Предимства на твърдотелния DC прекъсвител ABB!

Пълноелектрическите комерциални плавателни съдове стават все по-популярни, като DC електрическите системи са предпочитаният избор за разпределение на енергията на борда поради способността им да обработват високи енергийни потоци в ограничен пространствен диапазон с по-висока ефективност на системата и по-ниски оперативни разходи.

Комерциалните плавателни съдове, оборудвани с DC мрежи на борда, са доказали, че могат да работят при максимална енергийна ефективност, минимизирайки емисиите. Това води до значителни спестявания на енергия и намалени оперативни разходи в морския сектор, от товарни кораби до круизни лайнери. Фигура 1 илюстрира пример за система за разпределение на DC енергия за комерциални плавателни съдове.

Изискванията към доставянето на енергия и производителността на DC системите зависят от изключително бърза защита при дефект, за да се осигури селективност на защитата, висока устойчивост и ре-конфигуриране след авария. В практика, защитата и изолацията при дефект остават сред основните предизвикателства за DC разпределителни системи на борда.

Благодарение на характеристиките на полупроводниковите устройства, твърдотелните DC автомати (SS DCCBs) могат да предоставят изключително кратко време за реакция и бързо прекъсване на тока – до 1,000 пъти по-бързо от електромеханичните автомати. ABB е разработил твърдотелен DC автомат с изключително ниски загуби при проводимост, висока плътност на мощността и свръхбързо време за реакция, способен да отговаря на строгите изисквания за защита на морските DC разпределителни системи.

Това решение е основано на паралелно свързване на Si обратно блокиращи IGCT (RB-IGCT), специализирани полупроводникови устройства, оптимизирани за ниски загуби, разработени от Corporate Research в Ленцбург и ABB Semiconductors, както и оптимизирани метал-оксидни вариатори (MOVs). RB-IGCT е 1,000 пъти по-бърз от всеки електромеханичен контакт и е оптимизиран за ниски загуби при проводимост. Оптимизираните MOVs могат да разпръскват висока индуктивна енергия на системата и да позволят бързо прекъсване и изолация на тока.

Твърдотелните DC автомати с високи токове предлагат революционна защита на безопасни, бездъгови и ефективни DC системи. Разработената платформа е предназначена за системни напрежения до 1,000 Vdc, с номинални токове от 1,000 А до 5,000 А. Технологията достига ефективност до 99.8% в сравнение с 99.5% за решенията, базирани на Si IGBT. Твърдотелните автомати могат да бъдат водено-охлаждани за максимална плътност на мощност или да използват напреднал двуфазен охладител, който опростява въздушното охлаждане, докато предлага производителност, близка до тази на течността, гарантирайки по-ниски разходи за инсталация и поддръжка, както и по-дълъг живот на активите.

Загубите на мощност са с 70% по-ниски в сравнение с аналогични решения. За десет години, може да се спестят до $200,000 на фериботи и до $1 милион на круизни лайнери. Новият автомат може да бъде използван и в много други приложения, такива като системи за съхранение на енергия, свързани с мрежата, центрове за данни и инфраструктури за зареждане на електрически превозни средства. Всъщност, ABB е спечелил финансиране от проекта на Министерството на енергетиката на САЩ за разработване на DC автомати за приложение при зареждане на електрически превозни средства. Твърдотелните автомати ще направят системите за разпределение на енергията по-надеждни и ефективни, намалят разходите за поддръжка и в същото време отговарят на изискванията за продължителност на следващото поколение енергийни мрежи.