ABBソリッドステートDCサーキットブレーカーの利点！

完全電気式の商用船舶がますます人気を集めています。DCパワーシステムは、限られたスペース内で高いシステム効率と低いライフサイクルコストで大容量の電力供給を可能にするため、船内の電力配分に好まれています。

オンボードDCグリッドを搭載した商用船舶は、エネルギー効率が最大限に発揮されながら排出量を最小限に抑えることが実証されています。これにより、貨物船からクルーズ客船まで、海事アプリケーション全体で大幅な電力節約と運行コスト削減が達成されます。図1は、商用船舶用のDCパワーディストリビューションシステムの一例を示しています。

DCシステムの電力供給要件と性能は、保護選択性、高生存性、および故障後の再構成可能性を確保するための非常に高速な故障保護に依存します。実際には、故障保護と隔離は、船載DC配電システムにおける主要な課題の一つです。

電力半導体デバイスの特性により、固体状態DC回路遮断器（SS DCCBs）は非常に短い応答時間と迅速な電流遮断を提供できます。これは、電磁機械式ブレーカーよりも最大1,000倍速いです。ABBは、非常に低い伝導損失、高いパワーデンシティ、超高速応答時間を特徴とする固体状態DC回路遮断器を開発しました。これは、海洋DCパワーディストリビューションシステムの厳しい保護要件を満たすことができます。

このソリューションは、Si逆方向ブロッキングIGCTs（RB-IGCTs）の並列接続に基づいています。これは、コーポレートリサーチのレンツブルクとABBセミコンダクターズによって開発された低損失向けに最適化されたカスタマイズされた半導体デバイスであり、最適化された金属酸化物バリスタ（MOVs）と共に使用されます。RB-IGCTは、電磁機械式接触部品よりも1,000倍速く、低伝導損失向けに最適化されています。最適化されたMOVsは、高システム誘導エネルギーを散逸させ、高速な電流遮断と隔離を可能にします。

高電流固体状態DC回路遮断器は、安全でアークなし、かつ効率的なDCシステムに革命的なシステム保護をもたらします。開発されたプラットフォームは、最大1,000 Vdcのシステム電圧に対応し、定格電流は1,000 Aから5,000 Aの範囲です。この技術は、Si IGBTベースのソリューションの99.5%に対して99.8%の効率を達成します。固体状態ブレーカーは、最大のパワーデンシティのために水冷を使用することも、高度な二相冷却を使用して空冷を簡素化することも可能です。液体冷却に近い性能を提供しながら、インストールとメンテナンスコストを削減し、資産寿命を延ばします。

その電力損失は、同様のソリューションよりも70％低いです。10年間でフェリーでは最大20万ドル、クルーズ船では最大100万ドルの節約が可能です。新しい回路遮断器は、グリッド接続バッテリエネルギーストレージシステム、データセンター、電気自動車充電インフラなど、多くの他のアプリケーションでも使用できます。実際、ABBは、米国エネルギー省からのプロジェクト資金を得て、電気自動車充電アプリケーション用のDC回路遮断器を開発しています。固体状態回路遮断器は、電力配布システムをより信頼性高く効率的にし、メンテナンスコストを削減し、次世代電力網の耐久性要件を満たします。