Preferovaná voľba pre ochranu pred vysokým jednosmerným prúdom – dvojitý prelom vo výkone a spoľahlivosti jednosmerného odpojovača

Vzhľadom na rýchly rozvoj nových energií sa systémy vysokého napätia DC (HVDC) široko používajú vo fotovoltaike (FV), skladovaní energie a železničnej doprave. Ich bezpečná prevádzka je kritická, pretože pevný smer prúdu HVDC a absencia prirodzeného prechodu nulou sťažujú izoláciu a ochranu pred poruchami. Preto je nevyhnutné efektívne a spoľahlivé izolačné zariadenie.

Ako kľúčové ochranné zariadenie HVDC,Izolačný spínač jednosmerného prúdu(DC odpojovač) fyzicky izoluje obvody, odpojuje poruchy a zaisťuje bezpečnosť. Na rozdiel od AC odpojovačov je špeciálne navrhnutý pre ťažko uhasiteľné jednosmerné oblúky a jeho výkon pri vysokom napätí priamo určuje úrovne ochrany systému.

Tento článok podrobnejšie rozoberáIzolačný spínač jednosmerného prúduprelomové objavy vo výkone a spoľahlivosti, pričom sa analyzujú jeho kľúčové hodnoty v ochrane HVDC s cieľom usmerniť výber aplikácie.

Scenáre HVDC vyžadujú vysoký výkon odpojovača, vrátane tolerancie vysokého napätia a účinného potlačenia oblúka. Odpojovač jednosmerného prúdu dosahuje dvojité prelomové funkcie, ktoré spĺňajú tieto potreby.

V oblasti tolerancie vysokého napätia sa nová generácia vyznačuje štrukturálnymi a materiálovými vylepšeniami a prispôsobuje sa napätiu 1500 V DC a nižšiemu (a vyššiemu pre špeciálne projekty). Vysokopevnostná izolácia a optimalizované kontakty zabraňujú poruche. Podľa „Špeciálnych noriem a certifikačných požiadaviek pre jednosmerné odpojovače pre fotovoltaické aplikácie“ pracujú spínače v súlade s normou IEC 60947-3 stabilne pri menovitom napätí s nárastom teploty medeného vodiča ≤60 K.

Pre výkonné vypínanie pokročilé magnetické zhášanie oblúka a viacbodové vypínanie rýchlo potláčajú jednosmerné oblúky (ktorým chýba prirodzený prechod nulou). Napríklad spínače série ABB Emax dosahujú bezpečné vypínanie 1500 V DC / 100 kA, čím sa predchádza poruchám.

Tieto vylepšenia prekonávajú tradičné obmedzenia prepínačov a zabezpečujú bezpečnú prevádzku projektov HVDC.

Okrem výkonu nový DC odpojovač zlepšuje aj spoľahlivosť, rieši problémy s krátkou životnosťou a náročnou údržbou v náročných podmienkach.

Kontakty odolné voči opotrebovaniu a optimalizovaný prenos predlžujú mechanickú životnosť na viac ako 10 000 operácií, čím znižujú náklady na údržbu – ideálne pre veľké fotovoltaické systémy a projekty skladovania energie.

Vďaka ochrane IP66 odoláva extrémnym teplotám (-40 ℃ až 85 ℃), vlhkosti a soľnej hmle, čím zaisťuje stabilnú vonkajšiu/priemyselnú prevádzku.

Spĺňa tiež normy IEC 60947-3 a GB/T 14048.3, čo zaručuje bezpečnosť a súlad s predpismi.

Vďaka dvojitému prelomu sa DC izolačný spínač široko používa v kľúčových oblastiach HVDC: DC strany FV elektrární (izolácia počas údržby), systémy skladovania energie (izolácia batérie a meniča) a DC napájacie zdroje železničnej dopravy/priemyselu (prerušenie porúch).

1. „Špeciálne normy a certifikačné požiadavky pre jednosmerné odpojovače pre fotovoltaické aplikácie“ — Čínska asociácia priemyslu elektrických zariadení

2. Norma IEC 60947-3: Nízkonapäťové rozvádzače a riadiace zariadenia – Časť 3

3. Produktová príručka pre odpojovač jednosmerného prúdu série ABB Emax

Otázka 1: Aký je hlavný rozdiel medzi odpojovačmi jednosmerného a striedavého prúdu? Odpoveď 1: Jednosmerné odpojovače používajú špeciálne hasiace zariadenia (napr. magnetické fúkanie) pre ťažko uhasiteľné jednosmerné oblúky; spínače striedavého prúdu sa spoliehajú na prechod nulou striedavého oblúka.

Otázka 2: Akým úrovniam napätia sa dokáže prispôsobiť? Odpoveď 2: 1500 V DC a menej; niektoré produkty podporujú vyššie úrovne pre špeciálne projekty.

Otázka 3: Ako zabezpečiť spoľahlivosť v náročných podmienkach? Odpoveď 3: Stupeň krytia IP66, materiály odolné voči korózii a optimalizovaná konštrukcia odolávajú extrémnym podmienkam.