Toepassingsoplossingen van gelijkstroomonderbrekers in de sector van hernieuwbare energie

I. Overzicht​
Met de snelle ontwikkeling van hernieuwbare energie en elektrische voertuigen (EV) oplaadfaciliteiten, hebben DC-systemen hogere eisen gesteld aan veiligheidsbeschermingsapparatuur. Traditionele AC-schakelaars kunnen DC-stroomonderbrekingen niet effectief doorbreken, waardoor er een dringende behoefte is aan gespecialiseerde DC-schakelaaroplossingen. Deze oplossing biedt professionele beschermingsconfiguraties voor twee belangrijke toepassingsgebieden: fotovoltaïsche (PV) energieopwekkingssystemen en EV-laadpalen.

​II. DC-beschermingsoplossing voor PV-energieopwekkingssystemen​

1. ​Analyse van toepassingsuitdagingen​
   • Kortsluitstroom op de DC-kant van PV-arrays kan tot 20 kA bedragen, wat de onderbrekingscapaciteit van traditionele schakelaars overstijgt.
   • DC-boogfouten kunnen gemakkelijk brandongevallen veroorzaken.
   • Foutlocatie is moeilijk, met een gemiddelde reparatietijd van meer dan 2 uur.
   • AC-schakelaars ervaren uitdagingen bij boogextinctie en trage onderbrekingsnelheid in DC-toepassingen.
2. ​Kenmerken van de oplossing​
   Kernapparatuur: 1500V DC-gedediceerde schakelaar
   • Gebruikt magnetische blazertechnologie voor boogextinctie om DC-foutstromen effectief te onderbreken.
   • Integreert anti-eilandvormingbescherming voor PV-systemen om netwerkonderhoudsveiligheid te waarborgen.
   • Ingebouwd Arc Fault Detection Module (AFCI) om DC-boogbranden effectief te voorkomen.
   • Modulaire ontwerp ondersteunt snelle vervanging, wat de onderhoudstijd vermindert.
3. ​Technische parameters​
   • Nominale spanning: DC 1500V
   • Onderbrekingscapaciteit: 25 kA (20% boven de maximale kortsluitstroom van PV-systemen)
   • Beschermingsgraad: IP65 (buitenmodel), geschikt voor zware omstandigheden
   • Operationele levensduur: ≥8.000 cycli
   • Foutlocatie: Ondersteunt afstandscommunicatie en foutindicatie.
4. ​Implementatieresultaten​
   Een casestudy van een 100MW PV-centrale toont aan:
   • Foutlocatietyd gereduceerd van 2 uur naar 5 minuten.
   • Jaarlijkse gemiddelde stilstaandetijd gereduceerd met 45%.
   • Brandrisico op DC-kant gereduceerd met 70%.

​III. DC-beschermingsoplossing voor EV-laadpalen​

1. ​Analyse van toepassingsvereisten​
   • Ondersteunt high-power snellaadsystemen boven 350 kW.
   • Voorkomt DC-kortsluitfouten tijdens laden.
   • Compatibel met mainstream laadprotocolstandaarden.
   • Adresseert temperatuurstijgingproblemen veroorzaakt door hoge stroomoperaties.
2. ​Kenmerken van de oplossing​
   Kernapparatuur: Vloeistofgekoelde DC-schakelaar
   • Gebruikt vloeistofkoelingstechnologie om een continue stroom van 500A te ondersteunen.
   • Integreert laadcommunicatieprotocollen zoals CCS/CHAdeMO.
   • Intelligent overtemperatuurbeschermingssysteem (vermindert automatisch de belasting bij 85°C).
   • Twee niveaus beschermingsarchitectuur: hoofdschakelaar + takbescherming.
3. ​Technische parameters​
   • Nominale spanning: DC 1000V
   • Nominale stroom: 500A (hoofdschakelaar), 250A (takbescherming)
   • Onderbrekingsduur: <5 ms (ultrasnelle bescherming)
   • Operationele levensduur: 10.000 cycli (voldoet aan hoge frequentie gebruikseisen)
   • Communicatieinterface: CAN bus/Ethernet
4. ​Typische configuratie​
   350 kW laadpaalbeschermingsoplossing:
   • Hoofdbescherming: 500A vloeistofgekoelde DC-schakelaar (1 stuks)
   • Takbescherming: 250A DC-schakelaar (2-4 stuks)
   • Ondersteunt gelijktijdig snel laden met 4 geweren zonder interferentie.

​IV. Samenvatting van technische voordelen​

1. Hoge onderbrekingscapaciteit: 25 kA onderbrekingscapaciteit voldoet aan de behoeften van verschillende DC-systemen.
2. Snelle onderbreking: <5 ms onderbrekingsnelheid beperkt effectief foutpropagatie.
3. Slimme integratie: Combineert boogdetectie, temperatuurbescherming en communicatiefuncties.
4. Hoge betrouwbaarheid: IP65 beschermingsgraad en lang levensduurontwerp.
5. Systeemcompatibiliteit: Ondersteunt mainstream PV-systemen en laadpaalstandaarden.

​V. Conclusie​
Deze DC-schakelaaroplossing beantwoordt aan specifieke behoeften van de sector hernieuwbare energie door gespecialiseerde DC-foutbeschermingsapparatuur te bieden. Het lost effectief DC-systeemonderbrekingsuitdagingen op, verhoogt aanzienlijk systeemveiligheid en operationele betrouwbaarheid, en biedt cruciale veiligheidssteun voor PV-energieopwekking en EV-laadinfrastructuur.