
I. Pregled
Uz brzi razvoj novih izvora energije i napajanja električnih vozila (EV), DC sustavi postavljaju veće zahtjeve za opremom za zaštitu. Tradicionalni prekidnici za AC struju ne mogu učinkovito prekinuti DC greške, što stvara oštu suženja za specijalizirane rješenja DC prekidnika. Ovo rješenje nudi profesionalne konfiguracije zaštite za dvije glavne primjene: fotovoltaične (PV) sustave proizvodnje električne energije i EV punioci.
II. Rješenje za DC zaštitu PV sustava proizvodnje električne energije
- Analiza izazova u primjeni
• Struja kratkog spoja na DC strani poljoprivrede solarnih panela može doseći do 20 kA, premašujući kapacitet prekida tradicionalnih prekidnika.
• DC lukove greške lako mogu uzrokovati požare.
• Lokalizacija grešaka je teška, s prosečnim vremenom otklanjanja grešaka od preko 2 sata.
• Prekidnici za AC struju suočavaju se s izazovima u ugasištu luka i sporim vremenom prekida u DC aplikacijama.
- Značajke rješenja
Glavna oprema: 1500V DC specifični prekidnik
• Koristi tehnologiju ugasišta magnetskim zračenjem kako bi učinkovito prekinula DC greške.
• Integrira zaštitu od otočića za PV sustave kako bi osigurala sigurnost održavanja mreže.
• Ugrađena modul za detekciju lukove greške (AFCI) za učinkovitu prevenciju DC lukove požara.
• Modularni dizajn podržava brzu zamjenu, smanjujući vrijeme održavanja.
- Tehnički parametri
• Nominirana napona: DC 1500V
• Kapacitet prekida: 25 kA (premašuje maksimalnu struju kratkog spoja PV sustava za 20%)
• Stupanj zaštite: IP65 (vanjski tip), prikladan za teške okruženja
• Vrijeme trajanja: ≥8,000 ciklusa
• Lokalizacija grešaka: Podržava daljinsku komunikaciju i indikaciju grešaka.
- Rezultati implementacije
Primjer slučaja 100MW PV elektrane pokazuje:
• Vrijeme lokalizacije grešaka smanjeno s 2 sata na 5 minuta.
• Prosječno godišnje vrijeme nedostupnosti zbog grešaka smanjeno za 45%.
• Rizik od požara na DC strani smanjen za 70%.
III. Rješenje za DC zaštitu EV punioca
- Analiza zahtjeva za primjenom
• Podržava visokosnažne brze puniće iznad 350 kW.
• Sprječava DC greške kratkog spoja tijekom punjenja.
• Kompatibilan s mainstream standardima protokola punjenja.
• Rješava probleme s porastom temperature uz rad visokim strujama.
- Značajke rješenja
Glavna oprema: Tečnost-hlađeni DC prekidnik
• Koristi tehnologiju hlađenja tečnjom kako bi podržao kontinuiranu struju od 500A.
• Integrira protokole komunikacije punjenja kao što su CCS/CHAdeMO.
• Inteligentni sustav zaštitne prekomjere temperature (automatski smanjuje opterećenje na 85°C).
• Dvostihački arhitektura zaštite: glavni prekidnik + graninska zaštita.
- Tehnički parametri
• Nominirana napona: DC 1000V
• Nominirana struja: 500A (glavni prekidnik), 250A (graninska zaštita)
• Vrijeme prekida: <5 ms (ultra brza zaštita)
• Vrijeme trajanja: 10,000 ciklusa (odgovara zahtjevima visoke frekvencije upotrebe)
• Sučelje za komunikaciju: CAN bus/Ethernet
- Tipična konfiguracija
Rješenje za zaštitu 350 kW punioca:
• Glavna zaštita: 500A tečnost-hlađeni DC prekidnik (1 jedinica)
• Graninska zaštita: 250A DC prekidnik (2–4 jedinice)
• Podržava istovremeno brzo punjenje s 4 punilica bez međusobnog utjecaja.
IV. Sažetak tehničkih prednosti
- Visoki kapacitet prekida: 25 kA kapacitet prekida ispunjava potrebe različitih DC sustava.
- Brzo prekidanje: <5 ms brzina prekida učinkovito ograničava širenje grešaka.
- Pametna integracija: Kombinira funkcije detekcije luka, zaštite od temperature i komunikacije.
- Visoka pouzdanost: Stupanj zaštite IP65 i dugotrajni dizajn.
- Kompatibilnost sustava: Podržava mainstream PV sustave i standarde punioca.
V. Zaključak
Ovo rješenje DC prekidnika rješava specifične potrebe sektora novih izvora energije pružajući specijaliziranu opremu za zaštitu od DC grešaka. Učinkovito rješava izazove prekida u DC sustavima, značajno unaprijeđuje sigurnost i pouzdanost rada, te pruža ključnu sigurnosnu podršku infrastrukturi proizvodnje električne energije iz fotovoltaika i EV punioca.