ABB:n kiinteän tilan HV-järistyksen etuja!

Kokonaan sähköiset kauppalaivat ovat yhä suositumpia, ja DC-sähköjärjestelmät ovat suosittu valinta laivalle levitetyn sähkön jakamiseen niiden kyvyn vuoksi käsitellä suuria sähkövirtauksia rajallisessa tilassa korkeammalla järjestelmän tehokkuudella ja alhaisempiin koko elinkaariin liittyviin kustannuksiin verrattuna.

DC-verkkoihin varustetut kauppalaivat osoittautuneet kykeneviksi toimimaan huipputehokkaasti energiatehokkuuden kannalta vähentäen päästöjä. Tämä johtaa merkittäviin sähköstöihin ja pienennettyihin toimintakustannuksiin meriliikenteessä kuljetuslaivoista matkalaivoihin asti. Kuva 1 havainnollistaa esimerkin kauppalaivojen DC-sähköjakelujärjestelmästä.

DC-järjestelmien sähköntarve ja suorituskyky perustuvat erittäin nopeaan virheensuojaukseen, joka takaa suojavalitsevuuden, korkean selviytymiskyvyn ja uudelleenkäyttömahdollisuuden virhetapahtuman jälkeen. Käytännössä virheensuojauksen ja eristämisen toteuttaminen on edelleen avomerellä toimivien DC-jakelujärjestelmien keskeinen haaste.

Sähkökomponenttien ominaisuuksien ansiosta kiinteän tilan DC-pistorasia (SS DCCB) voi tarjota erittäin lyhyitä vastausaikoja ja nopeaa sähkövirran keskeyttämistä – jopa 1 000 kertaa nopeammin kuin mekaanisilla pistoilla. ABB on kehittänyt kiinteän tilan DC-pistorasian, jolla on erittäin alhaiset ohjaukshäviöt, korkea tehotiheys ja äärimmäisen nopea vastausaika, joka pystyy vastaamaan vaativiin suojauksellisiin vaatimuksiin merellä toimivissa DC-sähköjakelujärjestelmissä.

Tämä ratkaisu perustuu Si-käänteissuljetun IGCT:n (RB-IGCT) rinnakkaissyöttöön, mukautettuun puolijohteelaite, joka on optimoitu alhaisille häviöille, jonka Corporate Research Lenzburgissa ja ABB Semiconductors ovat kehittäneet, sekä optimoituihin metalliosidi-varistooreihin (MOV). RB-IGCT on 1 000 kertaa nopeampi kuin mikään mekaaninen yhteys ja se on optimoitu alhaisille ohjaukshäviöille. Optimoidut MOV:t pystyvät hajoittamaan korkeita järjestelmän induktiivisia energiaa ja mahdollistavat nopean sähkövirran keskeyttämisen ja eristämisen.

Suuri virta kiinteän tilan DC-pistorasiin tuovat vallankumouksellisen järjestelmän suojauksen turvallisiin, kaarittomiin ja tehokkaisiin DC-järjestelmiin. Kehitysplatforma tavoittelee järjestelmän jännitteitä jopa 1 000 Vdc, nimellisillä sähkövirroilla 1 000 A ja 5 000 A välillä. Teknologia saavuttaa tehokkuuden jopa 99,8 %, verrattuna Si IGBT-pohjaisiin ratkaisuihin, joiden tehokkuus on 99,5 %. Kiinteän tilan pistorasiat voidaan jäähdyttää veden kanssa maksimaalista tehotiheyttä varten tai käyttää edistynyttä kaksifasettia jäädytystä, joka yksinkertaistaa ilmajäähdytystä samalla kun sen suorituskyky on lähellä nestejäähdytystä, mikä takaa alhaiset asennus- ja ylläpitokustannukset sekä pidemmän omaisuuden elinkaaren.

Sen sähköhäviöt ovat 70 % alhaisempia kuin samantyyppisten ratkaisujen. Kymmenen vuoden aikana se voi säästää jopa 200 000 dollaria lautoilla ja jopa 1 miljoonaa dollaria matkalaivoilla. Uusi pistorasia voidaan myös käyttää monissa muissa sovelluksissa, kuten verkon yhteydessä olevissa akkujen energiasäilytysjärjestelmissä, datakeskuksissa ja sähköautojen latausinfrastruktuureissa. Itse asiassa ABB on voittanut Yhdysvaltain energiaviraston projektirahoituksen sähköautojen lataussovelluksiin tarkoitetun DC-pistorasian kehittämiseksi. Kiinteän tilan pistorasiat tekevät sähköntarvetta jakailevista järjestelmistä luotettavampia ja tehokkaampia, vähentävät ylläpitokustannuksia ja samaan aikaan täyttävät tulevaisuuden sähköverkon kestävyydellisyyteen liittyviä vaatimuksia.