Переваги відокремлювача постійного струму ABB Solid-State DC!

Повністю електричні комерційні судна стають все більш популярними, оскільки DC системи живлення є вибором для розподілу енергії на борту завдяки здатності обробляти великі потоки енергії в обмеженому просторі з вищою ефективністю системи та нижчими витратами протягом циклу життя.

Комерційні судна, оснащені DC мережами на борту, довели свою здатність працювати з максимальною енергетичною ефективністю, мінімізуючи викиди. Це призводить до значних економій енергії та зниження витрат на експлуатацію у морських застосуваннях, від вантажних кораблів до круїзних лайнерів. Рисунок 1 ілюструє приклад системи розподілу DC енергії для комерційних суден.

Вимоги до живлення та продуктивність DC систем залежать від надзвичайно швидкої захисту від аварій, щоб забезпечити селективність захисту, високу виживальність та можливість переконфігурації після аварійного подію. На практиці, захист від аварій та ізоляція залишаються одними з ключових проблем для корабельних DC систем розподілу.

Завдяки характеристикам силових напівпровідникових пристроїв, твердотільні DC автомати (SS DCCBs) можуть забезпечити надзвичайно короткі часи відгуку та швидке переривання струму — до 1000 разів швидше, ніж електромеханічні автомати. ABB розробила твердотільний DC автомат з надзвичайно низькими провідними втратами, високою густинною потужності та ультра-швидким часом відгуку, який може задовольняти вимоги до захисту морських DC систем живлення.

Цей вирішення базується на паралельному з'єднанні Si Reverse-Blocking IGCTs (RB-IGCTs), спеціально оптимізованого напівпровідникового пристрою для мінімізації втрат, розробленого Corporate Research в Ленцбурзі та ABB Semiconductors, разом з оптимізованими металоксидними варисторами (MOVs). RB-IGCT в 1000 разів швидший, ніж будь-який електромеханічний контакт, та оптимізований для мінімізації провідних втрат. Оптимізовані MOVs можуть дисипувати високу індуктивну енергію системи та забезпечувати швидке переривання струму та ізоляцію.

Твердотільні DC автомати великої потужності приносять революційний системний захист безпечної, бездугової та ефективної DC системи. Розроблена платформа спрямована на системні напруги до 1000 В постійного струму, з номінальними струмами від 1000 А до 5000 А. Технологія досягає ефективності до 99,8% порівняно з 99,5% для рішень на основі Si IGBT. Твердотільні автомати можуть бути водяні охолоджені для максимальної густини потужності або використовувати передові двофазні системи охолодження, які спрощують повітряне охолодження, забезпечуючи продуктивність близьку до рідинного охолодження, що гарантує нижчі витрати на встановлення та обслуговування, а також довший термін служби активів.

Його втрати енергії на 70% нижчі, ніж у подібних рішень. За десять років, він може зберегти до 200 000 доларів на паромах та до 1 мільйона доларів на круїзних лайнерах. Новий автомат може також використовуватися у багатьох інших застосуваннях, таких як системи збереження енергії, з'єднані з мережею, дата-центри та інфраструктури зарядки електромобілів. На справді, ABB отримала фінансування проекту від Департаменту енергетики США для розробки DC автоматів для застосувань зарядки електромобілів. Твердотільні автомати зроблять системи розподілу енергії більш надійними та ефективними, знизять витрати на обслуговування, а також задовольнять вимоги до міцності наступного покоління електромереж.