Hướng dẫn lựa chọn DC MCCB cho các trạm sạc EV | Hệ thống 1500V

Hướng dẫn lựa chọn & tuân thủ DC MCCB cho các trạm sạc và sạc hạm đội cực nhanh EV: Công suất phá vỡ DC 1500V, tăng nhiệt độ & Tiêu chuẩn Hướng dẫn toàn diện

Tại sao bảo vệ phía DC lại trở nên cần thiết cho cơ sở hạ tầng sạc nhanh

Tăng trưởng cơ sở hạ tầng sạc toàn cầu & phân phối khu vực (2024 → 2025)

Sự tăng trưởng theo cấp số nhân của cơ sở hạ tầng sạc xe điện đã thay đổi cơ bản các yêu cầu bảo vệ cho các hệ thống điện. Theo dữ liệu gần đây của ngành, các điểm sạc công cộng toàn cầu đã tăng hơn 40% so với năm trước, với các trạm sạc nhanh DC đại diện cho phân khúc tăng trưởng nhanh nhất. Việc chuyển đổi từ bộ sạc 50kW truyền thống sang các hệ thống sạc cực nhanh 150-350kW đã tạo ra nhu cầu chưa từng có trên thiết bị bảo vệ DC.

Trình điều khiển thị trường chính bao gồm:

Triển khai sạc cực nhanh: 150kW+ trạm hiện chiếm 25% số lần cài đặt mới

Điện khí hóa Surge: Sạc xe thương mại Nhu cầu 500kW+ Mức độ năng lượng

Độ phức tạp tích hợp lưới: Mức năng lượng cao hơn đòi hỏi sự phối hợp bảo vệ tinh vi

Xe hạng nặng điện và Sạc hạm đội: Điện áp/Ý nghĩa hiện tại cao hơn

Sự xuất hiện của xe tải điện và hệ thống sạc hạm đội đã đưa ra những thách thức kỹ thuật mới, tác động trực tiếp đến kích thước dây dẫn, khả năng phá vỡ và hiệu quả năng lượng. Khi các hệ thống sạc hoạt động ở mức 1000-1500V DC với dòng điện vượt quá 500A, hệ thống bảo vệ phải xử lý:

Yêu cầu cắt ngang của nhạc trưởng:

Hệ thống 1500V/400A yêu cầu dây dẫn tối thiểu 300mm²

Các yếu tố giảm nhiệt độ trở nên quan trọng ở mật độ hiện tại cao

Năng lượng lỗi hồ quang tăng theo cấp số nhân với mức điện áp

Khả năng phá vỡ hàm ý:

Dòng điện ngắn mạch có thể đạt 15-25KA trong các hệ thống sạc tập trung

Sự tuyệt chủng DC ARC yêu cầu thiết kế buồng chuyên dụng

Thời gian xóa lỗi phải được phối hợp với bảo vệ ngược dòng

Cân nhắc hiệu quả năng lượng:

Tổn thất I²R trong các thiết bị bảo vệ trở nên đáng kể ở các dòng điện cao

Thông số kỹ thuật kháng liên hệ ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí vận hành

Quản lý nhiệt ảnh hưởng đến độ tin cậy của hệ thống và khoảng thời gian bảo trì

Sự khác biệt cơ bản giữa DC MCCB và AC MCCB

DC ARC tồn tại và thiết kế khoảng cách liên lạc

Thách thức cơ bản trong bảo vệ mạch DC nằm ở sự tuyệt chủng hồ quang. Không giống như các hệ thống AC trong đó dòng điện tự nhiên vượt qua 0 lần mỗi chu kỳ, các vòng cung DC duy trì nguồn cấp dữ liệu liên tục, làm cho sự gián đoạn trở nên khó khăn hơn đáng kể.

Sự khác biệt thiết kế chính:

Cấu hình buồng hồ quang:

DC MCCBS yêu cầu các vòng cung vòng cung chuyên dụng với tăng cường từ trường

Khoảng cách khoảng cách tiếp xúc thường lớn hơn 1,5-2x so với xếp hạng AC tương đương

Nhiều điểm ngắt trên mỗi cực rất cần thiết cho các ứng dụng điện áp cao hơn

Cơ chế tuyệt chủng hồ quang:

Hệ thống thổi từ sử dụng nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện

Khí tiến hóa từ vật liệu buồng hồ quang hỗ trợ làm mát hồ quang

Các yếu tố điện trở loạt giới hạn dòng điện trong quá trình phá vỡ hoạt động

Vật liệu liên hệ và hình học:

Hợp kim màu bạc cung cấp các đặc điểm gián đoạn DC vượt trội

Lò xo lực tiếp xúc phải duy trì áp lực trong điều kiện hiện tại cao

Kênh thiết kế Arc Runner ARC Năng lượng khỏi các tiếp điểm chính

Hiểu về điện áp DC/Xếp hạng hiện tại và giá trị ICU/ICS

Đọc các thông số kỹ thuật DC MCCB đòi hỏi phải hiểu mối quan hệ giữa điện áp định mức, khả năng phá vỡ và điều kiện hoạt động.

Giải thích xếp hạng điện áp DC:

UE (Điện áp hoạt động định mức): Điện áp hoạt động liên tục tối đa

UIMP (Impulse định mức chịu được điện áp): Khả năng quá điện áp thoáng qua

UI (Điện áp cách nhiệt định mức): cường độ điện môi trong điều kiện bình thường

Phân loại khả năng phân loại:

ICU (Khả năng phá vỡ ngắn mạch cuối cùng): Khả năng gián đoạn hiện tại lỗi tối đa

ICS (DỊCH VỤ TUYỆT VỜI TUYỆT VỜI): Công suất định mức với khả năng dịch vụ liên tục (thường là 75% ICU)

ICW (Dòng điện chịu lực trong thời gian ngắn): Khả năng nhiệt trong điều kiện lỗi

Ví dụ thực tế - Hệ thống DC 1500V:

Đối với hệ thống sạc DC 1500V với dòng điện danh nghĩa 400A:

Chọn MCCB với UE ≥ 1500V DC

ICU nên vượt quá dòng lỗi tính toán bằng tỷ lệ an toàn 20%

Xếp hạng ICS xác định các yêu cầu về khả năng hoạt động sau lỗi

Nhiệt độ tăng, công suất ngắn mạch cuối cùng và kết nối chuỗi đa cực trong các ứng dụng DC 1000-1500V

Các ứng dụng DC điện áp cao thường yêu cầu nhiều cực liên tiếp để đạt được xếp hạng điện áp đầy đủ và khả năng phá vỡ.

Cân nhắc tăng nhiệt độ:

Nhiệt độ xung quanh Derating: 2,5% mỗi ° C trên 40 ° C tham chiếu

Điện trở tiếp xúc tăng theo nhiệt độ, ảnh hưởng đến tổn thất I²R

Đạp xe nhiệt tăng tốc độ suy giảm vật liệu tiếp xúc

Lợi ích cấu hình loạt đa cực:

Phân chia điện áp: Mỗi cực xử lý một phần của điện áp hệ thống

Khả năng phá vỡ tăng cường: Năng lượng hồ quang được phân phối trên nhiều buồng

Độ tin cậy được cải thiện: Dự phòng trong hệ thống liên lạc

Hướng dẫn cấu hình:

1000V DC: Thông thường kết nối chuỗi 2 cực

1200V DC: 2-3 sê-ri cực tùy thuộc vào các yêu cầu về khả năng phá vỡ

1500V DC: Sê-ri 3-4 cho hiệu suất cuối cùng

Cân nhắc thiết kế quan trọng:

Đồng bộ hóa cực đảm bảo hoạt động đồng thời

Điện trở phân loại điện áp có thể được yêu cầu để phân phối điện áp đồng đều

Lồng vào nhau cơ học ngăn chặn hoạt động một cực

Tuân thủ và tiêu chuẩn: IEC 60947-2: 2024, UL 489/489B Tổng quan về điểm chính

IEC 60947-2: 2024 Phạm vi áp dụng và các điều khoản mới cho các bộ ngắt mạch DC ≤1500V

Tiêu chuẩn IEC 60947-2 chi phối các bộ ngắt mạch cho các ứng dụng công nghiệp, bảo vệ phân phối năng lượng điện lên tới 1000 volt AC và 1500 volt DC với dòng điện định mức từ vài amps đến 6300A trở lên. Bản sửa đổi năm 2024 giới thiệu một số cập nhật quan trọng cho các ứng dụng DC:

Các điều khoản mới trong IEC 60947-2: 2024:

Quy trình kiểm tra nâng cao để xác minh khả năng phá vỡ DC

Cải thiện giới hạn tăng nhiệt độ cho các ứng dụng hiện tại cao

Các yêu cầu kiểm tra môi trường mở rộng cho cài đặt ngoài trời

Bảng phối hợp cập nhật cho các chương trình bảo vệ có chọn lọc

Yêu cầu cụ thể của DC:

Phá vỡ kiểm tra công suất ở nhiều mức điện áp trong phạm vi định mức

Kiểm tra độ bền với tải DC bao gồm các đặc tính của động cơ và điện trở

Yêu cầu EMC cho các đơn vị chuyến đi điện tử trong các ứng dụng DC

Phối hợp cách nhiệt cho các hệ thống có cấu hình nối đất và không có nền tảng

Phạm vi ứng dụng:

Cài đặt công nghiệp bao gồm cơ sở hạ tầng sạc EV

Hệ thống lưu trữ năng lượng và bộ biến tần được gắn lưới

Hệ thống phân phối DC trong các cơ sở thương mại và công nghiệp

Các ứng dụng biển và ngoài khơi với các hệ thống điện DC

UL 489/489B, Bổ sung ý nghĩa SC và những quan niệm sai lầm phổ biến trong các ứng dụng Sạc và UPS

Gia đình tiêu chuẩn UL 489 giải quyết các bộ ngắt mạch được đúc tại các thị trường Bắc Mỹ, với các chất bổ sung cụ thể cho các ứng dụng chuyên dụng.

Bảo hiểm tiêu chuẩn UL 489:

Các yêu cầu cơ bản của MCCB cho các ứng dụng AC và DC

Đánh dấu và yêu cầu nhận dạng

Kiểm tra nhà máy và quy trình đảm bảo chất lượng

Bổ sung UL 489B:

Yêu cầu nâng cao cho MCCBS hiệu suất cao

Các giao thức thử nghiệm mở rộng cho các ứng dụng chuyên dụng

Phối hợp với các thiết bị bảo vệ khác

Bổ sung SC (Điều kiện đặc biệt):

Các yêu cầu cụ thể cho các ứng dụng lưu trữ năng lượng và UPS

Tăng cường khả năng chịu được thời gian ngắn

Yêu cầu đánh dấu đặc biệt cho các ứng dụng DC

Những quan niệm sai lầm phổ biến:

"UL 489 bao gồm tất cả các ứng dụng DC" - Thực tế: Xếp hạng DC yêu cầu thử nghiệm cụ thể và có thể cần bổ sung SC

"Xếp hạng AC và DC có thể hoán đổi cho nhau" - Thực tế: Khả năng phá vỡ DC thường là 50-70% xếp hạng AC tương đương

"Các đơn vị chuyến đi điện tử làm việc giống hệt nhau trong AC/DC" - Thực tế: Các ứng dụng DC có thể yêu cầu thuật toán chuyên dụng

Tài liệu kỹ thuật của nhà sản xuất Ví dụ:

Các nhà sản xuất hàng đầu cung cấp hướng dẫn ứng dụng chi tiết chỉ định:

Các yếu tố xác định các ứng dụng DC

Bảng phối hợp với các thiết bị bảo vệ ngược dòng

Các yếu tố điều chỉnh môi trường

Yêu cầu cài đặt và bảo trì

Cấu trúc liên kết hệ thống điển hình và sự phối hợp bảo vệ

Hệ thống chỉnh lưu phân tán/tập trung và bảo vệ xe buýt

Cài đặt sạc EV hiện đại sử dụng các phương pháp kiến ​​trúc khác nhau, mỗi cách có các yêu cầu bảo vệ cụ thể.

Kiến trúc chỉnh lưu phân tán:

Bộ chỉnh lưu riêng lẻ trên mỗi điểm sạc

Mức độ lỗi hiện tại thấp hơn nhưng tăng độ phức tạp

Phối hợp bảo vệ với nhiều nguồn

Kiến trúc chỉnh lưu tập trung:

Xe buýt DC thông thường phục vụ nhiều điểm sạc

Dòng lỗi cao hơn yêu cầu bảo vệ mạnh mẽ

Phối hợp đơn giản nhưng yêu cầu khả năng phá vỡ cao hơn

Chiến lược bảo vệ xe buýt:

Main DC MCCB ở đầu ra bộ chỉnh lưu với sự phối hợp chọn lọc

Bảo vệ trung chuyển cho các điểm sạc riêng lẻ

Phát hiện lỗi hồ quang để can thiệp lỗi sớm

Ví dụ hệ thống - Trạm sạc 1MW:

Bộ chỉnh lưu chính (1500V DC, 670A)

├── Chính DC MCCB (800A, khả năng phá vỡ 25KA)

Xe buýt DC (1500V)

├── Bộ nạp 1 MCCB (125A) → Bộ sạc 150kW

├── Bộ nạp 2 MCCB (125A) → Bộ sạc 150kW

├── Bộ nạp 3 MCCB (250A) → Bộ sạc 300kW

└── Bộ nạp 4 MCCB (400A) → Bộ sạc Hạm đội 500kW

Lựa chọn đường cong chuyến đi và phối hợp chọn lọc

Phối hợp bảo vệ thích hợp đảm bảo rằng các lỗi được xóa bởi thiết bị bảo vệ gần vị trí lỗi nhất.

Đặc điểm đường cong chuyến đi:

Độ trễ thời gian dài (Bảo vệ quá tải):

Cài đặt: 80-100% dòng điện được xếp hạng

Độ trễ thời gian: 10-3600 giây

Mục đích: Cáp và thiết bị bảo vệ nhiệt

Độ trễ thời gian ngắn (phối hợp):

Cài đặt: 150-1000% dòng điện được xếp hạng

Độ trễ thời gian: 0,1-0,5 giây

Mục đích: Phối hợp chọn lọc với các thiết bị hạ nguồn

Tức thời (bảo vệ ngắn mạch):

Cài đặt: dòng điện định mức 2-15x

Độ trễ thời gian: <0,1 giây

Mục đích: Xóa lỗi ngay lập tức cho dòng lỗi cao

Ví dụ phối hợp:

Đối với một hệ thống xếp tầng với bộ nạp Main 800A và 125A:

MCCB chính: 800A thời gian dài, thời gian ngắn 2400a/0,3, 8000a tức thời 8000a

Bộ nạp MCCB: Thời gian dài 125A, thời gian ngắn 375A/0.1, tức thời 1250A

Lỗi mặt đất, công suất ngược và các chiến lược bảo vệ đảo ngược phân cực

Các hệ thống DC yêu cầu bảo vệ chuyên dụng cho các điều kiện không gặp phải trong các ứng dụng AC.

Bảo vệ lỗi mặt đất:

Phát hiện dòng điện còn lại bằng cách sử dụng các cảm biến hiệu ứng hội trường

Hệ thống giám sát cách điện để phát hiện lỗi sớm

Phối hợp lỗi mặt đất chọn lọc giữa các cấp

Bảo vệ điện ngược:

Quan trọng cho các hệ thống gắn lưới với lưu trữ năng lượng

Ngăn chặn Backfeed trong các hoạt động bảo trì

Phối hợp với các tiếp xúc cô lập và ngắt kết nối

Bảo vệ đảo ngược phân cực:

Khóa cơ học của các đầu nối ngăn chặn các kết nối không chính xác

Mạch phát hiện điện tử cho tính toàn vẹn của cáp

Chặn điốt trong các mạch quan trọng

Tích hợp bảo vệ:

Các hệ thống hiện đại tích hợp nhiều chức năng bảo vệ:

MCCB cung cấp bảo vệ quá dòng và ngắn mạch

Công cụ tiếp xúc cung cấp sự cô lập và ngăn chặn công suất ngược

Cầu chì cung cấp bảo vệ dự phòng cho các lỗi bán dẫn

Rơle lỗi mặt đất cung cấp bảo vệ nhân sự

Danh sách kiểm tra lựa chọn dựa trên kịch bản

Mức điện áp: 1000/1200/1500V DC

Hệ thống DC 1000V:

Ứng dụng: Sạc năng lượng trung bình (50-150kW), Hệ thống lưu trữ năng lượng

Cấu hình MCCB: Sê-ri 2 cực cho khả năng phá vỡ tăng cường

Xếp hạng điển hình: 63a-630a, ICU lên đến 25KA

Tiêu chuẩn: IEC 60947-2, UL 489 với xếp hạng DC

Hệ thống DC 1200V:

Ứng dụng: Sạc xe thương mại, Phân phối DC công nghiệp

Cấu hình MCCB: 2-3 sê-ri cực tùy thuộc vào mức độ lỗi

Xếp hạng điển hình: 125A-800A, ICU lên đến 35KA

Cân nhắc đặc biệt: Tính khả dụng tiêu chuẩn hạn chế, Giải pháp tùy chỉnh phổ biến

Hệ thống DC 1500V:

Ứng dụng: Sạc siêu nhanh, lưu trữ năng lượng quy mô lưới, Sạc xe hạng nặng

Cấu hình MCCB: Sê-ri 3-4 cho hiệu suất cuối cùng

Xếp hạng điển hình: 200A-1600A, ICU lên đến 50KA

Các tiêu chuẩn: Các hệ thống được chứng nhận IEC 60947-2 được thiết kế dành riêng cho các ứng dụng điện áp cao

Khả năng phá vỡ: Hệ số an toàn dựa trên công suất ngắn mạch.

Lựa chọn khả năng phá vỡ thích hợp yêu cầu phân tích hiện tại lỗi kỹ lưỡng:

Phương pháp tính toán lỗi hiện tại:

Phân tích trở kháng nguồn: Bao gồm máy biến áp, bộ chỉnh lưu và trở kháng cáp

Cấu hình hệ thống: Xem xét tất cả các nguồn song song và đóng góp lưu trữ năng lượng

Mở rộng trong tương lai: Tài khoản bổ sung hệ thống theo kế hoạch

Ứng dụng yếu tố an toàn:

Yếu tố 1.2 ×: Đối với các hệ thống được xác định rõ với các kế hoạch mở rộng tối thiểu

Yếu tố 1.5 ×: Đối với các hệ thống có kế hoạch mở rộng hoặc trở kháng nguồn không chắc chắn

Yếu tố 2.0 ×: Đối với các ứng dụng quan trọng đòi hỏi độ tin cậy tối đa

Ví dụ thực tế:

Trang web có dòng lỗi được tính toán là 18KA:

Xếp hạng ICU tối thiểu: 18KA × 1.2 = 21,6KA

Xếp hạng tiêu chuẩn được đề xuất: 25KA

Ứng dụng có trách nhiệm cao: 35KA

Cấu hình cực và cân nhắc loạt/song song cho xếp hạng điện áp và tăng cường làm mát

Lợi ích kết nối loạt:

Tăng cường xếp hạng điện áp: Mỗi cực góp phần vào tổng xếp hạng điện áp

Cải thiện khả năng phá vỡ: Phân phối năng lượng hồ quang trên nhiều buồng

Cải thiện độ tin cậy: Hệ thống tiếp xúc dự phòng

Hướng dẫn cấu hình loạt:

Tắt cơ học: Đảm bảo hoạt động đồng thời của tất cả các cực

Phân loại điện áp: Điện trở hoặc tụ điện để phân phối điện áp đồng đều

Phối hợp vòng cung: Sự tuyệt chủng hồ quang được đồng bộ hóa trên tất cả các cực

Các ứng dụng kết nối song song:

Tăng cường xếp hạng hiện tại: Nhiều cực chia sẻ dòng điện

Quản lý nhiệt: Tạo nhiệt phân tán

Dự phòng: Tiếp tục hoạt động với sự cố cực đơn

Chiến lược nâng cao làm mát:

Lựa chọn vật liệu liên hệ: Bạc vòm cho độ dẫn nhiệt vượt trội

Thiết kế thiết bị đầu cuối: Khả năng tản nhiệt nâng cao

Quản lý luồng không khí: Khoảng cách và thông gió thích hợp

Yêu cầu chứng nhận và môi trường: UL/IEC, xếp hạng IP, -25 ~+70, hiệu chỉnh độ cao

Yêu cầu chứng nhận:

Chứng nhận UL:

UL 489 cho các yêu cầu MCCB cơ bản

UL 489B cho các ứng dụng hiệu suất nâng cao

Bổ sung SC cho các điều kiện chuyên ngành

Chứng nhận IEC:

IEC 60947-2 cho các ứng dụng công nghiệp

Chứng nhận cụ thể theo quốc gia (CE, CCC, v.v.)

Xác minh phòng thí nghiệm của bên thứ ba

Bảo vệ môi trường:

Xếp hạng IP (Bảo vệ xâm nhập):

IP20: Các ứng dụng trong nhà với sự bảo vệ cơ bản

IP54: Các ứng dụng ngoài trời với bảo vệ bụi và nước

IP65: Môi trường khắc nghiệt với bảo vệ bụi và nước hoàn toàn

Cân nhắc phạm vi nhiệt độ:

Xếp hạng tiêu chuẩn: -5 ° C đến +40 ° C xung quanh

Phạm vi mở rộng: -25 ° C đến +70 ° C với các yếu tố phân loại

Yêu cầu định lượng: 2,5% mỗi ° C trên 40 ° C

Hiệu chỉnh độ cao:

Tiêu chuẩn: lên đến 2000m so với mực nước biển

Độ cao: Derating yêu cầu trên 2000m

Hệ số hiệu chỉnh: 1% trên 100m trên 2000m

Nghiên cứu trường hợp và thay thế kích thước

480-1000V DC Fleet Station Retrofit: Pre/Post AC MCB → DC MCCB Hiệu suất chuyển đổi

Bối cảnh dự án:

Một công ty hậu cần lớn đã trang bị thêm cơ sở sạc kho của họ từ Sạc dựa trên AC (480V) sang Sạc nhanh DC (1000V) để giảm thời gian sạc cho đội tàu phân phối điện của họ.

Cấu hình hệ thống gốc:

Phân phối AC: 480V, 3 pha

Bảo vệ: AC MCCBS tiêu chuẩn (UL 489)

Sức sạc: 22kW mỗi xe

Kích thước đội tàu: 50 xe

Năng lượng hàng ngày: ~ 5,5mWh

Cấu hình hệ thống được nâng cấp:

Phân phối DC: Xe buýt 1000V DC

Bảo vệ: DC MCCBS chuyên dụng (IEC 60947-2)

Sức sạc: 150kW mỗi xe

Kích thước đội tàu: 50 xe (có thể mở rộng lên 100)

Năng lượng hàng ngày: ~ 7,5mWh (quay vòng nhanh hơn)

So sánh hiệu suất:

Mất hệ thống:

Trước: tổn thất hệ thống 8,5% (chủ yếu trong giai đoạn chuyển đổi)

Sau: 4.2% tổn thất hệ thống (giảm tổn thất chuyển đổi)

Tiết kiệm hàng năm: $ 185.000 chi phí năng lượng

Phản hồi lỗi:

Trước: Thời gian xóa lỗi trung bình 150ms (AC không phụ thuộc giao nhau)

Sau: Thời gian xóa lỗi nhất quán 80ms (Đơn vị chuyến đi điện tử)

Tỷ lệ lỗi: Giảm 60% trong các chuyến đi phiền toái

Yêu cầu bảo trì:

Trước: Kiểm tra hàng quý, hiệu chuẩn hàng năm

Sau: Kiểm tra nửa năm với giám sát điều kiện

Chi phí bảo trì: Giảm 35% chi phí lao động

Phụ tùng và bảo trì: Sự lão hóa buồng hồ quang và kiểm tra hình ảnh nhiệt

Các mẫu suy thoái buồng hồ quang:

Các ứng dụng DC tạo ra các mẫu hao mòn độc đáo yêu cầu giám sát chuyên dụng:

Liên hệ theo dõi xói mòn:

Kiểm tra trực quan: Điều kiện bề mặt tiếp xúc và đo lường khoảng cách

Đo kháng: Tăng cho thấy sự xuống cấp tiếp xúc

Kiểm tra lực lượng hoạt động: Xác minh căng thẳng mùa xuân

Đánh giá điều kiện buồng hồ quang:

Kiểm tra máng hồ quang: Theo dõi carbon và suy thoái vật liệu

Thử nghiệm tiến hóa khí: Tính toàn vẹn của con dấu buồng

Điện trở cách nhiệt: Thử nghiệm điện áp cao ở điện áp định mức 2,5 ×

Hình ảnh nhiệt thực tiễn tốt nhất:

Các chương trình bảo trì hiện đại sử dụng hình ảnh nhiệt để bảo trì dự đoán:

Điểm giám sát nhiệt độ:

Kết nối thiết bị đầu cuối (phải nằm trong phạm vi 10 ° C của xung quanh + I²R tăng)

Các khu vực liên hệ (điểm có thể truy cập trên bên ngoài trường hợp)

Vùng lân cận buồng hồ quang (biểu thị hệ thống sưởi bên trong)

Phân tích chữ ký nhiệt:

Hoạt động bình thường: Phân phối nhiệt độ đồng đều

Suy thoái liên hệ: Điểm nóng tại các kết nối thiết bị đầu cuối

Các vấn đề về buồng hồ quang: nhiệt độ cao gần cơ chế chuyển đổi

Tối ưu hóa lịch trình bảo trì:

Dựa trên dữ liệu xu hướng nhiệt:

Vùng màu xanh lá cây (<20 ° C tăng): Khoảng thời gian kiểm tra bình thường

Vùng vàng (tăng 20-40 ° C): Tăng tần số giám sát

Vùng đỏ (> 40 ° C tăng): Kiểm tra ngay lập tức và thay thế có thể xảy ra

Chiến lược kiểm kê phụ tùng:

Hoàn thành các đơn vị MCCB: 10% cơ sở được cài đặt cho các ứng dụng quan trọng

Bộ dụng cụ liên hệ: Có sẵn cho các thiết kế có thể thay thế hiện trường

Buồng hồ quang: Đối với các thiết kế mô -đun cho phép thay thế thành phần

Đơn vị chuyến đi điện tử: riêng biệt dành cho các hệ thống với các đơn vị có thể tháo rời

Câu hỏi thường gặp (Câu hỏi thường gặp)

Sự khác biệt giữa DC MCCB, DC MCB và DC Circuit Breakers (DCB) là gì?

DC MCCB (Bộ ngắt mạch trường hợp đúc):

Phạm vi hiện tại: 15A-3200A

Điện áp: Lên đến 1500V DC

Ứng dụng: Công nghiệp, Thương mại, Cài đặt lớn

Các tính năng: Đơn vị chuyến đi điện tử, khả năng giao tiếp, khả năng phá vỡ cao

DC MCB (Bộ ngắt mạch thu nhỏ):

Phạm vi hiện tại: 1A-125A

Điện áp: Thông thường lên tới 1000V DC

Ứng dụng: Lắp đặt nhỏ, mặt trời dân cư, bảo vệ bảng điều khiển

Các tính năng: Các chuyến đi từ từ nhiệt cố định, kích thước nhỏ gọn, lắp đường ray DIN

Bộ ngắt mạch DC (DCB - Thuật ngữ chung):

Bao gồm cả MCCBS và MCBS

Có thể bao gồm các bộ ngắt chuyên dụng như SF6 hoặc các loại chân không

Có thể tham khảo bộ ngắt được thiết kế tùy chỉnh cho các ứng dụng cụ thể

Tiêu chí lựa chọn:

Cấp độ hiện tại: MCB cho <125a, MCCB cho dòng điện cao hơn

Khả năng phá vỡ: MCCBS cung cấp xếp hạng ICU cao hơn

Chức năng: MCCBS cung cấp các tính năng giám sát và bảo vệ nâng cao

Chi phí: MCBS kinh tế hơn cho các ứng dụng nhỏ

Tại sao các hệ thống DC 1500V yêu cầu kết nối loạt đa cực?

Sự cần thiết của kết nối loạt đa cực trong các hệ thống DC 1500V bắt nguồn từ một số hạn chế kỹ thuật:

Hạn chế cách nhiệt:

Bộ ngắt một cực thường được định mức tối đa 1000-1200V DC

Sự cố cách nhiệt trở nên quan trọng trên các cấp độ này

Kết nối loạt phân phối ứng suất điện áp trên nhiều cực

Yêu cầu tuyệt chủng hồ quang:

Điện áp cao hơn tạo ra các vòng cung dai dẳng hơn

Nhiều điểm nghỉ cung cấp sự gián đoạn hồ quang tốt hơn

Mỗi cực góp phần vào tổng năng lượng tuyệt chủng hồ quang

Yêu cầu khoảng cách liên hệ:

1500V yêu cầu khoảng cách tiếp xúc lớn hơn thực tế ở cực đơn

Thiết kế đa cực cho phép tối ưu hóa khoảng cách của mỗi cực

Giảm kích thước gói tổng thể so với tương đương một cực

Tăng cường khả năng phá vỡ:

Năng lượng hồ quang lỗi tăng với bình phương điện áp (V²)

Nhiều cực chia sẻ gánh nặng năng lượng hồ quang

Cải thiện độ tin cậy và tuổi thọ liên lạc lâu hơn

Cấu hình điển hình:

1000V: chuỗi 2 cực (500V mỗi cực)

1200V: chuỗi 3 cực (400V mỗi cực)

1500V: Sê-ri 3-4 cực (375-500V mỗi cực)

Làm thế nào để bạn xác minh xếp hạng I²T, tăng nhiệt độ và phối hợp với các thanh bus không?

Xác minh xếp hạng I²T:

Xếp hạng I²T (năng lượng) đại diện cho năng lượng nhiệt mà một thiết bị có thể chịu được trong điều kiện lỗi.

Phương pháp tính toán:

I²t = ∫ (i²) dt trong thời gian lỗi

Các bước xác minh:

Phân tích hiện tại lỗi: Tính toán dòng và thời lượng lỗi tối đa

Phối hợp ngược dòng: Xác minh thiết bị ngược dòng sẽ xóa lỗi trong thời gian chịu được của McCB

Phối hợp cáp: Đảm bảo xếp hạng cáp I²T vượt quá năng lượng cho phép MCCB

Dữ liệu của nhà sản xuất: Sử dụng các đường cong cho phép được công bố để xác minh

Xác minh tăng nhiệt độ:

Tăng nhiệt độ trạng thái ổn định:

Δt = i²r × θ_thermal

Ở đâu:

I = tải hiện tại

R = tổng điện trở mạch

θ_Thermal = Điện trở nhiệt (° C/W)

Giao thức kiểm tra:

Kiểm tra tải: Áp dụng dòng điện định mức trong thời lượng được chỉ định (thường là 1-8 giờ)

Giám sát nhiệt độ: Đo tại các điểm tới hạn sử dụng các dụng cụ hiệu chỉnh

Sửa lỗi xung quanh: Tài khoản cho các điều kiện cài đặt

Tiêu chí chấp nhận: Tăng không nên vượt quá thông số kỹ thuật của nhà sản xuất

Phối hợp thanh cái:

Phù hợp với mật độ hiện tại:

Thiết bị đầu cuối MCCB và Busbar nên có mật độ hiện tại tương thích

Giới hạn điển hình: 1-2 a/mm² cho dây dẫn đồng

Cần thiết cần thiết cho nhiệt độ môi trường cao

Khả năng tương thích mở rộng nhiệt:

Tỷ lệ mở rộng khác nhau có thể làm căng thẳng kết nối

Kết nối linh hoạt có thể được yêu cầu cho các lần chạy dài

Khoảng thời gian kiểm tra thường xuyên nên tính đến việc đạp xe nhiệt

Xác minh điện trở liên hệ:

Đo điện trở kết nối bằng cách sử dụng micro-ohmmeter

Các giá trị điển hình: <50 microohms cho các kết nối được xử lý đúng cách

Giá trị kháng xu hướng cho thấy sự xuống cấp

Cài đặt thực tiễn tốt nhất:

Sử dụng các giá trị mô-men xoắn được nhà sản xuất đề xuất

Áp dụng hợp chất chung cho các kết nối nhôm

Đảm bảo hỗ trợ thích hợp để ngăn ngừa căng thẳng cơ học

Duy trì giải phóng mặt bằng đầy đủ cho việc mở rộng nhiệt

Hướng dẫn này cung cấp thông tin kỹ thuật toàn diện cho các kỹ sư điện, nhà thầu EPC và các nhà khai thác trạm sạc liên quan đến lựa chọn và ứng dụng DC MCCB. Đối với các lựa chọn sản phẩm cụ thể và các nghiên cứu phối hợp chi tiết, tham khảo ý kiến ​​với các kỹ sư điện và chuyên gia ứng dụng nhà sản xuất đủ điều kiện.