Tillämpningslösningar för växelströmsbrytare inom den nya energisektorn

I. Översikt​
Med den snabba utvecklingen av ny energi för elproduktion och laddinfrastruktur för elektriska fordon (EV) har DC-system ställt högre krav på säkerhetsutrustning. Traditionella AC-brytare kan inte effektivt avbryta DC-felströmmar, vilket skapar ett akut behov av specialiserade DC-brytarlösningar. Denna lösning erbjuder professionella skyddsinställningar för två huvudsakliga tillämpningsområden: fotovoltaiska (PV) elsystem och EV-laddstationer.

​II. DC-skyddslösning för PV-elsystem​

1. ​Analys av tillämpningsutmaningar​
   • Kortslutningsströmmar på DC-sidan av PV-paneler kan nå upp till 20 kA, vilket överskrider brytkapaciteten hos traditionella brytare.
   • DC-bågbränningar kan lätt orsaka brandolyckor.
   • Felplatsbestämning är svår, med en genomsnittlig felsökningstid som överstiger 2 timmar.
   • AC-brytare står inför utmaningar i form av långsam brytning och svårigheter att släcka bågar i DC-tillämpningar.
2. ​Lösningsfunktioner​
   Kärnutrustning: 1500V DC-dedikerad brytare
   • Använder magnetisk blåsbågssläckningsteknik för att effektivt avbryta DC-felströmmar.
   • Integrerar skydd mot isolering för PV-system för att säkerställa underhållssäkerhet för nätet.
   • Inbyggd modul för detektion av bågfel (AFCI) för att effektivt förhindra DC-bågbrandar.
   • Modulär design stöder snabb ersättning, vilket minskar underhållstiden.
3. ​Tekniska parametrar​
   • Nominell spänning: DC 1500V
   • Brytkapacitet: 25 kA (överstiger det maximala kortslutningsströmmen i PV-system med 20%)
   • Skyddsklass: IP65 (utomhusmodell), lämplig för tuffa miljöer
   • Driftslivslängd: ≥8,000 cykler
   • Felplatsbestämning: Stöder fjärrkommunikation och felindikering.
4. ​Implementeringsresultat​
   Ett fallstudie av en 100MW PV-anläggning visar:
   • Tiden för felplatsbestämning minskades från 2 timmar till 5 minuter.
   • Genomsnittlig årlig nedtidsminskning med 45%.
   • Risken för DC-brandar minskades med 70%.

​III. DC-skyddslösning för EV-laddstationer​

1. ​Analys av tillämpningskrav​
   • Stödjer högeffektiga snabbladdningssystem över 350 kW.
   • Förhindrar DC-kortslutningsfel under laddning.
   • Kompatibel med de mest populära laddningsprotokollstandarderna.
   • Hanterar uppvärmningsproblem orsakade av höga strömmar.
2. ​Lösningsfunktioner​
   Kärnutrustning: Vätskekylt DC-brytare
   • Använder vätskekylningsteknik för att stödja en kontinuerlig ström på 500A.
   • Integrerar laddningskommunikationsprotokoll som CCS/CHAdeMO.
   • Intelligent övertemperaturskyddssystem (automatiskt minskar belastningen vid 85°C).
   • Tvånivåskyddarkitektur: huvudbrytare + grenskydd.
3. ​Tekniska parametrar​
   • Nominell spänning: DC 1000V
   • Nominell ström: 500A (huvudbrytare), 250A (grenskydd)
   • Bryttid: <5 ms (ultrasnabb skydd)
   • Driftslivslängd: 10,000 cykler (möter kraven för högfrekvent användning)
   • Kommunikationsgränssnitt: CAN-buss/Ethernet
4. ​Typisk konfiguration​
   350 kW laddstationsskyddslösning:
   • Huvudskydd: 500A vätskekylt DC-brytare (1 enhet)
   • Grenskydd: 250A DC-brytare (2–4 enheter)
   • Stödjer samtidig snabb laddning med 4 laddpunkter utan störning.

​IV. Sammanfattning av tekniska fördelar​

1. Hög brytkapacitet: 25 kA brytkapacitet möter behoven för olika DC-system.
2. Snabb brytning: <5 ms bryttid begränsar effektivt felpropagering.
3. Smart integrering: kombinerar bågdetektion, temperaturskydd och kommunikationsfunktioner.
4. Hög tillförlitlighet: IP65 skyddsklass och lång livslängdsdesign.
5. Systemkompatibilitet: stödjer de mest populära PV-systemen och laddstationstandarderna.

​V. Slutsats​
Denna DC-brytarlösning adresserar de specifika behoven inom ny energisektorn genom att erbjuda specialiserad DC-felskyddsutrustning. Den löser effektivt utmaningar relaterade till DC-systembrytning, förbättrar betydligt systemets säkerhet och driftsäkerhet, samt ger viktig säkerhetssupport för PV-elsystem och EV-laddinfrastruktur.