Løsninger for anvendelse af DC-kredsløbsbrydere i den nye energisektor

I. Oversigt​
Med den hurtige udvikling af ny energi-produktion og opladningsfaciliteter til elbiler har DC-systemer stillet højere krav til sikkerhedsbeskyttelsesudstyr. Traditionelle AC-stiklåse kan ikke effektivt afbryde DC-fejlstrømme, hvilket skaber et presserende behov for specialiserede løsninger med DC-stiklåse. Dette løsning tilbyder professionelle beskyttelseskonfigurationer for to store anvendelsesscenarier: fotovoltaiske (PV) energisystemer og opladningspiller til elbiler.

​II. DC-beskyttelsesløsning for PV-energisystemer​

1. ​Analyse af anvendelsesudfordringer​
   • Kortslutningsstrømme på DC-siden af PV-arrayer kan nå op til 20 kA, hvilket overstiger brydningsevnen af traditionelle stiklåse.
   • DC-buefejl kan let forårsage brandulykker.
   • Lokalisering af fejl er svær, med en gennemsnitlig fejlfindingstid på over 2 timer.
   • AC-stiklåse står overfor udfordringer i form af buedempning og langsom brydningshastighed i DC-anvendelser.
2. ​Løsningens egenskaber​
   Kerneudstyr: 1500V DC-dedikeret stiklås
   • Bruger magnetisk blæsende buedempningsteknologi til effektiv afbrydning af DC-fejlstrømme.
   • Integrerer anti-ø-protektion for PV-systemer for at sikre netværksvedligeholdelsessikkerhed.
   • Indbygget Arc Fault Detection Module (AFCI) til effektiv forebyggelse af DC-buebrande.
   • Modular design understøtter hurtig udskiftning, der reducerer vedligeholdelsestid.
3. ​Tekniske parametre​
   • Nominel spænding: DC 1500V
   • Brydningsevne: 25 kA (overskrider det maksimale kortslutningsstrøm i PV-systemer med 20%)
   • Beskyttelsesklasse: IP65 (udendørs type), egnet til hårde miljøer
   • Driftslevetid: ≥8.000 cyklusser
   • Fejllokalisering: Understøtter fjernkommunikation og fejlindikator.
4. ​Gennemførelsesresultater​
   En casestudie af en 100 MW PV-kraftværk viser:
   • Tiden til fejllokalisering reduceret fra 2 timer til 5 minutter.
   • Gennemsnitlig årlig nedetid pga. fejl reduceret med 45%.
   • Risiko for brand på DC-siden reduceret med 70%.

​III. DC-beskyttelsesløsning for opladningspiller til elbiler​

1. ​Analyse af anvendelseskriterier​
   • Understøtter højeffektive hurtigopladdelsessystemer over 350 kW.
   • Forebygger DC-kortslutningsfejl under opladning.
   • Kompatibel med de mest udbredte opladningsprotokoller.
   • Løser problemet med temperaturstigning som følge af højstrømsdrift.
2. ​Løsningens egenskaber​
   Kerneudstyr: Vandkølet DC-stiklås
   • Bruger vandkølingsteknologi til at understøtte en kontinuerlig strøm på 500A.
   • Integrerer opladningskommunikationsprotokoller som CCS/CHAdeMO.
   • Intelligent overtemperaturbeskyttelsessystem (reducerer automatisk belastning ved 85°C).
   • To-niveauer beskyttelsesarkitektur: hovedstiklås + grenbeskyttelse.
3. ​Tekniske parametre​
   • Nominel spænding: DC 1000V
   • Nominel strøm: 500A (hovedstiklås), 250A (grenbeskyttelse)
   • Brydningstid: <5 ms (ultra-hurtig beskyttelse)
   • Driftslevetid: 10.000 cyklusser (opfylder højt frekvent brug)
   • Kommunikationsgrænseflade: CAN bus/Ethernet
4. ​Typisk konfiguration​
   350 kW opladningspillebeskyttelsesløsning:
   • Hovedbeskyttelse: 500A vandkølet DC-stiklås (1 enhed)
   • Grenbeskyttelse: 250A DC-stiklås (2–4 enheder)
   • Understøtter samtidig hurtigopladdelse med 4 pistoler uden støj.

​IV. Sammenfatning af tekniske fordele​

1. Høj brydningsevne: 25 kA brydningsevne opfylder behovene for forskellige DC-systemer.
2. Hurtig brydning: <5 ms brydningstid effektivt begrænser fejludbredelse.
3. Smart integration: Kombinerer buedetektion, temperaturbeskyttelse og kommunikationsfunktioner.
4. Høj pålidelighed: IP65 beskyttelsesklasse og lang levetidsdesign.
5. Systemkompatibilitet: Understøtter de mest udbredte PV-systemer og opladningspillestandarder.

​V. Konklusion​
Dette DC-stiklås-løsning adresserer de specifikke behov inden for sektoren for ny energi ved at levere specialiseret DC-fejlbesejrende udstyr. Det løser effektivt udfordringer relateret til DC-systembrydning, forbedrer betydeligt systemets sikkerhed og driftsfiabilitet, og yder afgørende sikkerhedsstøtte til PV-energiproduktion og infrastruktur for opladning af elbiler.