Penyelesaian Aplikasi Pemutus Litar DC dalam Sektor Tenaga Baharu

I. Gambaran Keseluruhan​
Dengan perkembangan pesat pembangkit tenaga listrik berasaskan sumber tenaga baru dan kemudahan pengecasan kenderaan elektrik (EV), sistem DC telah menetapkan keperluan yang lebih tinggi untuk peralatan perlindungan keselamatan. Pemutus litar AC tradisional tidak dapat menghentikan arus rosak DC secara berkesan, sehingga mencipta keperluan mendesak bagi penyelesaian pemutus litar DC khusus. Penyelesaian ini menyediakan konfigurasi perlindungan profesional untuk dua skenario aplikasi utama: sistem pembangkit tenaga fotovoltaik (PV) dan tiang pengecas EV.

​II. Penyelesaian Perlindungan DC untuk Sistem Pembangkit Tenaga PV​

1. ​Analisis Cabaran Aplikasi​
   • Arus pendek pada sisi DC susun atur PV boleh mencapai 20 kA, melebihi kapasiti pemutusan pemutus litar tradisional.
   • Rosak ark DC boleh dengan mudah menyebabkan kebakaran.
   • Lokalisasi rosak sukar, dengan masa purata penyelesaian masalah lebih daripada 2 jam.
   • Pemutus litar AC menghadapi cabaran dalam pemadam ark dan laju pemutusan yang perlahan dalam aplikasi DC.
2. ​Ciri-ciri Penyelesaian​
   Peralatan utama: pemutus litar DC khusus 1500V
   • Menggunakan teknologi pemadam ark magnetik untuk menghentikan arus rosak DC secara berkesan.
   • Mengintegrasikan perlindungan anti-pulau untuk sistem PV untuk memastikan keselamatan penyelenggaraan grid.
   • Modul Pengesanan Rosak Ark (AFCI) terbina di dalam untuk mencegah kebakaran ark DC secara berkesan.
   • Reka bentuk modul sokongan penggantian pantas, mengurangkan masa penyelenggaraan.
3. ​Parameter Teknikal​
   • Voltan dikenakan: DC 1500V
   • Kapasiti pemutusan: 25 kA (melebihi arus pendek maksimum sistem PV sebanyak 20%)
   • Penarafan perlindungan: IP65 (jenis luar), sesuai untuk persekitaran yang keras
   • Jangka hayat operasi: ≥8,000 siklus
   • Lokalisasi rosak: Sokongan komunikasi jarak jauh dan petunjuk rosak.
4. ​Keputusan Pelaksanaan​
   Studi kes sebuah ladang PV 100MW menunjukkan:
   • Masa lokalisasi rosak berkurangan dari 2 jam kepada 5 minit.
   • Purata masa henti rosak tahunan berkurangan sebanyak 45%.
   • Risiko kebakaran sisi DC berkurangan sebanyak 70%.

​III. Penyelesaian Perlindungan DC untuk Tiang Pengecas EV​

1. ​Analisis Keperluan Aplikasi​
   • Sokongan sistem pengecasan pantas berkuasa tinggi di atas 350 kW.
   • Mencegah rosak pendek DC semasa pengecasan.
   • Serasi dengan piawaian protokol pengecasan utama.
   • Menangani isu peningkatan suhu akibat operasi arus tinggi.
2. ​Ciri-ciri Penyelesaian​
   Peralatan utama: pemutus litar DC pendingin cecair
   • Menggunakan teknologi pendingin cecair untuk menyokong arus berterusan 500A.
   • Mengintegrasikan protokol komunikasi pengecasan seperti CCS/CHAdeMO.
   • Sistem perlindungan suhu pintar (mengurangkan beban secara automatik pada 85°C).
   • Struktur perlindungan dua tahap: pemutus litar utama + perlindungan cabang.
3. ​Parameter Teknikal​
   • Voltan dikenakan: DC 1000V
   • Arus dikenakan: 500A (pemutus litar utama), 250A (perlindungan cabang)
   • Masa pemutusan: <5 ms (perlindungan ultra-cepat)
   • Jangka hayat operasi: 10,000 siklus (memenuhi permintaan penggunaan frekuensi tinggi)
   • Antara muka komunikasi: CAN bus/Ethernet
4. ​Konfigurasi Biasa​
   Penyelesaian perlindungan tiang pengecas 350 kW:
   • Perlindungan utama: pemutus litar DC pendingin cecair 500A (1 unit)
   • Perlindungan cabang: pemutus litar DC 250A (2–4 unit)
   • Sokongan pengecasan pantas serentak dengan 4 senjata tanpa gangguan.

​IV. Ringkasan Kelebihan Teknikal​

1. Kapasiti pemutusan tinggi: kapasiti pemutusan 25 kA memenuhi keperluan pelbagai sistem DC.
2. Pemutusan pantas: laju pemutusan <5 ms membatasi penyebaran rosak secara berkesan.
3. Integrasi pintar: menggabungkan fungsi pengesanan ark, perlindungan suhu, dan komunikasi.
4. Ketepatan tinggi: penarafan perlindungan IP65 dan reka bentuk jangka hayat panjang.
5. Serasi sistem: menyokong sistem PV utama dan standard tiang pengecas.

​V. Kesimpulan​
Penyelesaian pemutus litar DC ini menangani keperluan khusus sektor sumber tenaga baru dengan menyediakan peralatan perlindungan rosak DC khusus. Ia menyelesaikan cabaran pemutusan sistem DC secara berkesan, meningkatkan keselamatan dan ketepatan operasi sistem secara signifikan, dan memberikan sokongan keselamatan penting untuk infrastruktur pembangkit tenaga PV dan pengecasan EV.