Preferovaná volba pro ochranu proti vysokému napětí a stejnosměrnému proudu – Dvojitý průlom ve výkonu a spolehlivosti odpojovače stejnosměrného proudu

S rychlým rozvojem nových energií se systémy vysokého napětí stejnosměrného proudu (HVDC) široce používají ve fotovoltaice (FV), skladování energie a železniční dopravě. Jejich bezpečný provoz je zásadní, protože pevný směr proudu HVDC a absence přirozeného průchodu nulou ztěžují izolaci a ochranu proti poruchám. Proto je nezbytné efektivní a spolehlivé izolační zařízení.

Jako klíčové ochranné zařízení HVDC,DC izolační spínač(DC odpojovač) fyzicky izoluje obvody, odpojuje poruchy a zajišťuje bezpečnost. Na rozdíl od AC odpojovačů je speciálně navržen pro obtížně uhasitelné stejnosměrné oblouky a jeho výkon při vysokém napětí přímo určuje úroveň ochrany systému.

Tento článek podrobněji rozebíráDC izolační spínačprůlomy ve výkonu a spolehlivosti a analýza jeho klíčové hodnoty v ochraně HVDC pro vodítko při výběru aplikace.

Scénáře HVDC vyžadují vysoký výkon odpojovacího spínače, včetně tolerance vysokého napětí a účinného potlačení oblouku. Odpojovací spínač DC dosahuje dvou průlomů, které tyto potřeby splňují.

V oblasti tolerance vysokého napětí se nová generace vyznačuje strukturálními a materiálovými vylepšeními a je přizpůsobena napětí 1500 V DC a nižšímu (a vyššímu pro speciální projekty). Vysoce pevná izolace a optimalizované kontakty zabraňují poruchám. V souladu s dokumentem „Zvláštní normy a certifikační požadavky pro odpojovače stejnosměrného proudu pro fotovoltaické aplikace“ pracují spínače splňující normu IEC 60947-3 stabilně při jmenovitém napětí s nárůstem teploty měděného vodiče ≤60 K.

Pro zajištění vypínacího výkonu pokročilé magnetické zhášení oblouku a vícebodové vypínání rychle potlačují stejnosměrné oblouky (kterým chybí přirozený průchod nulou). Například spínače řady ABB Emax dosahují bezpečného vypínání 1500 V DC / 100 kA, čímž se zabrání poruchám.

Tato vylepšení boří tradiční omezení přepínačů a zajišťují bezpečný provoz projektů HVDC.

Kromě výkonu nový DC odpojovač zlepšuje spolehlivost, řeší problémy s krátkou životností a vysokou údržbou v náročných podmínkách.

Kontakty odolné proti opotřebení a optimalizovaný přenos prodlužují mechanickou životnost na více než 10 000 operací, čímž snižují náklady na údržbu a údržbu – ideální pro velké fotovoltaické projekty a projekty skladování energie.

Díky ochraně IP66 odolává extrémním teplotám (-40 °C až 85 °C), vlhkosti a solné mlze, což zajišťuje stabilní venkovní/průmyslový provoz.

Splňuje také normy IEC 60947-3 a GB/T 14048.3, což zaručuje bezpečnost a shodu s předpisy.

Díky dvěma průlomovým vlastnostem se DC odpojovač široce používá v klíčových oblastech HVDC: DC strany FV elektráren (izolace během údržby), systémy pro ukládání energie (izolace baterií a měničů) a DC zdroje napájení pro železniční dopravu/průmysl (přerušení poruch).

1. „Zvláštní normy a certifikační požadavky pro stejnosměrné odpojovací spínače pro fotovoltaické aplikace“ — Čínská asociace průmyslu elektrických zařízení

2. Norma IEC 60947-3: Nízkonapěťové rozváděče a řídicí přístroje – Část 3

3. Produktový manuál k odpojovači stejnosměrného proudu řady ABB Emax

Otázka 1: Jaký je hlavní rozdíl mezi odpojovacími spínači pro stejnosměrný a střídavý proud? Odpověď 1: Spínače pro stejnosměrný proud používají speciální hašení oblouku (např. magnetické foukání) pro obtížně uhasitelné stejnosměrné oblouky; spínače pro střídavý proud se spoléhají na průchod nulou pro střídavý oblouk.

Q2: Na jaké úrovně napětí se dokáže přizpůsobit? A2: 1500 V DC a méně; některé produkty podporují vyšší úrovně pro speciální projekty.

Q3: Jak zajistit spolehlivost v náročných podmínkách? A3: Stupeň krytí IP66, materiály odolné proti korozi a optimalizovaná konstrukce odolávají extrémním podmínkám.