Panduan ini adalah untuk jurutera profesional, pereka sistem dan juruteknik lanjutan yang bekerja dengan sistem kuasa DC moden. Ia menjawab soalan kritikal tentang cara memilih, memasang dan menyelenggara pemutus litar DC yang betul untuk melindungi aset bernilai tinggi seperti tatasusunan panel solar, sistem storan tenaga bateri (BESS) dan stesen pengecas kenderaan elektrik (EV).
Mengapa Saya Tidak Boleh Menggunakan Pemutus AC untuk Litar DC?
Kesilapan biasa tetapi berbahaya ialah menggunakan pemutus litar AC standard dalam aplikasi DC untuk menjimatkan kos. Ini tidak sepatutnya dilakukan. Perbezaan asasnya terletak pada cara mereka mengendalikan arka elektrik — lonjakan tenaga berbahaya yang terbentuk apabila litar terganggu.
Pemutus AC Bergantung pada Sifar-Crossing: Arus Ulang-alik (AC) secara semula jadi membalikkan arah, mencecah sifar volt 120 kali sesaat. Pemutus AC direka bentuk untuk membuka sesentuhnya dan menunggu saat "mati" semula jadi ini untuk memadamkan arka dengan selamat.
Pemutus DC Mesti Melawan Arka: Arus Terus (DC) mengalir secara berterusan tanpa titik silangan sifar. Pemutus DC tidak sabar menunggu kuasa berhenti; ia mesti secara aktif dan kuat membunuh arka. Ini memerlukan reka bentuk yang lebih teguh dan kompleks, selalunya termasuk komponen khusus seperti gegelung letupan magnet dan pelongsor arka.
Menggunakan pemutus AC dalam sistem DC boleh menyebabkan pemutus lebur, gagal menghentikan kerosakan dan menyebabkan kebakaran besar. Pemutus berkadar DC direka bentuk khusus untuk cabaran ini dan merupakan keperluan keselamatan yang tidak boleh dirunding.
Cara Memilih Jenis Pemutus Litar DC yang Betul
Memilih yang betul Pemutus DC melibatkan pemahaman pembinaan fizikalnya, cara ia mengesan kerosakan, dan ciri prestasinya.
Klasifikasi mengikut Saiz dan Kekuatan Fizikal
- Pemutus Litar Miniatur (DC MCB): Terbaik untuk melindungi litar individu yang berkuasa rendah.
- Kes Penggunaan: Melindungi rentetan tunggal panel solar, litar lampu DC atau panel kawalan dalam telekomunikasi.
- Penilaian: Biasanya sehingga 125A.
- Pemutus Litar Kes Acuan (DC MCCB): Lebih besar dan lebih teguh, digunakan untuk melindungi litar utama atau penyuap peralatan.
- Kes Penggunaan: Perlindungan utama untuk tatasusunan suria kediaman yang besar, sistem penyimpanan bateri komersial, atau jentera perindustrian.
- Penilaian: 15A hingga 2500A, selalunya dengan tetapan perjalanan boleh laras untuk penyelarasan sistem yang lebih baik.
- Kuasa Voltan Rendah/Pemutus Litar Udara (ACB): Kelas pemutus terbesar, direka untuk alat suis utama dalam pemasangan utama.
- Kes Penggunaan: Perlindungan masuk utama untuk ladang solar skala utiliti, pusat data yang besar atau keseluruhan kemudahan perindustrian.
- Penilaian: 800A hingga lebih 6300A, dengan unit perjalanan elektronik canggih dan ciri komunikasi.
Apakah itu Keluk Perjalanan dan Mana Satu Yang Saya Perlukan?
A lengkung perjalanan mentakrifkan betapa sensitif pemutus kepada arus lebihan. Memilih yang betul menghalang gangguan tersandung sambil memastikan perlindungan. Jenis yang paling biasa ditakrifkan oleh IEC ialah:
| Jenis MCB | Arus Perjalanan (Magnetik) | Terbaik Untuk | Aplikasi Biasa |
|---|---|---|---|
| Jenis B | 3 hingga 5 kali nilai arus (In) | Litar dengan arus masuk rendah atau tiada. | Beban rintangan, pencahayaan kediaman. |
| Jenis C | 5 hingga 10 kali nilai arus (Dalam) | Litar dengan arus masuk sederhana. | Beban tujuan am, lampu komersial, motor. Ini adalah pilihan yang paling biasa dan serba boleh. |
| Jenis D | 10 hingga 20 kali nilai arus (Dalam) | Litar dengan arus masuk yang sangat tinggi. | Motor besar, transformer, peralatan kimpalan. |
| Jenis Z | 2 hingga 3 kali nilai arus (In) | Melindungi peranti yang sangat sensitif daripada litar pintas peringkat rendah. | Perlindungan semikonduktor, litar elektronik sensitif. |
Pengiraan Saiz Kritikal untuk Aplikasi Dunia Sebenar
Cara Saiz Pemutus untuk Sistem PV Suria
Perlindungan arus lebih saiz untuk panel solar dikawal oleh Kod Elektrik Kebangsaan (NEC). Kuncinya ialah "Peraturan 1.56," yang merangkumi operasi berterusan dan potensi lonjakan kuasa.
Berikut ialah cara mengira pemutus saiz untuk litar sumber PV:
- Cari Arus Litar Pendek (Isc) panel daripada lembaran datanya.
- Darabkan Isc dengan 1.56. Faktor ini menggabungkan dua keperluan NEC: pengganda 1.25 untuk tugas berterusan dan satu lagi pengganda 1.25 untuk kesan "tepi awan", lonjakan arus yang boleh diramal.
- Pengiraan: Penilaian OCPD yang diperlukan = Isc × 1.25 × 1.25 = Isc × 1.56
- Bulatkan ke saiz pemutus standard seterusnya. Sebagai contoh, jika pengiraan anda menghasilkan 14.23A, anda mesti memilih pemutus 15A.
- Sahkan Voltan: Kira voltan sistem maksimum dengan mendarabkan Voltan Litar Terbuka (Voc) panel dengan bilangan panel dalam rentetan dan menggunakan faktor pembetulan suhu daripada Jadual NEC 690.7. Penarafan voltan pemutus mestilah lebih tinggi daripada nilai yang dikira ini.
Mengapa Saya Memerlukan Pemutus Tidak Berpolarisasi untuk Sistem Bateri?
Sistem Penyimpanan Tenaga Bateri (BESS) adalah dua arah, bermakna arus mengalir keluar semasa nyahcas dan masuk semasa mengecas. Ini menjadikan pilihan pemutus kritikal.
Pemutus Polarized: Pemutus ini menggunakan magnet kekal dan berfungsi hanya apabila arus mengalir dalam satu arah (dari "+" ke terminal "-"). Jika digunakan dalam BESS, arus akan mengalir ke belakang semasa kitaran cas, menyebabkan mekanisme pelindapkejutan arka gagal, membawa kepada kemusnahan tertentu semasa kerosakan.
Pemutus Tidak Berpolarisasi: Ini adalah wajib untuk sebarang aplikasi dua hala. Mereka direka bentuk untuk memadamkan arka dengan selamat tanpa mengira arah aliran arus. Untuk mana-mana BESS atau sistem berasaskan bateri, anda mesti menentukan pemutus DC tidak terkutub.
Piawaian Keselamatan Menavigasi: UL 489 lwn. UL 1077
Di Amerika Utara, perbezaan kritikal untuk keselamatan dan pematuhan kod adalah antara peranti yang diperakui UL 489 dan UL 1077.
| Ciri | UL 489 – Pemutus Litar Cawangan | UL 1077 – Pelindung Tambahan |
|---|---|---|
| Tujuan | Perlindungan Utama: Melindungi pendawaian bangunan. Ia adalah barisan pertahanan utama. | Perlindungan Tambahan: Melindungi komponen tertentu di dalam peralatan. |
| Permohonan | Boleh dipasang di papan panel sebagai peranti arus lampau akhir. | Mesti digunakan di hiliran pemutus UL 489. Ia tidak dapat melindungi pendawaian bangunan secara langsung. |
| Peraturan | Peranti UL 489 boleh digunakan untuk perlindungan tambahan. | Peranti UL 1077 TIDAK PERNAH digunakan untuk perlindungan litar cawangan. Menggunakannya dengan cara ini adalah pelanggaran keselamatan yang besar. |
Menyelesaikan Masalah Biasa Pemutus DC
| simptom | Kemungkinan Besar Punca | Cara Memperbaikinya |
|---|---|---|
| Gangguan Gangguan | Arus Masuk: Motor atau bekalan kuasa sedang menarik arus permulaan yang besar. | Tukar kepada pemutus dengan lengkung perjalanan yang kurang sensitif (cth, daripada Jenis C ke Jenis D). |
| Pemutus Tidak Akan Tetapkan Semula (Perjalanan Serta-merta) | Litar Pintas Berterusan: Terdapat kerosakan aktif yang berbahaya pada litar. | Cabut palam semua beban. Jika ia masih tersandung, kerosakan adalah pada pendawaian dan memerlukan juruelektrik. Jika ia dipegang, palamkan peranti satu demi satu untuk mencari perkakas yang rosak. |
| Pemutus Tidak Akan Tetapkan Semula (Pemegang terasa seperti spons) | Perlu Menyejukkan Badan: Elemen terma masih panas daripada perjalanan beban lampau sebelumnya. | Tunggu 2-3 minit sebelum cuba menetapkan semula. Jika ia masih tidak selak, mekanisme pemutus rosak dan mesti diganti. |
| Breaker adalah Panas | Sambungan Longgar: Ini adalah punca #1 pemutus terlalu panas dan merupakan bahaya kebakaran yang serius. | NYAHKAN TENAGA LITAR. Gunakan sepana tork yang ditentukur untuk mengetatkan talian dan terminal beban kepada nilai tork yang ditentukan pengeluar. |
Aliran Masa Depan dan Pengeluar Utama
Pasaran berkembang pesat melangkaui pemutus tradisional untuk memenuhi permintaan sistem DC berkuasa tinggi.
Pemecah Hibrid: Ini menggabungkan kecekapan suis mekanikal dengan gangguan ultra-pantas tanpa arka bagi peranti keadaan pepejal. Ia menjadi standard untuk melindungi sistem bateri skala grid dan infrastruktur HVDC. Pengeluar terkenal seperti ABB adalah perintis dalam ruang ini dengan barisan Gerapid mereka.
Pemecah Pintar: Penyepaduan teknologi IoT membolehkan pemutus menyediakan data tentang penggunaan tenaga dan meramalkan kegagalan. Peneraju industri seperti Schneider Electric (dengan siri PowerPact dan Acti9 mereka), Eaton (dengan talian PVGard dan Siri G) dan Siemens (dengan keluarga SENTRON) menawarkan penyelesaian termaju dengan keupayaan komunikasi untuk pengurusan tenaga pintar.
Berkaitan
10 Pengeluar MCB Teratas Menguasai Pasaran Global pada 2025
Jaminan Kualiti dalam Pembuatan MCB: Panduan Lengkap | Piawaian IEC
