cuál es la diferencia entre contactor AC y DC?
Los contactores AC utilizan el cruce por cero natural de la corriente para ayudar a extinguir el arco, mientras que los contactores DC carecen de esto y deben utilizar soplados magnéticos, mayores espacios entre contactos (para ayudar a mantener el contacto abierto por más tiempo) y cámaras de gas para voltajes mayores para asistir en la extinción del arco. En general, los contactores DC tienden a ocupar más espacio, costar más y ser sensibles a la polaridad en comparación con sus equivalentes AC de tamaños de corriente similares.
¿Cómo usar un contactor DC?
Un circuito DC contendrá un contactor DC con la bobina conectada al voltaje de control (usualmente 12V o 24V DC). Se debe observar la polaridad en los terminales del circuito principal, si el contactor es sensible a la polaridad. Al montar el contactor, debe colocarse de manera que no haya calor excesivo ni vibración en el área donde se monta, y se debe usar una supresión adecuada de la bobina (por ejemplo, un diodo de rueda libre) para proteger el circuito de control de picos de voltaje inductivos.
¿Cómo saber si un contactor es AC o DC?
Hay una etiqueta en la placa de características que indica el voltaje de la bobina y el tipo de corriente del contactor como “24VAC” o “24VDC”. Visualmente, el contactor DC usualmente tendrá un conjunto (soplado magnético o conjunto de imanes permanentes) ubicado junto a los contactos. Además, el espacio entre contactos usualmente será mayor que el de un contactor AC. En caso de duda, se recomienda verificar el número de parte y la documentación del fabricante para confirmar.
Referencias
- TE Connectivity — Contactores DC Kilovac — Fabricante de contactores DC herméticamente sellados de alto voltaje para EV y almacenamiento de energía.
- Gigavac (Sensata) — Contactores DC de alto voltaje — Especialista en contactores DC sellados hasta 1,500 VDC.
- Panasonic Industry — Relés y contactores DC para EV — Contactores DC compactos de grado automotriz para aplicaciones de EV y baterías.
- LS Electric — Contactores DC para energía solar y almacenamiento — Contactores DC certificados IEC para aplicaciones de energía renovable.
- Schaltbau — Contactores DC para ferrocarril e industrial DC — Contactores DC de alta resistencia para tracción y accionamientos industriales.
- Curtis Instruments — Contactores DC Albright — Contactores DC para manejo de materiales y vehículos eléctricos ligeros.
La principales fábricas de contactores DC en el mundo comparten una capacidad común: entienden el arco de CC y han construido su fabricación en torno a su control. Desde los contactores herméticamente sellados para vehículos eléctricos de TE Connectivity hasta las soluciones de conmutación de CC certificadas y rentables de HUYU para solar y almacenamiento, el fabricante adecuado para cualquier proyecto es aquel que puede demostrar el rendimiento eléctrico, los datos de ciclo de vida y la documentación de certificación que la aplicación requiere, y entregarlo a tiempo. Para el ingeniero de vehículos eléctricos, el instalador solar y el fabricante de paneles industriales, esa fábrica es un socio, no solo un proveedor.
