Solusi Aplikasi Pemutus Sirkuit DC di Sektor Energi Baru

I. Gambaran Umum​
Dengan perkembangan pesat pembangkit listrik energi baru dan fasilitas pengisian daya kendaraan listrik (EV), sistem DC telah menetapkan persyaratan yang lebih tinggi untuk peralatan perlindungan keamanan. Pemutus sirkuit AC tradisional tidak dapat secara efektif memutus arus sesaat DC, sehingga menciptakan kebutuhan mendesak untuk solusi pemutus sirkuit DC khusus. Solusi ini menyediakan konfigurasi perlindungan profesional untuk dua skenario aplikasi utama: sistem pembangkit tenaga fotovoltaik (PV) dan tumpukan pengisian EV.

​II. Solusi Perlindungan DC untuk Sistem Pembangkit Tenaga Fotovoltaik (PV)​

1. ​Analisis Tantangan Aplikasi​
   • Arus sesaat pada sisi DC array PV dapat mencapai 20 kA, melebihi kapasitas pemutusan pemutus sirkuit tradisional.
   • Korsleting DC dapat dengan mudah menyebabkan kebakaran.
   • Lokalisasi kesalahan sulit, dengan waktu rata-rata troubleshooting lebih dari 2 jam.
   • Pemutus sirkuit AC menghadapi tantangan dalam pemadaman busur dan kecepatan pemutusan yang lambat dalam aplikasi DC.
2. ​Ciri-ciri Solusi​
   Peralatan inti: pemutus sirkuit DC khusus 1500V
   • Menggunakan teknologi pemadaman busur magnetik untuk efektif memutus arus sesaat DC.
   • Mengintegrasikan perlindungan anti-islanding untuk sistem PV untuk memastikan keamanan pemeliharaan jaringan.
   • Modul Deteksi Kesalahan Busur (AFCI) terintegrasi untuk efektif mencegah kebakaran busur DC.
   • Desain modular mendukung penggantian cepat, mengurangi waktu pemeliharaan.
3. ​Parameter Teknis​
   • Tegangan nominal: DC 1500V
   • Kapasitas pemutusan: 25 kA (melebihi arus sesaat maksimum sistem PV sebesar 20%)
   • Peringkat perlindungan: IP65 (tipe luar ruangan), cocok untuk lingkungan yang keras
   • Umur operasional: ≥8.000 siklus
   • Lokalisasi kesalahan: Mendukung komunikasi jarak jauh dan indikasi kesalahan.
4. ​Hasil Implementasi​
   Studi kasus sebuah pembangkit listrik PV 100MW menunjukkan:
   • Waktu lokalisasi kesalahan berkurang dari 2 jam menjadi 5 menit.
   • Rata-rata downtime kesalahan tahunan berkurang 45%.
   • Risiko kebakaran sisi DC berkurang 70%.

​III. Solusi Perlindungan DC untuk Tumpukan Pengisian EV​

1. ​Analisis Persyaratan Aplikasi​
   • Mendukung sistem pengisian cepat daya tinggi di atas 350 kW.
   • Mencegah korsleting DC selama pengisian.
   • Kompatibel dengan standar protokol pengisian utama.
   • Menangani masalah kenaikan suhu akibat operasi arus tinggi.
2. ​Ciri-ciri Solusi​
   Peralatan inti: pemutus sirkuit DC pendingin cair
   • Menggunakan teknologi pendingin cair untuk mendukung arus kontinyu 500A.
   • Mengintegrasikan protokol komunikasi pengisian seperti CCS/CHAdeMO.
   • Sistem perlindungan suhu cerdas (secara otomatis mengurangi beban pada 85°C).
   • Arsitektur perlindungan dua tingkat: pemutus sirkuit utama + perlindungan cabang.
3. ​Parameter Teknis​
   • Tegangan nominal: DC 1000V
   • Arus nominal: 500A (pemutus sirkuit utama), 250A (perlindungan cabang)
   • Waktu pemutusan: <5 ms (perlindungan super cepat)
   • Umur operasional: 10.000 siklus (memenuhi permintaan penggunaan frekuensi tinggi)
   • Antarmuka komunikasi: CAN bus/Ethernet
4. ​Konfigurasi Tipikal​
   Solusi perlindungan tumpukan pengisian 350 kW:
   • Perlindungan utama: pemutus sirkuit DC pendingin cair 500A (1 unit)
   • Perlindungan cabang: pemutus sirkuit DC 250A (2-4 unit)
   • Mendukung pengisian cepat simultan dengan 4 senjata tanpa gangguan.

​IV. Ringkasan Keunggulan Teknis​

1. Kapasitas pemutusan tinggi: kapasitas pemutusan 25 kA memenuhi kebutuhan berbagai sistem DC.
2. Pemutusan cepat: kecepatan pemutusan <5 ms secara efektif membatasi penyebaran kesalahan.
3. Integrasi cerdas: menggabungkan deteksi busur, perlindungan suhu, dan fungsi komunikasi.
4. Keandalan tinggi: peringkat perlindungan IP65 dan desain umur layanan panjang.
5. Kompatibilitas sistem: mendukung standar sistem PV dan tumpukan pengisian utama.

​V. Kesimpulan​
Solusi pemutus sirkuit DC ini menangani kebutuhan spesifik sektor energi baru dengan menyediakan peralatan perlindungan kesalahan DC khusus. Ini secara efektif menyelesaikan tantangan pemutusan sistem DC, meningkatkan keamanan dan keandalan operasional sistem secara signifikan, dan memberikan dukungan keamanan penting untuk infrastruktur pembangkit tenaga PV dan pengisian EV.