新エネルギーセクターにおけるDC回路遮断器のアプリケーションソリューション

I. 概要​
新エネルギー発電と電気自動車（EV）充電施設の急速な発展に伴い、DCシステムは安全保護装置に対してより高い要求を課しています。従来のAC回路ブレーカーはDC故障電流を効果的に遮断できないため、専用のDC回路ブレーカー解​​決策が緊急に必要とされています。このソリューションは、太陽光発電（PV）システムとEV充電スタンドという2つの主要なアプリケーションシナリオに対し、専門的な保護構成を提供します。

​II. 太陽光発電システム向けDC保護ソリューション​

1. ​アプリケーション課題分析​
   • PVアレイのDC側でのショートサーキット電流は最大20kAに達し、従来のブレーカーの遮断能力を超える。
   • DCアーク障害は火災事故を引き起こしやすい。
   • 障害位置特定が困難で、平均的なトラブルシューティング時間は2時間以上かかる。
   • ACブレーカーはDCアプリケーションにおいてアーク消滅と遅い遮断速度の問題に直面する。
2. ​ソリューション特長​
   コア設備：1500V DC専用回路ブレーカー
   • 磁気吹き出しアーク消滅技術を使用してDC故障電流を効果的に遮断する。
   • PVシステムのアイランド防止保護を統合し、電力網のメンテナンス安全性を確保する。
   • 内蔵のアーク障害検出モジュール（AFCI）により、DCアーク火災を効果的に防ぐ。
   • モジュラー設計により迅速な交換が可能で、メンテナンス時間を短縮する。
3. ​技術仕様​
   • 定格電圧：DC 1500V
   • 遮断容量：25 kA（PVシステムの最大ショートサーキット電流を20％上回る）
   • 保護等級：IP65（屋外型）、過酷な環境に適している
   • 動作寿命：≥8,000サイクル
   • 障害位置特定：リモート通信と障害表示をサポート。
4. ​実装結果​
   100MWのPV発電所の事例によれば：
   • 障害位置特定時間が2時間から5分に減少した。
   • 年間平均障害停止時間が45%減少した。
   • DC側の火災リスクが70%減少した。

​III. EV充電スタンド向けDC保護ソリューション​

1. ​アプリケーション要件分析​
   • 350kW以上の高出力急速充電システムをサポートする。
   • 充電中のDCショートサーキット障害を防ぐ。
   • 主流の充電プロトコル標準と互換性がある。
   • 高電流運転による温度上昇問題に対処する。
2. ​ソリューション特長​
   コア設備：液冷式DC回路ブレーカー
   • 液冷技術を使用して500Aの連続電流をサポートする。
   • CCS/CHAdeMOなどの充電通信プロトコルを統合する。
   • 智能的な過熱保護システム（85℃で自動的に負荷を低下させる）。
   • 二段階保護アーキテクチャ：メインブレーカー+ブランチ保護。
3. ​技術仕様​
   • 定格電圧：DC 1000V
   • 定格電流：500A（メインブレーカー）、250A（ブランチ保護）
   • 遮断時間：<5 ms（超高速保護）
   • 動作寿命：10,000サイクル（高頻度使用の要求を満たす）
   • 通信インターフェース：CANバス/Ethernet
4. ​典型的な構成​
   350 kW充電スタンド保護ソリューション：
   • メイン保護：500A液冷式DC回路ブレーカー（1台）
   • ブランチ保護：250A DC回路ブレーカー（2〜4台）
   • 4つの銃で同時に高速充電を行い干渉なくサポートする。

​IV. 技術的優位性のまとめ​

1. 高遮断容量：25 kAの遮断容量はさまざまなDCシステムのニーズを満たす。
2. 高速遮断：<5 msの遮断速度により障害の伝播を効果的に制限する。
3. スマート統合：アーク検出、温度保護、および通信機能を組み合わせる。
4. 高信頼性：IP65保護等級と長寿命設計。
5. システム互換性：主流のPVシステムと充電スタンド標準をサポートする。

​V. 結論​
このDC回路ブレーカー解​​決策は、新エネルギー部門の具体的なニーズに対応し、専用のDC故障保護装置を提供します。DCシステムの遮断課題を効果的に解決し、システムの安全性と運用信頼性を大幅に向上させ、太陽光発電とEV充電インフラストラクチャに重要な安全支援を提供します。