Da 500 V a 1500 V-Come interruttori avanzati di Case DC salvaguardano i moderni sistemi solari, di ricarica e di accumulo di energia

Problemi di protezione del salto di tensione CC

Nel 2025, ho assistito a un tavolo da impianto solare da 200 MW e aDC 500vL'interruttore di case modellati ha iniziato a fumare. Quando si trattava di luce, la tensione di stringa era aumentata a 580 V a temperature secondarie. Questo è stato il momento in cui mi ha colpito come le attrezzature di protezione DC tradizionali avrebbero presto affrontato il tipo di pericoli che non aveva mai affrontato prima poiché i livelli di tensione del sistema solare sono aumentati. L'originale DC 500V è diventato oggi DC 1000V, così come quello principale. Il più recente è ancora DC 1500V nelle applicazioni di accumulo di energia e ogni salto di tensione ha superato i limiti tecnologici fondamentali dei MCCB DC causati da una rivoluzione della tensione. Poiché sono un ingegnere elettrico con un decennio di competenza in EPC solare, ho visto questa tendenza nelle apparecchiature di protezione stimolare i progressi tecnologici e comprerò l'importanza di questo equilibrio tra efficienza del sistema e affidabilità di sicurezza.

I principi operativi DC MCCB e MCCB AC differiscono negli aspetti chiave

DC MCCBS opera sugli stessi principi di AC MCCBS. Il principio operativo della chiave MCCB è quello di separare rapidamente i punti di contatto dello switch per creare un gap. A differenza degli interruttori AC, per i quali l'estinzione dell'arco è relativamente semplice, risultante da una corrente naturale diminuendo gli incroci zero, DC MCCBS deve interrompere il flusso di corrente continua. La differenza principale è il metodo di gestione dell'arco, con gli archi DC più morbidi e più difficili da estinguere. Poiché nel progetto del 2021 nella Mongolia interna, un MCCB DC mal selezionato per il sistema non è riuscito a interrompere una corrente di cortocircuito da 15kne a 1000 V DC, non potevamo dipendere dalla valutazione della capacità di rottura CC di un equivalente AC. La tecnologia di estinzione ARC si verifica sotto forma di esplosione magnetica. In un MCCB DC, ad esempio, isolando il gas si raffredda e isola l'arco tra il nodo, rendendolo molto più affidabile dei progetti precedenti.

Confronto a tre livelli di tensione: DC 500V, 1000V, 1500V

Sistemi DC 500v

Il cavallo di battaglia delle prime installazioni solari su scala di utilità,DC 500vI sistemi dimostrano un'affidabilità comprovata ma mancano di flessibilità di configurazione delle stringhe. Ad esempio, lavorando su più piante da 50 MW nello Xinjiang nel periodo 2018-2020, ho visto MCCBS DC 500V come la serie Schneider NSX offre prestazioni affidabili con stringhe più parallele. Di conseguenza, ci sono volute più di 40 stringhe in un pacchetto per l'impianto per raggiungere la potenza target.

Sistemi DC 1000V

I sistemi DC 1000V sono già diventati l'attuale standard del settore per gli impianti solari su larga scala e riducono i costi BOS dell'8-12% rispetto a quelli 500 V. La serie TMAX XT di ABB e Magnum DS MCCBS di Eaton sono le nostre scelte preferite per applicazioni da 1000 V a causa delle loro capacità di rottura disponibili fino a 20 kA.

Sistemi DC 1500V

I sistemi DC 1500V hanno iniziato a emergere e sono attualmente utilizzati nello stoccaggio di energia e in alcuni progetti solari su larga scala. Tuttavia, il loro uso continua a spingere i confini dell'efficienza. Per ora, soluzioni certificate sono disponibili da produttori premium come Siemens 3Va Series e Mitsubishi.

Scenari di applicazione tipici

Array solare e protezione delle stringhe

Nelle scatole di Combiner, DC MCCBS funge da prima linea di difesa contro guasti di sovracorrente e corto circuito. Con un progetto del 2022 a Qinghai, ho anche appreso che le installazioni ad alta quota di altezza 3200 m richiedono considerazioni di derivazione come MCCBS da 1000 V standard richiedevano il 15% a causa della dissipazione del calore a densità ridotta dell'aria.

Carica eV e trazione ferroviaria

Le stazioni di ricarica rapida a 800 V richiedonoMCCBs con rapida capacità di ciclismo. Per un progetto di infrastruttura di ricarica a Shanghai, abbiamo specificato MCCB con valutazioni meccaniche di oltre 20.000 operazioni per gestire la frequente commutazione del carico.

Bus DC di stoccaggio e data center di energia

I sistemi di accumulo di energia della batteria funzionano più frequentemente a 1500 V CC per ridurre al minimo le perdite di conversione, come il sistema di stoccaggio CESI e Huawei negli Emirati Arabi Uniti. L'implicazione di ciò è la necessità di coordinare la protezione MCCB con i sistemi di gestione delle batterie; Questo può essere un equilibrio precario, ma ho affinato la mia comprensione attraverso numerosi progetti di archiviazione su scala pubblica.

I criteri di selezione e i casi studio del mondo reale sono dettagliati nella Tabella 4. Le tendenze del mercato e le principali dinamiche del marchio sono presentate in e elementi essenziali per l'installazione, la messa in servizio e la manutenzione.

Elenco di controllo della manutenzione

• Implementare la sorveglianza di imaging termico per applicazioni ad alta corrente.
• Misurazione annuale di resistenza ai contatti.
• Ispezione visiva trimestrale per il monitoraggio dell'arco.
• Test di viaggio per intervalli del produttore.
• Verifica della coppia di connessione dopo il ciclo termico.

Conclusione: un futuro di sicurezza e digitalizzazione

Il passaggio dai sistemi da 500 V a 1500 V CC è molto più di un semplice ridimensionamento della tensione: rappresenta la costante attenzione del settore solare sull'efficienza e sulla riduzione dei costi. Mentre ci prepariamo a lavorare con tensioni più elevate, DC MCCBS deve maturare oltre semplici meccanismi di protezione in componenti di sistema intelligenti in grado di fornire stato di salute in tempo reale e salute di manutenzione predittiva. Il futuro richiederà una collaborazione in corso tra produttori di attrezzature, integratori di sistemi e ingegneri basati sul campo come noi stessi. Insieme, possiamo garantire che il potenziale ampliato del telaio di sistemi DC ad alta tensione si traduca in un sistema di energia rinnovabile più sicura e sostenibile. Il bersaglio? Sicurezza DC a stato solido e sistemi 3000V. La rivolta della tensione sta bruciando brillante, e così anche il nostro impegno di sicurezza.