500 Vから1500 V - 高度なDC成形ケースサーキットブレーカーが現代ソーラー、EV充電、エネルギー貯蔵システムを保護する方法

DC電圧跳躍保護の問題

2025年に、私は200mWの太陽光発電所のテーブルサイドとDC 500V成形ケースサーキットブレーカーが喫煙し始めました。光になると、弦の電圧はゼロ下の温度で580Vに増加しました。それは、ソーラーシステムの電圧レベルが上昇したため、従来のDC保護装置がこれまでに扱ったことのない危険の種類にすぐに直面することに私を襲った瞬間でした。元のDC 500Vは、今日のDC 1000Vになりました。最新のものはエネルギー貯蔵アプリケーションのDC 1500Vであり、各電圧の跳躍は、電圧革命によって引き起こされるDC MCCBの基本的な技術的境界を上回っています。私はソーラーEPCの専門知識を持つ電気エンジニアであるため、保護装置のこの傾向が技術の進歩を刺激しているのを見てきました。システムの効率と安全性の信頼性のこのバランスの重要性を把握しています。

DC MCCB運用原則とAC MCCBは重要な側面が異なります

DC MCCBSは、AC MCCBSと同じ原則で動作します。 MCCBの主要な動作原則は、スイッチの接点ポイントを迅速に分離してギャップを作成することです。 ARCの絶滅が比較的単純であるAC回路ブレーカーとは異なり、自然電流がゼロ交差を減少させることに起因するため、DC MCCBは連続電流の流れを中断する必要があります。主な違いは、ARC管理の方法であり、DCアークはより柔らかく消火するのがより困難です。インナーモンゴルの2021年のプロジェクトでは、システム用に選択されていないDC MCCBが1000V DCで15kaの短絡電流を中断できなかったため、A AC相当のDC破壊容量定格に依存することはできませんでした。 ARC絶滅技術は、磁気爆発の形で発生します。たとえば、DC MCCBでは、断熱ガスがノード間でアークを冷却して分離し、以前の設計よりもはるかに信頼性が高くなります。

3つの電圧レベルの比較：DC 500V、1000V、1500V

DC 500Vシステム

初期のユーティリティスケールのソーラー設置の主力馬、DC 500Vシステムは実証済みの信頼性を示していますが、文字列構成の柔軟性がありません。たとえば、2018 - 2020年に新jiangで複数の50MWプラントで作業しているため、Schneider NSXシリーズのようなDC 500V MCCBSが、より並行した文字列で信頼性の高いパフォーマンスを提供していました。その結果、プラントがターゲット出力に到達するために、パッケージに40個以上の弦が必要でした。

DC 1000Vシステム

DC 1000Vシステムは、すでに大規模な太陽光発電所の現在の業界標準となっており、500Vのシステムと比較してBOSコストを8〜12％削減しています。 ABBのTMAX XTシリーズとEatonのMagnum DS MCCBSは、最大20 KAまでの利用可能な速度能力により、1000Vアプリケーションの頼りになるピックです。

DC 1500Vシステム

DC 1500Vシステムは出現し始めており、現在はエネルギー貯蔵およびいくつかの大規模なソーラープロジェクトで使用されています。それにもかかわらず、それらの使用は引き続き効率の境界を押し広げています。今のところ、認定ソリューションは、Siemens 3VAシリーズや三菱などのプレミアムメーカーから入手できます。

典型的なアプリケーションシナリオ

ソーラーアレイとストリング保護

コンビナーボックスでは、DC MCCBSは、過電流および短絡断層に対する第一式の防衛線として機能します。青海での2022年のプロジェクトでは、標準の1000V MCCBが空気の密度熱散逸の減少のために15％を必要とするため、高高度の設置が3200mの標準的な考慮事項が必要であることを学びました。

EV充電と鉄道の牽引

800V DCの高速充電ステーションが必要ですMCCB迅速なサイクリング能力を備えています。上海の充電インフラストラクチャプロジェクトでは、頻繁な負荷スイッチングを管理するために、20,000を超える操作を機械的評価でMCCBSに指定しました。

エネルギー貯蔵＆データセンターDCバス

バッテリーエネルギー貯蔵システムは、UAEのCESIやHuaweiストレージシステムなどの変換損失を最小限に抑えるために、1500 V DCでより頻繁に動作しています。これの意味は、MCCB保護をバッテリー管理システムと調整する必要性です。これは不安定なバランスになる可能性がありますが、多くのユーティリティスケールのストレージプロジェクトを通じて理解を磨きました。

選択基準と現実世界のケーススタディを表4に詳しく説明します。市場動向と主要なブランドダイナミクスが、インストール、試運転、メンテナンスの必需品に紹介されています。

メンテナンスチェックリスト

• 高電流アプリケーションに熱イメージングサーベイランスを実装します。
• 年間の接触抵抗測定。
• ARC追跡のための四半期の目視検査。
• メーカー間の間隔ごとに旅行テスト。
• サーマルサイクリング後の接続トルク検証。

結論：安全性とデジタル化の未来

500Vから1500VのDCシステムへのシフトは、単純な電圧スケーリング以上のものです。これは、効率とコスト削減に太陽光産業が絶えず焦点を当てていることを表しています。より高い電圧で作業する準備をしているため、DC MCCBは、単純な保護メカニズムを超えて、リアルタイムの健康状態と予測メンテナンスの健康を提供できるインテリジェントなシステムコンポーネントに成熟する必要があります。将来には、機器メーカー、システムインテグレーター、および私たちなどのフィールドベースのエンジニア間の継続的なコラボレーションが必要です。一緒に、高電圧DCシステムフレームの拡張されたポテンシャルが、より安全でより持続可能な再生可能エネルギーシステムに変換されるようにすることができます。ターゲット？ソリッドステートDCセキュリティと3000Vシステム。電圧の蜂起は明るく燃えているので、私たちの安全に関するコミットメントも必要です。