Solutions d'application des disjoncteurs à courant continu dans le secteur de l'énergie nouvelle

I. Vue d'ensemble​
Avec le développement rapide de la production d'énergie à partir de sources renouvelables et des installations de recharge pour véhicules électriques (VE), les systèmes DC ont imposé des exigences plus élevées en matière d'équipements de protection. Les disjoncteurs AC traditionnels ne peuvent pas interrompre efficacement les courants de défaut DC, créant un besoin urgent de solutions de disjoncteurs DC spécialisés. Cette solution propose des configurations de protection professionnelles pour deux grands scénarios d'application : les systèmes de production d'énergie photovoltaïque (PV) et les bornes de recharge VE.

​II. Solution de protection DC pour les systèmes de production d'énergie PV​

1. ​Analyse des défis d'application​
   • Les courants de court-circuit sur le côté DC des tableaux PV peuvent atteindre 20 kA, dépassant la capacité de coupure des disjoncteurs traditionnels.
   • Les défauts d'arc DC peuvent facilement causer des accidents d'incendie.
   • La localisation des pannes est difficile, avec un temps moyen de dépannage de plus de 2 heures.
   • Les disjoncteurs AC font face à des défis dans l'extinction d'arc et une vitesse de coupure lente dans les applications DC.
2. ​Caractéristiques de la solution​
   Équipement central : disjoncteur DC dédié de 1500V
   • Utilise la technologie d'extinction d'arc par soufflage magnétique pour interrompre efficacement les courants de défaut DC.
   • Intègre la protection anti-îlotage pour les systèmes PV afin d'assurer la sécurité de la maintenance du réseau.
   • Module intégré de détection de défaut d'arc (AFCI) pour prévenir efficacement les incendies d'arc DC.
   • Conception modulaire permettant un remplacement rapide, réduisant le temps de maintenance.
3. ​Paramètres techniques​
   • Tension nominale : DC 1500V
   • Capacité de coupure : 25 kA (dépassant le courant de court-circuit maximal des systèmes PV de 20%)
   • Degré de protection : IP65 (type extérieur), adapté aux environnements difficiles
   • Durée de vie opérationnelle : ≥8 000 cycles
   • Localisation de la panne : supporte la communication à distance et l'indication de panne.
4. ​Résultats de mise en œuvre​
   Une étude de cas d'une centrale solaire de 100 MW montre :
   • Le temps de localisation de la panne a été réduit de 2 heures à 5 minutes.
   • La durée moyenne annuelle d'arrêt pour panne a été réduite de 45%.
   • Le risque d'incendie côté DC a été réduit de 70%.

​III. Solution de protection DC pour les bornes de recharge VE​

1. ​Analyse des exigences d'application​
   • Soutient les systèmes de recharge rapide à haute puissance supérieurs à 350 kW.
   • Prévient les défauts de court-circuit DC pendant la recharge.
   • Compatible avec les normes de protocoles de recharge mainstream.
   • Résout les problèmes de hausse de température causés par le fonctionnement à haut courant.
2. ​Caractéristiques de la solution​
   Équipement central : disjoncteur DC refroidi par liquide
   • Utilise la technologie de refroidissement par liquide pour supporter un courant continu de 500A.
   • Intègre les protocoles de communication de recharge tels que CCS/CHAdeMO.
   • Système de protection intelligent contre la surchauffe (réduit automatiquement la charge à 85°C).
   • Architecture de protection à deux niveaux : disjoncteur principal + protection de branche.
3. ​Paramètres techniques​
   • Tension nominale : DC 1000V
   • Courant nominal : 500A (disjoncteur principal), 250A (protection de branche)
   • Temps de coupure : <5 ms (protection ultra-rapide)
   • Durée de vie opérationnelle : 10 000 cycles (répond aux besoins d'utilisation à haute fréquence)
   • Interface de communication : bus CAN/Ethernet
4. ​Configuration typique​
   Solution de protection pour borne de recharge de 350 kW :
   • Protection principale : disjoncteur DC refroidi par liquide de 500A (1 unité)
   • Protection de branche : disjoncteur DC de 250A (2 à 4 unités)
   • Soutient la recharge rapide simultanée avec 4 pistolets sans interférence.

​IV. Résumé des avantages techniques​

1. Haute capacité de coupure : une capacité de coupure de 25 kA répond aux besoins de divers systèmes DC.
2. Coupure rapide : une vitesse de coupure <5 ms limite efficacement la propagation des pannes.
3. Intégration intelligente : combine la détection d'arc, la protection thermique et les fonctions de communication.
4. Haute fiabilité : classe de protection IP65 et conception de longue durée de vie.
5. Compatibilité système : soutient les systèmes PV mainstream et les normes de bornes de recharge.

​V. Conclusion​
Cette solution de disjoncteur DC répond aux besoins spécifiques du secteur de l'énergie nouvelle en fournissant des équipements de protection DC spécialisés. Elle résout efficacement les défis de coupure des systèmes DC, améliore considérablement la sécurité et la fiabilité opérationnelle des systèmes, et offre un soutien de sécurité crucial pour la production d'énergie PV et l'infrastructure de recharge VE.