ເປັນຫຍັງການປ້ອງກັນເຄື່ອງສາກໄຟໄວ DC ຈຶ່ງກ້າວໄປໄກກວ່າເຄື່ອງຕັດວົງຈອນພື້ນຖານ
ເມື່ອລົດໄຟຟ້າ $50,000 ຄັນເຊື່ອມຕໍ່ກັບສະຖານີສາກໄຟຂອງທ່ານ, ທ່ານມີຄວາມຮັບຜິດຊອບຫຼາຍກວ່າພຽງແຕ່ການສະໜອງພະລັງງານ—ທ່ານກຳລັງປົກປ້ອງການລົງທຶນອັນໃຫຍ່ຫຼວງຕໍ່ກັບໄພຂົ່ມຂູ່ທາງໄຟຟ້າທີ່ສາມາດເກີດຂຶ້ນໄດ້ໃນ microseconds. ໃນອຸດສາຫະກຳພື້ນຖານໂຄງລ່າງການສາກໄຟ EV, ການປ້ອງກັນທີ່ບໍ່ພຽງພໍບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ການເບິ່ງຂ້າມທາງດ້ານເຕັກນິກເທົ່ານັ້ນ; ມັນເປັນຄວາມຮັບຜິດຊອບທີ່ສາມາດສົ່ງຜົນໃຫ້ອຸປະກອນລົ້ມເຫຼວ, ຄວາມເສຍຫາຍຂອງຍານພາຫະນະ, ແລະເວລາຢຸດເຮັດວຽກທີ່ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງ.
ເຄື່ອງສາກໄຟໄວ DC ປະເຊີນກັບສິ່ງທ້າທາຍທາງໄຟຟ້າທີ່ເປັນເອກະລັກທີ່ອຸປະກອນປ້ອງກັນມາດຕະຖານບໍ່ສາມາດແກ້ໄຂໄດ້. ບໍ່ເຫມືອນກັບວົງຈອນທີ່ຢູ່ອາໄສ, ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ຈັດການການປ່ຽນ DC ພະລັງງານສູງ (50kW ຫາ 350kW+), ເຮັດໃຫ້ພວກເຂົາມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ສອງຮູບແບບຄວາມລົ້ມເຫຼວທີ່ສໍາຄັນ: ເຫດການ overcurrent ທີ່ຮ້າຍແຮງທີ່ທໍາລາຍ semiconductors ພະລັງງານ, ແລະ overvoltages ຊົ່ວຄາວຈາກການຟ້າຜ່າຫຼືການລົບກວນຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ. ບົດຄວາມນີ້ກວດກາຄວາມຕ້ອງການປ້ອງກັນພິເສດທີ່ໄດ້ຮັບຄໍາສັ່ງຈາກມາດຕະຖານສາກົນແລະອະທິບາຍວ່າເປັນຫຍັງ SPD ແລະການເລືອກຟິວແມ່ນບໍ່ສາມາດຕໍ່ລອງໄດ້ສໍາລັບການດໍາເນີນງານສາກໄຟ EV ເຊີງພາณິດ.
ເຂົ້າໃຈໄພຂົ່ມຂູ່ສອງຢ່າງ: Overcurrent vs. Overvoltage
ການປ້ອງກັນ Overcurrent: ປົກປ້ອງ Power Semiconductors
ໃນເຄື່ອງສາກໄຟໄວ DC, ການປ້ອງກັນ overcurrent ໃຫ້ບໍລິການຈຸດປະສົງທີ່ຊັບຊ້ອນກວ່າການປ້ອງກັນໄຟໄຫມ້ສາຍໄຟ. ຫົວໃຈຂອງສະຖານີສາກໄຟ DC ທຸກແຫ່ງແມ່ນໂມດູນການປ່ຽນພະລັງງານທີ່ມີ IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) ຫຼື SiC MOSFETs—ອຸປະກອນ semiconductor ທີ່ປ່ຽນພະລັງງານຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ AC ເປັນຜົນຜະລິດ DC ທີ່ຄວບຄຸມ. ອົງປະກອບເຫຼົ່ານີ້ມີຄວາມສ່ຽງເປັນພິເສດຕໍ່ກະແສໄຟຟ້າຜິດປົກກະຕິ, ໂດຍມີຄວາມລົ້ມເຫຼວທາງຄວາມຮ້ອນເກີດຂື້ນໃນ milliseconds.
ເຄື່ອງຕັດວົງຈອນມາດຕະຖານ ຕອບສະໜອງຊ້າເກີນໄປສຳລັບການປ້ອງກັນ semiconductor. ເມື່ອວົງຈອນສັ້ນພາຍໃນ ຫຼືຄວາມຜິດປົກກະຕິ “shoot-through” ເກີດຂຶ້ນ, ກະແສໄຟຟ້າຜິດປົກກະຕິສາມາດບັນລຸ 10-50 ເທົ່າຂອງກະແສໄຟຟ້າທີ່ໄດ້ຮັບການຈັດອັນດັບພາຍໃນ microseconds. ໃນເວລາທີ່ breaker ທໍາມະດາເດີນທາງ (ປົກກະຕິ 20-100ms), IGBT ໄດ້ຖືກທໍາລາຍແລ້ວ. ນີ້ແມ່ນບ່ອນທີ່ຟິວ semiconductor ໄວທີ່ສຸດກາຍເປັນສິ່ງຈໍາເປັນ.
ເຂດປ້ອງກັນຫຼັກໃນເຄື່ອງສາກໄຟໄວ DC:
| ເຂດປ້ອງກັນ | ປະເພດອຸປະກອນ | ເວລາຕອບສະຫນອງ | ຟັງຊັນປະຖົມ |
|---|---|---|---|
| AC Input (Grid Side) | HBC Fuse ຫຼື MCCB | 10-50ms | ປ້ອງກັນການລົບກວນຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ, ການປ້ອງກັນອາຄານ |
| AC-DC Rectifier | aR Semiconductor Fuse | <5ms | ການປ້ອງກັນຂົວ IGBT/diode |
| DC Bus/Link | Ultra-Rapid DC Fuse | <3ms | ການປ້ອງກັນທະນາຄານ capacitor ແລະ inverter |
| DC Output (Vehicle Side) | DC-rated Fuse + Contactor | <10ms | ການປ້ອງກັນສາຍເຄເບີ້ນແລະຍານພາຫະນະ BMS |
ການປ້ອງກັນ Overvoltage: ສິ່ງທ້າທາຍໃນການຕິດຕັ້ງກາງແຈ້ງ
ເຄື່ອງສາກໄຟໄວ DC ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຕິດຕັ້ງຢູ່ໃນສະຖານທີ່ກາງແຈ້ງທີ່ເປີດເຜີຍ—ບ່ອນພັກຜ່ອນທາງດ່ວນ, ໂຄງສ້າງບ່ອນຈອດລົດ, ແລະສະຖານທີ່ການຄ້າ—ບ່ອນທີ່ພວກເຂົາປະເຊີນກັບການສໍາຜັດກັບ overvoltages ຊົ່ວຄາວຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ບໍ່ເຫມືອນກັບສະພາບແວດລ້ອມພາຍໃນເຮືອນທີ່ຄວບຄຸມ, ພື້ນຖານໂຄງລ່າງການສາກໄຟກາງແຈ້ງປະສົບກັບແຫຼ່ງ surge ຫຼາຍ:
- ແຮງດັນເກີນທີ່ເກີດຈາກຟ້າຜ່າ: ເຖິງແມ່ນວ່າການປະທ້ວງທາງອ້ອມເຖິງ 1km ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດແຮງດັນໄຟຟ້າເກີນ 6,000V ໃນສາຍໄຟແລະສາຍສື່ສານ.
- Switching transients: ການດໍາເນີນງານສະຫຼັບຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ, ການເລີ່ມຕົ້ນມໍເຕີຂະຫນາດໃຫຍ່, ແລະການສະຫຼັບທະນາຄານ capacitor ສ້າງແຮງດັນໄຟຟ້າຕັ້ງແຕ່ 800V ຫາ 2,000V.
- Electrostatic discharge: ໃນສະພາບອາກາດແຫ້ງແລ້ງ, ການສ້າງສະຖິຕິຢູ່ໃນອຸປະກອນ insulated ສາມາດໄຫຼເຂົ້າໄປໃນວົງຈອນຄວບຄຸມ, ທໍາລາຍໂມດູນການສື່ສານແລະລະບົບການສະແດງ.
ໃນຂະນະທີ່ລະບົບການຈັດການຫມໍ້ໄຟລົດໄຟຟ້າ (BMS) ປະກອບມີການປ້ອງກັນ overvoltage ບາງຢ່າງ, ພວກເຂົາຖືກອອກແບບມາເພື່ອປົກປ້ອງຊຸດຫມໍ້ໄຟ—ບໍ່ແມ່ນເພື່ອດູດຊຶມພະລັງງານເຕັມທີ່ຂອງການຟ້າຜ່າ. ສະຖານີສາກໄຟຕ້ອງສະຫນອງການປ້ອງກັນ surge ຕົ້ນຕໍກ່ອນທີ່ແຮງດັນໄຟຟ້າຈະບັນລຸຕົວເຊື່ອມຕໍ່ຍານພາຫະນະ.
ມາດຕະຖານສາກົນ: ຂໍ້ກໍານົດການປ້ອງກັນທີ່ບໍ່ສາມາດຕໍ່ລອງໄດ້
IEC 61851 ແລະ UL 2202: ກອບກົດລະບຽບ
ອຸດສາຫະກໍາການສາກໄຟ EV ທົ່ວໂລກດໍາເນີນການພາຍໃຕ້ມາດຕະຖານຄວາມປອດໄພທີ່ເຂັ້ມງວດທີ່ກໍານົດອຸປະກອນປ້ອງກັນຢ່າງຈະແຈ້ງ. IEC 61851 (ລະບົບສາກໄຟ Conductive ຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ) ສ້າງຕັ້ງຂໍ້ກໍານົດພື້ນຖານສໍາລັບອຸປະກອນສາກໄຟ EV ທັງຫມົດ, ລວມທັງຂໍ້ກໍານົດສະເພາະສໍາລັບການປ້ອງກັນ overcurrent, ການກວດສອບຄວາມຜິດພາດຂອງດິນ, ແລະພູມຕ້ານທານ surge.
ສໍາລັບຕະຫຼາດອາເມລິກາເຫນືອ, UL 2202 (ອຸປະກອນລະບົບສາກໄຟຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ) ສະຫນອງຂໍ້ກໍານົດເພີ່ມເຕີມທີ່ສອດຄ່ອງກັບລະຫັດໄຟຟ້າແຫ່ງຊາດ (NEC) ມາດຕາ 625. ມາດຕະຖານເຫຼົ່ານີ້ກໍານົດ:
- ອຸປະກອນປ້ອງກັນ overcurrent ທີ່ອຸທິດຕົນຂະຫນາດຕາມການຈັດອັນດັບອຸປະກອນສາກໄຟ
- ການປ້ອງກັນຄວາມຜິດພາດຂອງດິນທີ່ຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການ UL 2231 ສໍາລັບຄວາມປອດໄພຂອງບຸກຄະລາກອນ
- ການປ້ອງກັນ Surge ສໍາລັບການຕິດຕັ້ງກາງແຈ້ງ (ຕໍ່ການປັບປຸງ NEC 2020)
- ຄວາມສາມາດໃນການກວດສອບຄວາມຜິດພາດຂອງ Arc ແລະການຂັດຂວາງ
- ການປ້ອງກັນປະສານງານເພື່ອແຍກຄວາມຜິດພາດໂດຍບໍ່ມີການປິດລະບົບທັງຫມົດ
ການປະຕິບັດຕາມບໍ່ແມ່ນທາງເລືອກ—ການຢັ້ງຢືນເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນເງື່ອນໄຂເບື້ອງຕົ້ນສໍາລັບການອະນຸມັດການເຊື່ອມຕໍ່ໄຟຟ້າ, ໃບອະນຸຍາດຕິດຕັ້ງ, ແລະການຄຸ້ມຄອງປະກັນໄພ. ການຕິດຕັ້ງທີ່ບໍ່ປະຕິບັດຕາມປະເຊີນກັບການເປີດເຜີຍຄວາມຮັບຜິດຊອບແລະອາດຈະຖືກຍົກເວັ້ນຈາກຂໍ້ຕົກລົງການເຂົ້າຮ່ວມເຄືອຂ່າຍການສາກໄຟ.
ການເລືອກ SPD ທີ່ຖືກຕ້ອງສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກການສາກໄຟ EV
ການຈັດປະເພດປະເພດແລະການປະສານງານ
ອຸປະກອນປ້ອງກັນ Surge ສໍາລັບການສາກໄຟ EV ປະຕິບັດຕາມການຈັດປະເພດ IEC 61643-11, ໂດຍມີການເລືອກໂດຍອີງໃສ່ສະຖານທີ່ຕິດຕັ້ງແລະລະດັບໄພຂົ່ມຂູ່:
Type 1 SPD (Class I): ຕິດຕັ້ງຢູ່ທາງເຂົ້າບໍລິການ, ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ຈັດການການຟ້າຜ່າໂດຍກົງແລະການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງລະດັບຜົນປະໂຫຍດ. ພວກເຂົາຖືກອອກແບບມາສໍາລັບກະແສໄຟຟ້າໄຫຼເຖິງ 25kA ຕໍ່ໄລຍະ (ຄື້ນ 10/350μs) ແລະເປັນສິ່ງບັງຄັບສໍາລັບສະຖານີສາກໄຟທີ່ມີສາຍໄຟຟ້າ overhead ຫຼືລະບົບປ້ອງກັນຟ້າຜ່າປະສົມປະສານ.
Type 2 SPD (Class II): ຕິດຕັ້ງຢູ່ກະດານແຈກຢາຍຫຼືໂດຍກົງຢູ່ອຸປະກອນສາກໄຟ. ເຫຼົ່ານີ້ສະຫນອງການປ້ອງກັນຕໍ່ກັບການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງການກະຕຸ້ນແລະການປ່ຽນແປງຊົ່ວຄາວ, ໂດຍມີຄວາມສາມາດໃນການໄຫຼຂອງ 20-40kA (ຄື້ນ 8/20μs). ພວກເຂົາເປັນຄວາມຕ້ອງການຂັ້ນຕ່ໍາສໍາລັບການຕິດຕັ້ງສາກໄຟ EV ເຊີງພາณິດທັງຫມົດ.
Type 1+2 Combined SPD: ພົ້ນເດັ່ນຂື້ນເປັນການແກ້ໄຂທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບເຄື່ອງສາກໄຟໄວ DC, ອຸປະກອນປະສົມເຫຼົ່ານີ້ສະຫນອງທັງການປ້ອງກັນລະດັບຟ້າຜ່າແລະການປ້ອງກັນ surge ທີ່ເກີດຈາກຫນ່ວຍງານຫນາແຫນ້ນດຽວ, ເຮັດໃຫ້ການຕິດຕັ້ງງ່າຍຂຶ້ນແລະຮັບປະກັນການຕອບສະຫນອງທີ່ປະສານງານ.
ຂໍ້ກໍານົດ SPD ທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການສາກໄຟ DC
ເມື່ອກໍານົດ SPDs ສໍາລັບເຄື່ອງສາກໄຟໄວ DC, ໃຫ້ສຸມໃສ່ຕົວກໍານົດທີ່ສໍາຄັນເຫຼົ່ານີ້:
ການປຽບທຽບປະສິດທິພາບ SPD ສໍາລັບສະຖານີສາກໄຟ EV:
| ຂໍ້ມູນຈໍາເພາະ | ປະເພດ 1 SPD | ປະເພດ 2 SPD | Type 1+2 Hybrid | ພື້ນຖານຄວາມຕ້ອງການ |
|---|---|---|---|---|
| Maximum Discharge Current (Imax) | 25kA (10/350μs) | 40kA (8/20μs) | 25kA+40kA | IEC 61643-11 |
| Voltage Protection Level (Up) | ≤1,500V | ≤1,200V | ≤1,200V | IEC 61851-23 |
| ເວລາຕອບສະຫນອງ | <100ns | <25ns | <25ns | ສໍາຄັນສໍາລັບອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ |
| ແຮງດັນໄຟຟ້າປະຕິບັດການປົກກະຕິ (Uc) | 275V AC | 275V AC | 275V AC | ລະບົບ 240V |
| ຕິດຕາມການຂັດຂວາງກະແສໄຟຟ້າ | ແມ່ນແລ້ວ | ແມ່ນແລ້ວ | ແມ່ນແລ້ວ | IEC 62305-4 |
| ຕົວຊີ້ບອກສະຖານະທາງໄກ | ຕ້ອງການ | ຕ້ອງການ | ຕ້ອງການ | ການບຳລຸງຮັກສາແບບຄາດຄະເນ |
| ຊ່ວງອຸນຫະພູມປະຕິບັດການ | -40°C ຫາ +85°C | -40°C ຫາ +85°C | -40°C ຫາ +85°C | ການຕິດຕັ້ງກາງແຈ້ງ |
ສໍາລັບການປ້ອງກັນດ້ານ DC (ລະຫວ່າງເຄື່ອງແປງກະແສໄຟຟ້າແລະຜົນຜະລິດຂອງຍານພາຫະນະ), DC SPDs ພິເສດທີ່ມີອັດຕາ 1,000V DC ທີ່ມີຮູບແບບການປ້ອງກັນສອງທິດທາງ (+PE, -PE, +-) ແມ່ນມີຄວາມຈໍາເປັນ.
ຟິວ Semiconductor ໄວທີ່ສຸດ: ປົກປ້ອງການລົງທຶນ
ເປັນຫຍັງຟິວມາດຕະຖານຈຶ່ງລົ້ມເຫລວໃນພະລັງງານເອເລັກໂຕຣນິກ
ໂມດູນການປ່ຽນພະລັງງານໃນເຄື່ອງສາກໄຟໄວ DC ເປັນຕົວແທນ 40-60% ຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທັງໝົດຂອງລະບົບ, ໂດຍມີໂມດູນ IGBT ແຕ່ລະອັນຕັ້ງແຕ່ $500 ຫາ $3,000 ແຕ່ລະອັນ. ເຊມິຄອນດັກເຕີເຫຼົ່ານີ້ມີມວນຄວາມຮ້ອນຕໍ່າຫຼາຍ—ພວກມັນສາມາດປ່ຽນຈາກການເຮັດວຽກປົກກະຕິໄປສູ່ຄວາມລົ້ມເຫຼວທີ່ຮ້າຍແຮງໃນເວລາໜ້ອຍກວ່າ 5 ມິນລິວິນາທີໃນລະຫວ່າງເຫດການວົງຈອນສັ້ນ.
ຟິວ “gG” ຫຼື “gL” ມາດຕະຖານ, ທີ່ຖືກອອກແບບມາສໍາລັບການປ້ອງກັນສາຍໄຟ, ມີເວລາລະລາຍ 50-200ms ຢູ່ທີ່ກະແສໄຟຟ້າຜິດປົກກະຕິ. ການຕອບສະໜອງນີ້ຊ້າເກີນໄປສໍາລັບການປ້ອງກັນເຊມິຄອນດັກເຕີ. ໃນເວລາທີ່ຟິວມາດຕະຖານເລີ່ມລະລາຍ, ອຸນຫະພູມຂອງຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ IGBT ໄດ້ເກີນ 175°C ແລ້ວ, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດການແລ່ນໜີຄວາມຮ້ອນ ແລະ ການທໍາລາຍອຸປະກອນ.
ຟິວ aR-Class: ສ້າງຂຶ້ນເພື່ອຈຸດປະສົງສໍາລັບເຊມິຄອນດັກເຕີ
ການປ້ອງກັນເຊມິຄອນດັກເຕີຕ້ອງການຟິວ aR-class (ການຈັດປະເພດ IEC 60269-4), ບ່ອນທີ່ “a” ຊີ້ບອກເຖິງຄວາມສາມາດໃນການທໍາລາຍລະດັບບາງສ່ວນ (ວົງຈອນສັ້ນເທົ່ານັ້ນ) ແລະ “R” ຫມາຍເຖິງການປະຕິບັດຢ່າງໄວວາທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບອຸປະກອນເຊມິຄອນດັກເຕີ.
ຟິວພິເສດເຫຼົ່ານີ້ມີລັກສະນະດັ່ງນີ້:
- ອົງປະກອບຟິວໂລຫະປະສົມເງິນ: ອົງປະກອບຂະໜານຫຼາຍອັນທີ່ມີໜ້າຕັດທີ່ຖືກປັບຢ່າງລະມັດລະວັງຮັບປະກັນຄຸນລັກສະນະການລະລາຍທີ່ສອດຄ່ອງກັນ ແລະ ເຮັດຊ້ຳໄດ້.
- ການຕື່ມຊາຍ quartz ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ: ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນສື່ກາງດັບໄຟ, ເຮັດໃຫ້ການຂັດຂວາງກະແສໄຟຟ້າໄວ ແລະ ປ້ອງກັນການເກີດໃໝ່.
- ການກໍ່ສ້າງຮ່າງກາຍເຊລາມິກ: ໃຫ້ຄວາມແຂງແຮງກົນຈັກ ແລະ ສະຖຽນລະພາບທາງຄວາມຮ້ອນສໍາລັບຄວາມສາມາດໃນການທໍາລາຍສູງເຖິງ 100kA.
- ອັດຕາ I²t ຕ່ຳຫຼາຍ: ນີ້ແມ່ນພາລາມິເຕີທີ່ສໍາຄັນ—ພະລັງງານທັງໝົດທີ່ປ່ອຍອອກມາໃນລະຫວ່າງການລ້າງຄວາມຜິດປົກກະຕິຈະຕ້ອງຕ່ຳກວ່າຄວາມສາມາດໃນການທົນຄວາມຮ້ອນຂອງເຊມິຄອນດັກເຕີ (ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນວັດແທກເປັນ A²s).
ການເລືອກຟິວ ແລະ ການປະສານງານ
ການເລືອກຟິວທີ່ເໝາະສົມຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການປະສານງານຢ່າງລະມັດລະວັງກັບສະເພາະຂອງ IGBT:
ເງື່ອນໄຂການເລືອກຟິວ Semiconductor:
| ພາລາມິເຕີ | ກົດລະບຽບການຄັດເລືອກ | ຄ່າປົກກະຕິ (ເຄື່ອງສາກ 120kW) | ວິທີການກວດສອບ |
|---|---|---|---|
| ອັນດັບປັດຈຸບັນ (ໃນ) | 1.2-1.5× ໂຫຼດຕໍ່ເນື່ອງ | 250A-400A | ການຄິດໄລ່ຄວາມຮ້ອນ |
| ແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ໄດ້ຮັບການຈັດອັນດັບ (Un) | ≥1.4× ແຮງດັນໄຟຟ້າ DC bus | 1,000V DC | ແຮງດັນໄຟຟ້າອອກແບບລະບົບ |
| I²t Let-through | <50,000 A²s | ແຜ່ນຂໍ້ມູນຜູ້ຜະລິດ | |
| ຄວາມອາດສາມາດແຕກຫັກ (Icn) | ≥ຄວາມຜິດປົກກະຕິທີ່ຄາດຫວັງສູງສຸດ | 50-100kA | ການສຶກສາວົງຈອນສັ້ນ |
| ລະດັບປະຕິບັດການ | aR (ເຊມິຄອນດັກເຕີ) | aR ຕໍ່ IEC 60269-4 | ການປະຕິບັດຕາມມາດຕະຖານ |
| ເວລາຕອບສະຫນອງ | <5ms @ 10×In | <3ms ປົກກະຕິ | ເສັ້ນໂຄ້ງເວລາ-ກະແສໄຟຟ້າ |
ສໍາລັບເຄື່ອງສາກໄຟໄວ DC 150kW ປົກກະຕິທີ່ມີຜົນຜະລິດຕໍ່ເນື່ອງ 400A, ໂຄງການປ້ອງກັນຈະປະກອບມີ:
- AC Input: ຟິວ gG-class 3× 630A (ການປ້ອງກັນຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ)
- Rectifier Input: ຟິວ aR-class 3× 500A (ການປ້ອງກັນຂົວ IGBT)
- DC Link: ຟິວ DC aR-class 2× 400A (ການປ້ອງກັນ bus)
- Output Stage: ຟິວ DC 2× 500A ທີ່ມີວົງຈອນ pre-charge ເອເລັກໂຕຣນິກ
ຂໍ້ໄດ້ປຽບຂອງ VIOX: ວິທີແກ້ໄຂການປ້ອງກັນແບບປະສົມປະສານ
ໃນຖານະທີ່ເປັນຜູ້ຜະລິດອຸປະກອນປ້ອງກັນໄຟຟ້າ B2B ຊັ້ນນໍາ, VIOX Electric ໃຫ້ວິທີແກ້ໄຂການປ້ອງກັນທີ່ສົມບູນແບບທີ່ຖືກອອກແບບສະເພາະສໍາລັບພື້ນຖານໂຄງລ່າງການສາກໄຟໄວ DC. ຫຼັກຊັບຜະລິດຕະພັນຂອງພວກເຮົາແກ້ໄຂທຸກຄວາມຕ້ອງການດ້ານການປ້ອງກັນໃນສະຖານີສາກໄຟ EV ທີ່ທັນສະໄຫມ:
ຫຼັກຊັບການປ້ອງກັນເຄື່ອງສາກໄຟໄວ VIOX DC:
- VSP-T1+T2 Series: SPDs ປະເພດ 1+2 ລວມກັນ, ອັດຕາ 20-40kA, ໄດ້ຮັບການຢັ້ງຢືນ UL 1449 ສະບັບທີ 5 ແລະ IEC 61643-11
- ຊຸດ VF-AR: ຟິວ semiconductor aR ໄວທີ່ສຸດ, ຄວາມສາມາດໃນການຕັດ 100kA, ປະຕິບັດຕາມ IEC 60269-4
- ຊຸດ VF-DC: ຟິວທີ່ໄດ້ຮັບການຈັດອັນດັບ DC ສໍາລັບລະບົບ 1,000V/1,500V ທີ່ມີການຂັດຂວາງກະແສໄຟຟ້າສອງທິດທາງ
- ຊຸດ VDC-SPD: ອຸປະກອນປ້ອງກັນແຮງດັນເກີນ DC ທີ່ຕອບສະໜອງ IEC 61643-31 ສໍາລັບການປ້ອງກັນຫຼັງຈາກ rectifier
ອຸປະກອນປ້ອງກັນ VIOX ແຕ່ລະອັນຖືກອອກແບບມາສໍາລັບສະພາບແວດລ້ອມການເຮັດວຽກທີ່ຮຸນແຮງຂອງສະຖານີສາກໄຟທາງການຄ້າ: ຊ່ວງອຸນຫະພູມ -40°C ຫາ +85°C, ການປ້ອງກັນສະພາບອາກາດ IP65, ແລະອາຍຸການບໍລິການ 20 ປີພາຍໃຕ້ສະພາບປົກກະຕິ.
ທີມງານວິສະວະກໍາຂອງພວກເຮົາສະຫນອງການສຶກສາການປະສານງານການປ້ອງກັນທີ່ສົມບູນ, ຮັບປະກັນວ່າ SPDs ແລະຟິວເຮັດວຽກຮ່ວມກັນເປັນລະບົບປະສົມປະສານແທນທີ່ຈະເປັນອົງປະກອບເອກະລາດ. ການປະສານງານນີ້ປ້ອງກັນການເກີດອຸປະຕິເຫດທີ່ບໍ່ສະດວກໃນຂະນະທີ່ຮັບປະກັນວ່າກະແສໄຟຟ້າຜິດພາດຖືກຂັດຂວາງກ່ອນທີ່ອຸປະກອນຈະເສຍຫາຍ.
ການປະຕິບັດການປະຕິບັດທີ່ດີທີ່ສຸດ
ການພິຈາລະນາການຕິດຕັ້ງ
ການຕິດຕັ້ງທີ່ຖືກຕ້ອງແມ່ນສໍາຄັນເທົ່າກັບການເລືອກອົງປະກອບ:
ການຕິດຕັ້ງ SPD:
- ຕິດຕັ້ງໃຫ້ໃກ້ທີ່ສຸດເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້ກັບອຸປະກອນທີ່ຖືກປ້ອງກັນ (ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຍາວຂອງສາຍນໍາ)
- ໃຊ້ຂະໜາດສາຍຕາມຂໍ້ກໍານົດຂອງຜູ້ຜະລິດ (ໂດຍປົກກະຕິ 6-10 AWG)
- ຮັບປະກັນການເຊື່ອມຕໍ່ດິນທີ່ແຂງແຮງທີ່ມີ impedance <10Ω
- ຕິດຕັ້ງຫນ້າສໍາຜັດຕິດຕາມກວດກາຫ່າງໄກສອກຫຼີກສໍາລັບການບໍາລຸງຮັກສາການຄາດຄະເນ
ການຕິດຕັ້ງຟິວ:
- ໃຊ້ຕົວຖືຟິວທີ່ລະບຸໂດຍຜູ້ຜະລິດທີ່ໄດ້ຮັບການຈັດອັນດັບສໍາລັບກະແສໄຟຟ້າຜິດພາດເຕັມທີ່
- ກວດສອບການໄຫຼຂອງອາກາດເຢັນທີ່ພຽງພໍອ້ອມຮອບຟິວ
- ປະຕິບັດການຕິດຕາມສະຖານະພາບຟິວ (ຕົວຊີ້ບອກຟິວຂາດ)
- ຮັກສາສາງຟິວສໍາຮອງສໍາລັບການປ່ຽນແທນໄວ
ການບໍາລຸງຮັກສາແລະການທົດສອບ
ອຸປະກອນປ້ອງກັນຕ້ອງການການກວດສອບແຕ່ລະໄລຍະ:
ການບໍາລຸງຮັກສາ SPD:
- ກວດກາເບິ່ງຄວາມເສຍຫາຍຫຼືການປ່ຽນສີປະຈໍາໄຕມາດ
- ກວດສອບການເຮັດວຽກຂອງຕົວຊີ້ບອກສະຖານະພາບຫ່າງໄກສອກຫຼີກປະຈໍາເດືອນ
- ທົດສອບກະແສໄຟຟ້າຮົ່ວປະຈໍາປີ (ຄວນຈະ <1mA)
- ປ່ຽນແທນຫຼັງຈາກເຫດການແຮງດັນເກີນທີ່ສໍາຄັນ (ເຖິງແມ່ນວ່າບໍ່ມີຄວາມເສຍຫາຍທີ່ເບິ່ງເຫັນໄດ້)
ການບໍາລຸງຮັກສາຟິວ:
- ກວດກາການຖ່າຍຮູບຄວາມຮ້ອນເຄິ່ງປີ
- ກວດສອບຄວາມຕ້ານທານການຕິດຕໍ່ຂອງຕົວຖືຟິວ (<50µΩ)
- ປ່ຽນຟິວທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນການປ່ຽນສີຫຼືອາການຂອງຄວາມຮ້ອນເກີນ
- ບັນທຶກການປ່ຽນແທນທັງໝົດສໍາລັບການວິເຄາະແນວໂນ້ມ
FAQ: ການປ້ອງກັນເຄື່ອງສາກໄຟໄວ DC
ຖາມ: ຂ້ອຍສາມາດໃຊ້ເຄື່ອງຕັດວົງຈອນມາດຕະຖານແທນທີ່ຈະເປັນຟິວ semiconductor ສໍາລັບສະຖານີສາກໄຟ DC ຂອງຂ້ອຍໄດ້ບໍ?
ຕອບ: ບໍ່ໄດ້. ເຄື່ອງຕັດວົງຈອນມາດຕະຖານມີເວລາຕອບສະໜອງ 20-100ms, ເຊິ່ງຊ້າເກີນໄປທີ່ຈະປົກປ້ອງ IGBTs ແລະ semiconductors ພະລັງງານອື່ນໆທີ່ລົ້ມເຫລວພາຍໃນ 5ms ໃນລະຫວ່າງສະພາບຄວາມຜິດພາດ. ຟິວ aR-class ສະເພາະ semiconductor ທີ່ມີເວລາລ້າງ <5ms ແມ່ນບັງຄັບໃຫ້ປົກປ້ອງໂມດູນການປ່ຽນພະລັງງານ. ເຄື່ອງຕັດມາດຕະຖານຄວນຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການປ້ອງກັນການປ້ອນຂໍ້ມູນແລະການປ່ຽນການໂຫຼດ, ບໍ່ແມ່ນການປ້ອງກັນ semiconductor.
ຖາມ: ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງ SPDs ປະເພດ 1 ແລະປະເພດ 2 ແມ່ນຫຍັງ, ແລະຂ້ອຍຕ້ອງການອັນໃດ?
ຕອບ: SPDs ປະເພດ 1 ຈັດການກັບການຟ້າຜ່າໂດຍກົງ (25kA, ຮູບແບບຄື້ນ 10/350μs) ແລະຖືກຕິດຕັ້ງຢູ່ທາງເຂົ້າບໍລິການ. SPDs ປະເພດ 2 ປ້ອງກັນການເກີດແຮງດັນເກີນ (40kA, ຮູບແບບຄື້ນ 8/20μs) ແລະຖືກຕິດຕັ້ງຢູ່ໃນລະດັບອຸປະກອນ. ເຄື່ອງສາກໄຟໄວ DC ທາງການຄ້າໂດຍທົ່ວໄປຕ້ອງການທັງສອງ, ຫຼືອຸປະກອນປະສົມປະສານປະເພດ 1+2. ການຕິດຕັ້ງກາງແຈ້ງທີ່ມີສາຍໄຟຟ້າເທິງຫົວຕ້ອງການການປ້ອງກັນປະເພດ 1 ຕາມ NEC Article 625 ແລະ IEC 61851-23.
ຖາມ: ຂ້ອຍຈະກໍານົດອັດຕາຟິວທີ່ຖືກຕ້ອງສໍາລັບໂມດູນພະລັງງານຂອງສະຖານີສາກໄຟຂອງຂ້ອຍໄດ້ແນວໃດ?
ຕອບ: ເລືອກອັດຕາຟິວທີ່ 1.2-1.5× ກະແສໄຟຟ້າໂຫຼດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ກວດສອບວ່າພະລັງງານ let-through I²t ຂອງຟິວໜ້ອຍກວ່າ I²t ທີ່ໄດ້ຮັບການຈັດອັນດັບຂອງ IGBT (ພົບໃນແຜ່ນຂໍ້ມູນຂອງຜູ້ຜະລິດ), ແລະຮັບປະກັນວ່າຄວາມສາມາດໃນການຕັດເກີນກະແສໄຟຟ້າຜິດພາດທີ່ຄາດໄວ້ສູງສຸດຈາກການສຶກສາວົງຈອນສັ້ນ. ປະສານງານກັບຂໍ້ກໍານົດຂອງຜູ້ຜະລິດໂມດູນສະເໝີ—ການໃຊ້ຟິວຂະໜາດໃຫຍ່ເກີນໄປຈະກໍາຈັດການປ້ອງກັນ, ໃນຂະນະທີ່ຟິວຂະໜາດນ້ອຍເກີນໄປເຮັດໃຫ້ເກີດການເກີດອຸປະຕິເຫດທີ່ບໍ່ສະດວກ.
ຖາມ: ສະຖານີສາກໄຟ EV ຕ້ອງການການປ້ອງກັນແຮງດັນເກີນດ້ານ AC ແລະ DC ບໍ?
ຕອບ: ແມ່ນແລ້ວ. SPDs ດ້ານ AC (ກ່ອນ rectifier) ປ້ອງກັນແຮງດັນເກີນທີ່ມາຈາກຕາຂ່າຍໄຟຟ້າແລະຟ້າຜ່າ. SPDs ດ້ານ DC (ຫຼັງຈາກ rectifier) ມີຄວາມສໍາຄັນເທົ່າທຽມກັນເພາະວ່າແຮງດັນເກີນສາມາດຖືກສ້າງຂື້ນພາຍໃນໂດຍການປ່ຽນການດໍາເນີນງານ, ຫຼືສາມາດແຜ່ພັນຈາກດ້ານຍານພາຫະນະຜ່ານສາຍສາກໄຟ. IEC 61851-23 ຮຽກຮ້ອງໂດຍສະເພາະການປ້ອງກັນແຮງດັນເກີນດ້ານ DC ທີ່ໄດ້ຮັບການຈັດອັນດັບສໍາລັບແຮງດັນໄຟຟ້າຂອງລະບົບ (ໂດຍປົກກະຕິ 1,000V DC).
ຖາມ: ອຸປະກອນປ້ອງກັນຄວນຖືກປ່ຽນແທນເລື້ອຍໆສໍ່າໃດ, ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນວົງຈອນຊີວິດແມ່ນເທົ່າໃດ?
ຕອບ: SPDs ຄວນຖືກປ່ຽນແທນຫຼັງຈາກເຫດການແຮງດັນເກີນທີ່ສໍາຄັນ (>80% ຂອງຄວາມສາມາດທີ່ໄດ້ຮັບການຈັດອັນດັບ) ຫຼືເມື່ອການຕິດຕາມກວດກາຫ່າງໄກສອກຫຼີກຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການເສື່ອມສະພາບ. ອາຍຸການໃຊ້ງານປົກກະຕິແມ່ນ 10-20 ປີໃນສະພາບປົກກະຕິ. ຟິວ semiconductor ຄວນຖືກປ່ຽນແທນທັນທີຫຼັງຈາກການລ້າງຄວາມຜິດພາດ—ພວກມັນເປັນອຸປະກອນປ້ອງກັນການໃຊ້ງານຄັ້ງດຽວ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການປ່ຽນຟິວ (50-200 ໂດລາຕໍ່ຟິວ) ແມ່ນບໍ່ສໍາຄັນເມື່ອທຽບກັບການປ່ຽນໂມດູນ IGBT (500-3,000 ໂດລາ) ຫຼືເວລາຢຸດສະຖານີສາກໄຟ (200-500 ໂດລາຕໍ່ຊົ່ວໂມງໃນລາຍໄດ້ທີ່ສູນເສຍ).
ຖາມ: ມີຂໍ້ກໍານົດພິເສດສໍາລັບເຄື່ອງສາກໄຟໄວ DC ຂ້າງເທິງ 150kW ບໍ?
ຕອບ: ເຄື່ອງສາກໄຟທີ່ມີພະລັງງານສູງ (150-350kW) ຕ້ອງການການປ້ອງກັນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນເນື່ອງຈາກຂະໜາດກະແສໄຟຟ້າຜິດພາດທີ່ສູງຂຶ້ນ. ນີ້ປະກອບມີ: ຟິວທີ່ມີຄວາມສາມາດໃນການຕັດທີ່ສູງກວ່າ (ຕໍ່າສຸດ 100kA), ການຈັດລຽງຟິວຂະໜານທີ່ມີການແບ່ງປັນກະແສໄຟຟ້າທີ່ເໝາະສົມ, ລະບົບເຮັດຄວາມເຢັນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ແລະເສັ້ນທາງການປ້ອງກັນທີ່ຊໍ້າຊ້ອນເລື້ອຍໆ. ນອກຈາກນັ້ນ, ເຄື່ອງສາກໄຟທີ່ມີພະລັງງານສູງສຸດໂດຍທົ່ວໄປໃຊ້ສະຖາປັດຕະຍະກໍາລົດເມ 1,500V DC, ຕ້ອງການອຸປະກອນປ້ອງກັນທີ່ໄດ້ຮັບການຈັດອັນດັບຢ່າງເໝາະສົມ. ປຶກສາຫາລືກັບ IEC 61851-23 ແລະ UL 2202 ສະເໝີສໍາລັບຂໍ້ກໍານົດລະດັບພະລັງງານສະເພາະ.
ສະຫຼຸບ: ການປ້ອງກັນເປັນການລົງທຶນ, ບໍ່ແມ່ນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ
ໃນພື້ນຖານໂຄງລ່າງການສາກໄຟໄວ DC, ອຸປະກອນປ້ອງກັນບໍ່ແມ່ນອົງປະກອບຊ່ວຍ—ພວກມັນເປັນສ່ວນຫນຶ່ງຂອງຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງລະບົບແລະຄວາມເປັນໄປໄດ້ທາງດ້ານການເງິນ. ເຫດການແຮງດັນເກີນທີ່ບໍ່ໄດ້ປ້ອງກັນອັນດຽວສາມາດທໍາລາຍອຸປະກອນ 10,000-30,000 ໂດລາແລະເຮັດໃຫ້ເກີດການຢຸດເຮັດວຽກຫຼາຍມື້. SPDs ແລະຟິວ semiconductor ທີ່ລະບຸຢ່າງຖືກຕ້ອງ, ເຊິ່ງເປັນຕົວແທນພຽງແຕ່ 3-5% ຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງເຄື່ອງສາກໄຟທັງໝົດ, ໃຫ້ການປະກັນໄພຕໍ່ກັບຄວາມລົ້ມເຫຼວທີ່ຮ້າຍແຮງເຫຼົ່ານີ້.
ພູມສັນຖານກົດລະບຽບນັບມື້ນັບບັງຄັບໃຫ້ມີການປ້ອງກັນທີ່ສົມບູນແບບ. IEC 61851-23:2023 ແລະຂໍ້ກໍານົດ UL 2202 ທີ່ປັບປຸງໄດ້ເສີມສ້າງຂໍ້ກໍານົດການປ້ອງກັນແຮງດັນເກີນ, ເຮັດໃຫ້ການປະຕິບັດຕາມບໍ່ເປັນທາງເລືອກສໍາລັບການຕິດຕັ້ງໃຫມ່. ໃນຂະນະທີ່ເຄືອຂ່າຍການສາກໄຟ EV ຂະຫຍາຍເຂົ້າໄປໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີພະລັງງານສູງກວ່າ (ເຄື່ອງສາກໄຟ 350kW+ ສໍາລັບຍານພາຫະນະທາງການຄ້າ), ຂໍ້ກໍານົດການປ້ອງກັນຈະກາຍເປັນທີ່ເຂັ້ມງວດກວ່າເກົ່າ.
ທີມງານວິສະວະກໍາຂອງ VIOX Electric ສະຫນອງການແກ້ໄຂການປ້ອງກັນທີ່ສົມບູນແບບທີ່ສະຫນັບສະຫນູນໂດຍປະສົບການ 25+ ປີໃນການແຈກຢາຍພະລັງງານແລະລະບົບປ້ອງກັນ. ຜະລິດຕະພັນຂອງພວກເຮົາຕອບສະໜອງມາດຕະຖານສາກົນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງທັງໝົດ ແລະໄດ້ຮັບການພິສູດໃນການຕິດຕັ້ງການສາກໄຟທາງການຄ້າຫຼາຍພັນແຫ່ງທົ່ວໂລກ. ຕິດຕໍ່ທີມງານຂາຍດ້ານວິຊາການຂອງພວກເຮົາສໍາລັບການສຶກສາການປະສານງານການປ້ອງກັນສະເພາະສະຖານທີ່ແລະຄໍາແນະນໍາຜະລິດຕະພັນ.
ສໍາລັບຂໍ້ກໍານົດດ້ານວິຊາການ, ຄູ່ມືການຕິດຕັ້ງ, ແລະການສຶກສາການປະສານງານການປ້ອງກັນ, ເຂົ້າໄປເບິ່ງ viox.com ຫຼືຕິດຕໍ່ທີມງານວິສະວະກໍາຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງພວກເຮົາ. VIOX Electric—ປົກປ້ອງພື້ນຖານໂຄງລ່າງທີ່ໃຫ້ພະລັງງານແກ່ການເຄື່ອນທີ່ໃນອະນາຄົດ.
