ABB Solid-State DC Circuit Breaker priekšrocības!

Pilnībā elektriskie komerciālie kuģi kļūst arvien populārāki, un DC enerģijas sistēmas tiek izvēlētas kā labākās pieejas uz kuģa bortā enerģijas sadalīšanai, tāpēc ka tās spēj apstrādāt lielus enerģijas plūsmas daudzumus ierobežotā telpā ar augstāku sistēmas efektivitāti un zemākiem dzīves cikla izmaksām.

Komerciālie kuģi, aprīkoti ar bortu DC tīkliem, ir pierādījuši savu spēju darboties maksimālajā enerģijas efektivitātē, samazinot emisijas. Tas nodrošina nozīmīgas enerģijas ietaupījumus un samazina darbības izmaksas jūras transporta nozarē, sākot no kravas kuģiem līdz kruīzu kuģiem. Figūra 1 parāda piemēru DC enerģijas sadalīšanas sistēmai komerciālos kuģos.

DC sistēmu enerģijas piegādes prasības un veiktspēja atkarīgas no ļoti straujiem trūkumu aizsardzības mehānismiem, lai nodrošinātu aizsardzības selektivitāti, augstu izdzīvošanas spēju un konfigurācijas maināmību pēc trūkuma notikuma. Praksē trūkumu aizsardzība un izolācija paliek no galvenajām problēmām kuģu DC sadalīšanas sistēmām.

Tā kā elektromagnētiskie šķēršņi var sniegt ļoti īsus reaģēšanas laikus un ātru strāvas pārtraukšanu — līdz pat 1000 reizes ātrāk nekā elektromehāniskie šķēršņi. ABB ir izstrādājis solidstate DC šķēršņu (SS DCCB), kas piedāvā ļoti zemas vadašanas zaudējumus, augstu enerģijas blīvumu un superātru reaģēšanas laiku, spējot apmierināt smagās aizsardzības prasības jūras DC enerģijas sadalīšanas sistēmām.

Šī risinājuma pamatā ir paralēla savienojums Si Reverse-Blocking IGCT (RB-IGCT), kuru Corporate Research Lenzburg un ABB Semiconductors ir pielāgojis zemiem zaudējumiem, kopā ar optimizētiem metāloksīda varistoriem (MOVs). RB-IGCT ir 1000 reizes ātrāks nekā jebkura elektromehāniska kontaktpunkta un optimizēts zemiem vadašanas zaudējumiem. Optimizētie MOVs var izlaist augsto sistēmas induktīvo enerģiju un ļaut ātru strāvas pārtraukšanu un izolāciju.

Augstā strāva solidstate DC šķēršņi nodrošina revolucionāru sistēmas aizsardzību drošām, bez arkām un efektīvām DC sistēmām. Izstrādātā platforma paredzēta sistēmas virsbūtēm līdz 1000 Vdc ar nomērētajām strāvām no 1000 A līdz 5000 A. Tehnoloģija sasniedz līdz 99,8% efektivitāti salīdzinājumā ar 99,5% Si IGBT balstītajiem risinājumiem. Solidstate šķēršņi var tikt ūdensdzesēti, lai nodrošinātu maksimālu enerģijas blīvumu, vai izmantoti pašreizējos divfāzes dzesēšanas risinājumus, kas vienkāršo gaisa dzesēšanu, nodrošinot tuvāku performanci pie šķidruma dzesēšanas, garantējot zemākas instalācijas un uzturēšanas izmaksas un ilgāku aktīvu mūžu.

Tā zaudējumi ir 70% zemāki nekā līdzīgiem risinājumiem. Desmit gadu laikā tā var ietaupīt līdz 200 000 USD pārvadājumu kuģos un līdz 1 miljonam USD kruīzu kuģos. Jaunais šķēršņu var tikt izmantots daudzos citos lietojumos, piemēram, tīkla savienotajās akumulatoru enerģijas krājēju sistēmās, datu centros un elektromobiļu uzlādes infrastruktūrā. Patiesībā ABB ir ieguvis projektu finansējumu no ASV Enerģētikas departamenta, lai izstrādātu DC šķēršņus elektromobiļu uzlādes lietojumam. Solidstate šķēršņi padarīs enerģijas sadalīšanas sistēmas drošākas un efektīvākas, samazinās uzturēšanas izmaksas un vienlaikus apmierinās nākamās paaudzes enerģijas tīkla ilgstošības prasības.