Przewodnik wyboru DC MCCB dla stacji ładowania EV | Systemy 1500 V.

DC MCCB Przewodnik selekcji i zgodności dla EV Ultra-Fast Ładowanie i ładowanie floty: 1500 V DC Pojemność, wzrost temperatury i standardy Kompleksowy Przewodnik

Dlaczego ochrona po stronie DC stała się niezbędna do szybkiego ładowania infrastruktury

Globalny wzrost infrastruktury ładowania i dystrybucja regionalna (2024 → 2025)

Wzrost wykładniczy infrastruktury ładowania pojazdów elektrycznych zasadniczo zmienił wymagania dotyczące ochrony systemów elektrycznych. Według najnowszych danych branżowych globalne publiczne punkty ładowania wzrosły o ponad 40% rok do roku, a stacje szybkich ładowania DC reprezentują najszybciej rozwijający się segment. Przejście z tradycyjnych ładowarek 50 kW do ultra-szybkich systemów ładowania o mocy 150-350 kW stworzyło bezprecedensowe wymagania dotyczące sprzętu ochrony DC.

Kluczowe sterowniki rynku obejmują:

Ultra szybkie wdrożenie ładowania: 150 kW+ stacje stanowią teraz 25% nowych instalacji

Flota Elektryfikacja Floty: Wymagania ładowania pojazdów komercyjnych 500 kW+ poziomy mocy

Złożoność integracji siatki: Wyższe poziomy mocy wymagają wyrafinowanej koordynacji ochrony

Elektryczne wytrzymałe pojazdy i ładowanie floty: Implikacje wyższe napięcie/prąd

Pojawienie się elektrycznych ciężarówek i systemów ładowania floty wprowadziło nowe wyzwania techniczne, które bezpośrednio wpływają na rozmiar dyrygenta, zdolność do zerwania i efektywność energetyczną. Gdy systemy ładowania działają na poziomie 1000-1500 V z prądami przekraczającymi 500A, system ochrony musi obsłużyć:

Wymagania przekroju przewodu:

Systemy 1500 V/400A wymagają minimum przewodników 300 mm²

Czynniki obniżające temperaturę stają się krytyczne przy wysokich gęstościach prądu

Energia uszkodzenia łuku wzrasta wykładniczo wraz z poziomem napięcia

Implikacje dotyczące złamania zdolności:

Prądy zwarciowe mogą osiągnąć 15-25KA w scentralizowanych systemach ładowania

Wyginięcie DC Arc wymaga wyspecjalizowanych projektów komory

Czasy usuwania błędów muszą być skoordynowane z ochroną w górę

Rozważania dotyczące wydajności energetycznej:

Straty I²R w urządzeniach ochronnych stają się znaczące przy wysokich prądach

Specyfikacje oporności kontaktowej bezpośrednio wpływają na koszty operacyjne

Zarządzanie termicznie wpływa na niezawodność systemu i przedziały konserwacji

Podstawowe różnice między DC MCCB i AC MCCB

Trwałość łuków DC i projekt luki kontaktowej

Podstawowe wyzwanie w ochronie obwodów DC polega na wyginięciu ARC. W przeciwieństwie do systemów prądu przemiennego, w których prąd naturalnie przecina zero dwa razy na cykl, łuki DC utrzymują ciągły zasilanie energii, co utrudnia przerwę.

Kluczowe różnice projektowe:

Konfiguracja komory łukowej:

DC MCCBS wymaga wyspecjalizowanych zsyn łukowych z wzmocnieniem pola magnetycznego

Odległości kontaktu są zwykle 1,5-2x większe niż równoważne oceny prądu przemiennego

Wiele punktów przerwania na biegun jest niezbędnych do zastosowań o wyższym napięciu

Mechanizmy wyginięcia łuku:

Magnetyczne systemy wydmuchania wykorzystują stałe magnesy lub elektromagnety

Ewolucja gazu z materiałów komory łukowej pomaga w chłodzeniu łukowym

Elementy oporności serii ograniczają prąd podczas pracy

Materiały kontaktowe i geometria:

Stopy srebrne-tungsten zapewniają doskonałe charakterystykę przerwy DC

Sprężyny siły kontaktowej muszą utrzymywać ciśnienie w warunkach wysokich prądu

Kanały projektowe Arc Runner ARC z dala od głównych kontaktów

Zrozumienie napięcia/prądu DC i wartości OIOM/ICS

Czytanie specyfikacji DC MCCB wymaga zrozumienia związku między napięciami znamionowymi, zdolnościami łamania i warunkami pracy.

Interpretacja oceny napięcia DC:

UE (znamionowe napięcie operacyjne): maksymalne ciągłe napięcie robocze

UIMP (znamionowe napięcie impulsu): możliwość przepięcia przejściowego

UI (napięcie izolacji znamionowej): Wytrzymałość dielektryczna w normalnych warunkach

Klasyfikacje zdolności łamania:

OIOM (Ultimate zwarciowe pojemność): Maksymalna zdolność przerwania prądu prądu

ICS (pojemność zerwania zwarcia serwisowego): Pojemność znamionowa z ciągłą możliwością obsługi (zazwyczaj 75% OIOM)

ICW (prąd stały krótkoterminowy): zdolność termiczna w warunkach uskoków

Praktyczny przykład - System 1500V DC:

Dla systemu ładowania 1500 V z prądem nominalnym 400A:

Wybierz MCCB z UE ≥ 1500 V DC

OIOM powinno przekroczyć obliczony prąd uszkodzenia o 20% margines bezpieczeństwa

Ocena ICS określa wymagania dotyczące operacji po waleniu

Wzrost temperatury, najwyższa pojemność zwarciowa i połączenie z serią wielobiegowymi w aplikacjach DC 1000-1500V

Zastosowania DC o wysokim napięciu często wymagają wielu biegunów szeregowych, aby osiągnąć odpowiednie oceny napięcia i pojemność zerwania.

Rozważania dotyczące wzrostu temperatury:

Temperatura otoczenia Obliczenie: 2,5% na ° C powyżej 40 ° C odniesienie

Opór kontaktu wzrasta wraz z temperaturą, wpływając na straty I²R

Cykl termiczny przyspiesza degradację materiałów kontaktowych

Korzyści konfiguracyjne z serii wielobiegowej:

Podział napięcia: Każdy biegun obsługuje część napięcia systemowego

Ulepszona pojemność zerwania: Energia łuku rozmieszczona w wielu komórkach

Ulepszona niezawodność: redundancja w systemach kontaktowych

Wytyczne konfiguracji:

1000V DC: Zwykle połączenie z serią 2-biegunowymi

1200V DC: 2-3 serie biegunowe w zależności od wymagań dotyczących pojemności

1500V DC: 3-4 Seria biegunowa dla najwyższej wydajności

Krytyczne względy projektowe:

Synchronizacja bieguna zapewnia jednoczesne działanie

Rezystory stopnia napięcia mogą być wymagane do jednolitego rozkładu napięcia

Mechaniczne blokowanie zapobiega operacji jednobiegunowej

Zgodność i standardy: IEC 60947-2: 2024, UL 489/489B Kluczowe przegląd punktów

IEC 60947-2: 2024 Obowiązujący zakres i nowe przepisy dla ≤1500 V DC wyłączników

Standard IEC 60947-2 reguluje wyłączniki do zastosowań przemysłowych, chroniąc rozkład energii elektrycznej do 1000 woltów AC i 1500 woltów prądów znamionowych od kilku wzmacniaczy do 6300A i wyższej. Wersja 2024 wprowadza kilka krytycznych aktualizacji aplikacji DC:

Nowe przepisy w IEC 60947-2: 2024:

Ulepszone procedury testowania weryfikacji pojemności DC

Ulepszone limity wzrostu temperatury dla zastosowań o wysokiej prądu

Rozszerzone wymagania dotyczące testowania środowiska dla instalacji zewnętrznych

Zaktualizowane tabele koordynacyjne dla selektywnych schematów ochrony

Wymagania specyficzne dla DC:

Testowanie pojemności złamania na wielu poziomach napięcia w zakresie znamionowym

Testy wytrzymałościowe z obciążeniami DC, w tym charakterystyki silnika i rezystancji

Wymagania EMC dotyczące elektronicznych jednostek podróży w aplikacjach DC

Koordynacja izolacji dla systemów z uziemionymi i nieuzasadnionymi konfiguracjami

Zakres aplikacji:

Instalacje przemysłowe, w tym infrastruktura ładowania EV

Systemy magazynowania energii i falowniki związane z siatką

Systemy dystrybucji DC w obiektach komercyjnych i przemysłowych

Aplikacje morskie i offshore z systemami zasilania DC

UL 489/489B, Suplement SC i powszechne nieporozumienia w aplikacjach ładowania i UPS

Rodzina standardów UL 489 dotyczy formowanych wyłączników obwodów na rynkach Ameryki Północnej, z konkretnymi suplementami do wyspecjalizowanych zastosowań.

UL 489 Standardowe pokrycie:

Podstawowe wymagania MCCB dotyczące aplikacji AC i DC

Wymagania dotyczące oznaczania i identyfikacji

Testy fabryczne i procedury zapewniania jakości

UL 489B Suplement:

Zwiększone wymagania dotyczące wysokowydajnych MCCBS

Rozszerzone protokoły testowe dla wyspecjalizowanych aplikacji

Koordynacja z innymi urządzeniami ochronnymi

Suplement SC (warunki specjalne):

Szczegółowe wymagania dotyczące UPS i aplikacji magazynowania energii

Ulepszone możliwości wytrzymania krótkiego czasu

Specjalne wymagania dotyczące oznaczeń dla aplikacji DC

Powszechne nieporozumienia:

„UL 489 obejmuje wszystkie aplikacje DC” - Rzeczywistość: oceny DC wymagają konkretnych testów i mogą wymagać suplementu SC

„Oceny AC i DC są wymienne” - Rzeczywistość: pojemność zerwania DC wynosi zazwyczaj 50-70% równoważnej oceny prądu przemiennego

„Elektroniczne jednostki podróży działają identycznie w AC/DC” - Rzeczywistość: aplikacje DC mogą wymagać wyspecjalizowanych algorytmów

Przykłady dokumentacji technicznej producenta:

Wiodący producenci podają szczegółowe przewodniki aplikacji, które określają:

Czynniki wyodrębnione dla aplikacji DC

Tabele koordynacyjne z urządzeniami ochronnymi w górę

Czynniki korekcji środowiska

Wymagania dotyczące instalacji i konserwacji

Typowa topologia systemu i koordynacja ochrony

Rozproszone/scentralizowane systemy prostowników i ochrona magistrali

Nowoczesne instalacje ładowania EV wykorzystują różne podejścia architektoniczne, każde z określonymi wymogami ochrony.

Rozproszona architektura prostowników:

Poszczególne prostowniki na punkt ładowania

Niższe poziomy prądu uszkodzenia, ale zwiększona złożoność

Koordynacja ochrony z wieloma źródłami

Scentralizowana architektura prostowników:

Wspólny autobus DC obsługujący wiele punktów ładowania

Wyższe prądy uszkodzenia wymagające solidnej ochrony

Uproszczona koordynacja, ale wyższe wymagania dotyczące zdolności złamania

Strategie ochrony autobusów:

Główny DC MCCB przy wyjściu prostownika z selektywną koordynacją

Ochrona podawania poszczególnych punktów ładowania

Wykrywanie błędów łukowych dla wczesnej interwencji uskoków

Przykład systemu - 1MW stacja ładowania:

Główny prostownik (1500 V DC, 670a)

├wiąt Main DC MCCB (800A, 25KA Pojemność złamania)

Autobus ├wiąt (1500 V)

├wiąt podajnik 1 MCCB (125A) → 150 kW ładowarki

├wiąt Feeder 2 MCCB (125A) → 150 kW ładowarki

├wiąt Feeder 3 MCCB (250A) → 300 kW ładowarki

└wiąt Feeder 4 MCCB (400A) → 500 kW ładowarki floty

Wybór krzywej podróży i selektywna koordynacja

Właściwa koordynacja ochrony gwarantuje, że uskoki są wyczyszczone przez urządzenie ochronne najbliższe lokalizacji uszkodzenia.

Charakterystyka krzywej podróży:

Długoletnie opóźnienie (ochrona przed przeciążeniem):

Ustawienia: 80-100% prądu znamionowego

Opóźnienie czasowe: 10-3600 sekund

Cel: Ochrona cieplna kablowego i sprzętu

Opóźnienie krótkoterminowe (koordynacja):

Ustawienia: 150-1000% prądu znamionowego

Opóźnienie czasowe: 0,1-0,5 sekundy

Cel: Selektywna koordynacja z urządzeniami z dół

Natychmiastowe (ochrona zwarcia):

Ustawienia: prąd znamionowy 2-15x

Opóźnienie czasowe: <0,1 sekundy

CEL: Natychmiastowe usuwanie błędów dla prądów wysokiego uszkodzenia

Przykład koordynacji:

Dla kaskadowego systemu z podajnikiem 800A i 125A:

Główny MCCB: Długoletni 800A, krótki czas 2400A/0,3S, natychmiastowy 8000A

Feeder MCCB: Długoletni 125A, krótki czas 375A/0,1S, natychmiastowe 1250A

Uziemienie, odwrotna moc i polaryzacja strategie ochrony odwracania

Systemy DC wymagają specjalistycznej ochrony w warunkach, które nie są napotkane w aplikacjach AC.

Ochrona błędów podłoża:

Wykrywanie prądu resztkowego za pomocą czujników efektu Halla

Systemy monitorowania izolacji do wczesnego wykrywania błędów

Selektywna koordynacja błędów gruntowych między poziomami

Ochrona mocy odwrotnej:

Krytyczne dla systemów związanych z siatką z magazynowaniem energii

Zapobiega kalece podczas operacji konserwacyjnych

Koordynacja z stycznikami izolacyjnymi i rozłączami

Ochrona od odwrócenia biegunowości:

Mechaniczne klucze złączy zapobiega nieprawidłowym połączeniom

Elektroniczne obwody wykrywania dla integralności kablowej

Blokowanie diod w obwodach krytycznych

Integracja ochrony:

Nowoczesne systemy integrują wiele funkcji ochrony:

MCCB zapewnia ochronę nadprądową i zwarciową

Styczniki zapewniają izolację i blokowanie mocy odwrotnej

Bezpieczniki zapewniają ochronę tworzenia kopii zapasowych dla niepowodzeń półprzewodników

Przekaźniki błędów naziemnych zapewniają ochronę personelu

Lista kontrolna wyboru oparta na scenariuszach

Poziomy napięcia: 1000/1200/1500 V DC

Systemy 1000 V DC:

Zastosowania: ładowanie średniej mocy (50-150 kW), systemy magazynowania energii

Konfiguracja MCCB: seria 2-biegunowa dla zwiększonej pojemności zerwania

Typowe oceny: 63A-630A, OIOM do 25ka

Standardy: IEC 60947-2, UL 489 z ocenami DC

Systemy 1200V DC:

Zastosowania: ładowanie pojazdów użytkowych, dystrybucja DC przemysłowa

Konfiguracja MCCB: 2-3 serie biegunowe w zależności od poziomów błędów

Typowe oceny: 125A-800A, OIOM do 35KA

Specjalne rozważania: Ograniczona standardowa dostępność, niestandardowe rozwiązania Wspólne

Systemy 1500 V DC:

Zastosowania: Ultra szybkie ładowanie, magazynowanie energii w skali siatki, ładowanie ciężkiego pojazdu

Konfiguracja MCCB: seria biegunowa 3-4 dla najwyższej wydajności

Typowe oceny: 200A-1600A, OIOM do 50KA

Standardy: Systemy certyfikowane IEC 60947-2 specjalnie zaprojektowane do aplikacji wysokiego napięcia

Pojemność zerwania: Współczynnik bezpieczeństwa oparty na zwarciu w miejscu 1,2-1,5 ×

Właściwy wybór pojemności zerwania wymaga dokładnej analizy prądu:

Metodologia obliczania prądu błędu:

Analiza impedancji źródłowej: obejmują impedancje transformatora, prostownika i kabli

Konfiguracja systemu: Rozważ wszystkie równoległe źródła i wkłady magazynowania energii

Przyszłe rozszerzenie: Rozlicz planowane dodatki systemowe

Zastosowanie współczynnika bezpieczeństwa:

1,2 × Współczynnik: w przypadku dobrze zdefiniowanych systemów z minimalnymi planami ekspansji

1,5 × Współczynnik: dla systemów z planowaną ekspansją lub niepewnymi impedancjami źródłowymi

2,0 × Współczynnik: w przypadku krytycznych zastosowań wymagających maksymalnej niezawodności

Praktyczny przykład:

Witryna z obliczonym prądem błędu 18KA:

Minimalna ocena OIOM: 18ka × 1,2 = 21,6Ka

Zalecane standardowe ocenę: 25ka

Wnioski o wysokiej niezawodności: 35KA

Konfiguracja bieguna i rozważania seryjne/równoległe dla oceny napięcia i wzmocnienia chłodzenia

Korzyści z połączenia serii:

Ulepszenie oceny napięcia: Każdy biegun przyczynia się do całkowitej oceny napięcia

Ulepszenie pojemności złamania: rozkład energii łuku w wielu komórkach

Ulepszenie niezawodności: nadmiarowe systemy kontaktowe

Wytyczne konfiguracji serii:

Mechaniczne blokowanie: zapewnia jednoczesne działanie wszystkich biegunów

Gradowanie napięcia: rezystory lub kondensatory do jednolitego rozkładu napięcia

Koordynacja łuku: zsynchronizowane ekstynkcja łuku na wszystkich biegunach

Zastosowania połączenia równoległego:

Obecne ulepszenie oceny: Wiele biegunów Udostępnij prąd obciążenia

Zarządzanie termicznie: rozproszone wytwarzanie ciepła

Redundancy: Ciąg dalszy działanie z awarią pojedynczego bieguna

Strategie poprawy chłodzenia:

Wybór materiału kontaktowego: srebro-tungsten dla doskonałej przewodności cieplnej

Konstrukcja terminal: Ulepszone możliwości radiatora

Zarządzanie przepływem powietrza: odpowiednie odstępy i wentylacja

Wymagania certyfikacyjne i środowiskowe: UL/IEC, Ocena IP, -25 ~+70 ℃, Korekta wysokości

Wymagania certyfikacyjne:

Certyfikacja UL:

UL 489 dla podstawowych wymagań MCCB

UL 489B dla ulepszonych aplikacji wydajnościowych

Suplement SC dla specjalistycznych warunków

Certyfikacja IEC:

IEC 60947-2 do zastosowań przemysłowych

Certyfikaty specyficzne dla kraju (CE, CCC itp.)

Weryfikacja laboratoryjna stron trzecich

Ochrona środowiska:

Oceny IP (ochrona wnikania):

IP20: Aplikacje wewnętrzne z podstawową ochroną

IP54: Zastosowania na zewnątrz z ochroną pyłu i wody

IP65: Surowe środowiska z całkowitą ochroną pyłu i wody

Rozważania zakresu temperatury:

Standardowa ocena: -5 ° C do +40 ° C otoczenie

Zakres rozszerzony: -25 ° C do +70 ° C z czynnikami wyłączającymi

Wymagania odstępujące: 2,5% na ° C powyżej 40 ° C

Korekta wysokości:

Standard: do 2000 m nad poziomem morza

Duża wysokość: objęcie wymagane powyżej 2000 m

Współczynnik korekcji: 1% na 100 m powyżej 2000 m

Studia przypadków i wymiarowe zastępowanie

480-1000V DC DC FLOTY RETROFIT: PRE/POST AC MCB → DC MCCB Wydajność konwersji

Tło projektu:

Główna firma logistyczna zmodernizowała zakład do ładowania zajezdni od ładowania AC (480 V) do szybkiego ładowania DC (1000 V) w celu skrócenia czasu ładowania dla floty dostarczania elektrycznego.

Oryginalna konfiguracja systemu:

Rozkład prądu przemiennego: 480 V, 3-faza

Ochrona: Standard AC MCCBS (UL 489)

Moc ładowania: 22 kW na pojazd

Rozmiar floty: 50 pojazdów

Energia dzienna: ~ 5,5 mWh

Zaktualizowana konfiguracja systemu:

Rozkład DC: 1000V DC Bus

Ochrona: Specjalistyczne DC MCCBS (IEC 60947-2)

Moc ładowania: 150 kW na pojazd

Rozmiar floty: 50 pojazdów (rozszerzalne do 100)

Codzienna energia: ~ 7,5 mWh (szybszy zwrot)

Porównanie wydajności:

Straty systemowe:

Przed: 8,5% straty systemu (głównie w etapach konwersji)

Po: 4,2% straty systemu (zmniejszone straty konwersji)

Roczne oszczędności: 185 000 USD kosztów energii

Odpowiedź usterki:

Przed: Średni czas wyczyszczenia błędów 150 ms (zależne od zerowego przejścia)

Po: Spójny czas usuwania błędów 80 ms (elektroniczne jednostki podróży)

Wskaźnik uszkodzeń: 60% zmniejszenie niedogodności

Wymagania dotyczące konserwacji:

Przed: Kwartalna inspekcja, roczna kalibracja

Po: Półletnia kontrola z monitorowaniem warunków

Koszty utrzymania: 35% obniżenie kosztów pracy

Części zamienne i konserwacja: starzenie się komory łukowej i kontrola obrazowania termicznego

Wzory degradacji komory łukowej:

Aplikacje DC tworzą unikalne wzory zużycia, które wymagają specjalistycznego monitorowania:

Kontaktowe monitorowanie erozji:

Kontrola wzrokowa: Warunki powierzchni kontaktowej i pomiar szczeliny

Pomiar rezystancji: Wzrost wskazuje na degradację kontaktu

Testowanie siły roboczej: weryfikacja napięcia sprężynowego

Ocena stanu Izby ARC:

Kontrola zlipy łukowej: śledzenie węgla i degradacja materiałów

Testowanie ewolucji gazu: integralność pieczęci komory

Oporność na izolację: testowanie wysokiego napięcia przy napięciu 2,5 x

Najlepsze praktyki obrazowania termicznego:

Nowoczesne programy konserwacji wykorzystują obrazowanie termiczne do konserwacji predykcyjnej:

Punkty monitorowania temperatury:

Połączenia końcowe (powinny znajdować się w granicach 10 ° C od wzrostu otoczenia + i²r)

Obszary kontaktowe (dostępne punkty na zewnętrznej sprawie)

W okolicy komory łukowej (wskazuje wewnętrzne ogrzewanie)

Analiza podpisu termicznego:

Normalne działanie: Jednolity rozkład temperatury

Degradacja kontaktu: gorące plamy w połączeniach terminalowych

Problemy z komory łukowej: podwyższone temperatury w pobliżu mechanizmu przełączania

Optymalizacja harmonogramu konserwacji:

Na podstawie danych trendów termicznych:

Zielona strefa (wzrost <20 ° C): normalne przedziały kontroli

Żółta strefa (wzrost 20-40 ° C): zwiększona częstotliwość monitorowania

Strefa czerwona (> 40 ° C wzrost): natychmiastowa kontrola i prawdopodobna wymiana

Strategia zapasów części zamiennych:

Kompletne jednostki MCCB: 10% zainstalowanej bazy dla krytycznych aplikacji

Zestawy kontaktowe: Dostępne dla projektów podlegających wymianom terenowym

Komory łukowe: dla konstrukcji modułowych umożliwiających wymianę komponentów

Elektroniczne jednostki podróży: Oddzielne oszczędzanie systemów z wymiennymi jednostkami

Często zadawane pytania (FAQ)

Jaka jest różnica między wyłącznikami DC MCCB, DC MCB i DC (DCB)?

DC MCCB (formowany wyłącznik obwodu):

Obecny zakres: 15A-3200A

Napięcie: do 1500 V DC

Zastosowania: przemysłowe, komercyjne, duże instalacje

Funkcje: elektroniczne jednostki wycieczki, możliwości komunikacji, wysoka pojemność

DC MCB (wyłącznik miniaturowy):

Obecny zakres: 1A-125A

Napięcie: zazwyczaj do 1000 V DC

Aplikacje: małe instalacje, słoneczne domy domowe, ochrona panelu

Cechy: Naprawiono wycieczki termiczne, kompaktowe rozmiar, montaż szyny din

Wyłącznik obwodu DC (DCB - termin ogólny):

Obejmuje zarówno MCCBS, jak i MCBS

Może obejmować wyspecjalizowane wyłączniki, takie jak SF6 lub typy próżniowe

Może zapoznać się z zaprojektowanymi wyłącznikami dla określonych aplikacji

Kryteria wyboru:

Obecny poziom: MCB dla <125a, MCCB dla wyższych prądów

Pojemność zerwania: MCCBS oferuje wyższe oceny na OIOM

Funkcjonalność: MCCBS zapewnia zaawansowane funkcje ochrony i monitorowania

Koszt: MCB bardziej ekonomiczny dla małych zastosowań

Dlaczego systemy prądu stałego 1500 V wymagają połączenia z serią wielobiegowymi?

Potrzeba połączenia z serią wielobiegowymi w systemach DC 1500 V wynika z kilku ograniczeń technicznych:

Ograniczenia izolacji:

Wyłączniki jednobiegunowe zwykle oceniane za maksymalnie 1000-1200 V DC

Podział izolacji staje się krytyczny ponad te poziomy

Połączenie szeregowe rozpowszechnia naprężenie napięcia na wielu biegunach

Wymagania wyginięcia ARC:

Wyższe napięcia tworzą bardziej trwałe łuki

Wiele punktów przerwania zapewnia lepszą przerwę ARC

Każdy biegun przyczynia się do całkowitej energii wyginięcia łuku

Wymagania dotyczące luki kontaktowej:

1500 V wymaga większych luk kontaktowych niż praktyczne w pojedynczym biegunie

Projektowanie wielu indywidualnych umożliwia optymalizację luki każdego bieguna

Zmniejszona ogólna wielkość opakowania w porównaniu z równoważnym pojedynczym biegunem

Ulepszenie pojemności złamania:

Energia łuku uszkodzenia wzrasta wraz z napięciem kwadratowym (V²)

Wiele biegunów ma obciążenie energetyczne ARC

Lepsza niezawodność i dłuższa żywotność kontaktowa

Typowe konfiguracje:

1000 V: seria 2-biegunowa (500 V na słup)

1200 V: seria 3-biegunowa (400 V na słup)

1500 V: seria biegunowa 3-4 (375-500 V na biegun)

Jak zweryfikować oceny I²T, wzrost temperatury i koordynację z szynami dystrybucyjnymi?

I²t Weryfikacja oceny:

Ocena I²T (Energy) reprezentuje energię cieplną, którą urządzenie może wytrzymać podczas warunków uszkodzenia.

Metoda obliczeniowa:

I²t = ∫ (i²) dt nad czasem trwania błędu

Kroki weryfikacji:

Analiza prądu błędu: oblicz maksymalny prąd i czas trwania

Koordynacja w górę: Weryfikacja urządzenia Upstream usunie usterkę w czasie MCCB

Koordynacja kablowa: Upewnij się, że kabel I²T przekracza MCCB Let-Through Energy

Dane producenta: Użyj opublikowanych krzywych wynajmowania do weryfikacji

Weryfikacja wzrostu temperatury:

Wzrost temperatury w stanie ustalonym:

ΔT = i²r × θ_thermal

Gdzie:

I = prąd obciążenia

R = całkowita opór obwodu

θ_thermal = opór termiczny (° C/w)

Protokół testowy:

Testowanie obciążenia: Zastosuj prąd znamionowy na określony czas (zwykle 1-8 godzin)

Monitorowanie temperatury: zmierz w punktach krytycznych za pomocą skalibrowanych instrumentów

Korekta otoczenia: uwzględnij warunki instalacji

Kryteria akceptacji: Wzrost nie powinien przekraczać specyfikacji producenta

Koordynacja autobusów:

Dopasowanie gęstości prądu:

Terminale MCCB i szyny samochodowe powinny mieć kompatybilne prądowe gęstości

Typowy limit: 1-2 A/mm² dla przewodów miedzianych

Wymagane wymagane dla podwyższonych temperatur otoczenia

Kompatybilność rozszerzalności termicznej:

Różne wskaźniki ekspansji mogą stresować połączenia

Elastyczne połączenia mogą być wymagane w długim okresie

Regularne przedziały kontroli powinny uwzględniać cykl termiczny

Weryfikacja oporu kontaktowego:

Zmierz rezystancję połączenia za pomocą mikro-ohmmienia

Typowe wartości: <50 mikroohm

Wartości oporności na popularność wskazują na degradację

Najlepsze praktyki instalacyjne:

Użyj zalecanych przez producenta wartości momentu obrotowego

Zastosuj związek stawowy do połączeń aluminiowych

Zapewnij odpowiednie wsparcie, aby zapobiec naprężeniom mechanicznym

Zachowaj odpowiednie prześwity do rozszerzalności cieplnej

Niniejszy przewodnik zawiera kompleksowe informacje techniczne dla inżynierów elektrycznych, wykonawców EPC i operatorów stacji ładowania zaangażowanych w wybór i zastosowanie DC MCCB. Aby uzyskać konkretne wybór produktów i szczegółowe badania koordynacyjne, skonsultuj się z wykwalifikowanymi inżynierami elektrycznymi i specjalistami ds. Aplikacji producenta.