Zašto zaštita istosmjernog kruga postaje kritična za budućnost energetskih sistema?

Globalna elektroprivreda postaje sve ovisna o jednosmjernoj struji. Solarni fotonaponski nizovi, sistemi za skladištenje energije baterija, stanice za punjenje električnih vozila, telekomunikaciona oprema i data centri sadrže važne DC sekcije. Kako se ove aplikacije šire, zaštita kola se pomiče sa prateće komponente na centralni dio sigurnosti sistema. ADC prekidačmora brzo i sigurno isključiti nenormalnu struju, ograničavajući oštećenje kablova, pretvarača, baterija i povezane opreme.

Prekid DC je tehnički drugačiji od prekidanja AC. U AC krugu, struja prirodno prelazi nulu mnogo puta u sekundi, što pomaže u gašenju električnog luka. DC nema prirodno ukrštanje nule, tako da luk može ostati stabilan nakon razdvajanja kontakata. Prekidači dizajnirani za jednosmjernu struju stoga zahtijevaju odgovarajuće kontaktne strukture, lučne kanale, rasporede magnetnog izduvavanja, izolacijske udaljenosti i konfiguracije ožičenja. Nikada se ne treba pretpostaviti da je AC prekidač prikladan za DC servis samo zato što se njegova strujna snaga čini adekvatnom.

Jedan jasan trend industrije je pomak ka višim naponima sistema i većoj gustini snage. Viši istosmjerni napon može smanjiti struju za istu snagu koja se prenosi, čime se smanjuju gubici provodnika i zahtjevi za kablovima. Međutim, to također čini koordinaciju izolacije i prekid luka zahtjevnijim. Odabir proizvoda mora uzeti u obzir nazivni radni napon, nazivnu struju, broj polova, prekidnu sposobnost kratkog spoja, okruženje korištenja i način povezivanja koji je naveo proizvođač. Zahtjevi za polaritet su posebno važni za neke dizajne DC prekidača.

Drugi trend je bliža koordinacija između prekidača i elektronskog nadzora. Moderni energetski sistemi sve više koriste senzore, kontrolere i komunikacione mreže za identifikaciju pregrijavanja, preopterećenja, kvarova na izolaciji i abnormalnih radnih obrazaca. Mehanička zaštita je i dalje neophodna, ali postaje dio šire arhitekture zaštite koja može uključivati ​​osigurače, uređaje za zaštitu od prenapona, kontaktore, uređaje za nadzor izolacije i sisteme upravljanja baterijama. Selektivnosti između upstream i downstream uređaja također se pridaje više pažnje jer nepotrebno gašenje može utjecati na cijeli solarni niz, stalak za skladištenje, ormarić za punjenje ili industrijski proces.

DAM3DC-250 prikazan odShanghai Dada Electricilustruje tip jednosmjernog prekidača u obliku kućišta koji se koristi u distribuciji veće struje. Vidljive specifikacije pokazuju nazivnu struju od 250 A, DC nazivni napon od 1000 V, prekidni kapacitet od 20 kA i dvopolni dizajn. Ove vrijednosti opisuju njegov predviđeni električni raspon; oni sami po sebi ne određuju prikladnost za svaku instalaciju. Inženjeri i dalje moraju provjeriti stvarni nivo kratkog spoja, veličinu provodnika, temperaturu okoline, uvjete kućišta, karakteristike opterećenja, visinu instalacije, primjenjive standarde i potrebnu koordinaciju zaštite.

Za krajnje korisnike, jasno označavanje i dokumentacija su jednako vrijedni, jer ispravne odluke o instalaciji, održavanju i zamjeni zavise od poznavanja provjerenih ocjena uređaja i ograničenja u radu.

Gledajući unaprijed, kupci će staviti veći naglasak na validaciju specifične za aplikaciju umjesto na odabir uređaja samo prema trenutnoj ocjeni. Pouzdana DC zaštita ovisi o pravilnom usklađivanju napona, adekvatnoj sposobnosti prekida, pravilnoj konfiguraciji polova, kontroliranoj instalaciji i periodičnoj kontroli. Kako se obnovljiva proizvodnja, skladištenje i elektrificirani transport nastavljaju razvijati, razumijevanje ovih osnova pomoći će dizajnerima sistema da smanje rizik i izgrade pouzdanije DC mreže.