Prednostna izbira za visokonapetostno enosmerno zaščito – dvojni preboj v zmogljivosti in zanesljivosti enosmernega izolacijskega stikala

Zaradi hitrega razvoja novih energetskih sistemov se visokonapetostni enosmerni sistemi (HVDC) pogosto uporabljajo v fotovoltaiki (PV), shranjevanju energije in železniškem tranzitu. Njihovo varno delovanje je ključnega pomena, saj fiksna smer toka HVDC in pomanjkanje naravnega prehoda skozi ničlo otežujeta izolacijo in zaščito pred napakami. Zato je učinkovita in zanesljiva izolacijska oprema bistvenega pomena.

Kot ključna zaščitna naprava HVDC,Izolacijsko stikalo DC(DC stikalo za odklop) fizično izolira tokokroge, prekine napake in zagotavlja varnost. Za razliko od AC stikal je posebej zasnovano za težko ugasljive enosmerne obloke, njegovo delovanje pod visoko napetostjo pa neposredno določa raven zaščite sistema.

Ta članek podrobneje obravnavaIzolacijsko stikalo DCpreboje na področju zmogljivosti in zanesljivosti, pri čemer je analiziral njegovo osrednjo vrednost pri zaščiti HVDC za usmerjanje izbire aplikacije.

Scenariji HVDC zahtevajo visoko zmogljivost izolacijskega stikala, vključno z visokonapetostno toleranco in učinkovitim dušenjem obloka. Izolacijska stikala za enosmerni tok dosežejo dvojni preboj za izpolnjevanje teh potreb.

Pri visoki napetosti se nova generacija ponaša s strukturnimi in materialnimi nadgradnjami, ki se prilagajajo napetosti 1500 VDC in manj (in višjim napetostim za posebne projekte). Visoko trdna izolacija in optimizirani kontakti preprečujejo okvaro. V skladu s "Posebnimi standardi in zahtevami za certificiranje enosmernih izolacijskih stikal za fotovoltaične aplikacije" stikala, skladna z IEC 60947-3, delujejo stabilno pri nazivni napetosti, s porastom temperature bakrenega vodnika ≤60 K.

Za učinkovitost odklopa napredno magnetno gašenje obloka in večtočkovno odklopno stikalo hitro zatreta enosmerne obloke (ki nimajo naravnega prehoda skozi ničlo). Stikala serije ABB Emax na primer dosegajo varno odklopno moč 1500 V DC / 100 kA, s čimer se izognejo napakam.

Te nadgradnje odpravljajo tradicionalne omejitve stikal in zagotavljajo varno delovanje projektov HVDC.

Poleg zmogljivosti novo stikalo za izolacijo enosmernega toka izboljša zanesljivost, s čimer rešuje težave s kratko življenjsko dobo in visokimi stroški vzdrževanja v težkih pogojih.

Kontakti, odporni na obrabo, in optimiziran prenos podaljšujejo mehansko življenjsko dobo na več kot 10.000 operacij, kar zmanjšuje vzdrževanje in stroške – idealno za velike projekte fotovoltaike in shranjevanja energije.

Z zaščito IP66 je odporen na ekstremne temperature (od -40 ℃ do 85 ℃), vlago in solni pršilo, kar zagotavlja stabilno delovanje na prostem/v industrijskih pogojih.

Prav tako izpolnjuje standarda IEC 60947-3 in GB/T 14048.3, kar zagotavlja varnost in skladnost.

Z dvojnimi preboji se stikalo za izolacijo enosmernega toka (DC) pogosto uporablja v ključnih področjih HVDC: na enosmernih straneh PV elektrarn (izolacija med vzdrževanjem), v sistemih za shranjevanje energije (izolacija baterij in pretvornikov) ter v napajalnikih enosmernega toka za železniški tranzit/industrijo (odpravljanje napak).

1. »Posebni standardi in zahteve za certificiranje za enosmerna izolacijska stikala za fotovoltaične aplikacije« — Kitajsko združenje proizvajalcev električne opreme

2. Standard IEC 60947-3: Nizkonapetostne stikalne in krmilne naprave – 3. del

3. Priročnik za uporabo enosmernega izolacijskega stikala serije ABB Emax

V1: Kakšna je glavna razlika med izolacijskimi stikali za enosmerni in izmenični tok? O1: Stikala za enosmerni tok uporabljajo posebno gašenje obloka (npr. magnetno pihanje) za težko ugasljive enosmerne loke; stikala za izmenični tok se zanašajo na prehod izmeničnega obloka skozi ničlo.

V2: Katerim napetostnim nivojem se lahko prilagodi? O2: 1500 VDC in manj; nekateri izdelki podpirajo višje napetosti za posebne projekte.

V3: Kako zagotoviti zanesljivost v zahtevnih okoljih? O3: Zaščita IP66, materiali, odporni proti koroziji, in optimizirana struktura so odporni na ekstremne pogoje.