من 500 فولت إلى 1500 فولت-كيف تحمي قواطع دوائر DC المتقدمة من الطاقة الشمسية الحديثة وشحن EV وتخزين الطاقة

مشاكل حماية قفزة الجهد العاصمة

في عام 2025 ، شاهدت طاولات نبات شمسية 200 ميجاوات وDC 500Vبدأ قاطع دائرة العلبة المصبوب في التدخين. عندما ظهر ذلك ، زاد الجهد السلسلة إلى 580 فولت في درجات حرارة دون الصفر. كانت تلك هي اللحظة التي أدهشني حول كيفية مواجهة معدات حماية DC التقليدية قريبًا نوع المخاطر التي لم يتم تناولها من قبل مع ارتفاع مستويات الجهد في النظام الشمسي. أصبح DC 500V الأصلي اليوم DC 1000V ، كما هو الحال. الأحدث لا يزال DC 1500V في تطبيقات تخزين الطاقة ، وقد تجاوزت كل قفزة الجهد الحدود التكنولوجية الأساسية لـ DC MCCBs الناجمة عن ثورة الجهد. لأنني مهندس كهربائي يتمتع بعقد من الخبرة في Solar EPC ، فقد رأيت هذا الاتجاه في معدات الحماية يحفز التطورات التكنولوجية ، وأنا أفهم أهمية هذا التوازن بين كفاءة النظام وموثوقية السلامة.

تختلف مبادئ تشغيل DC MCCB و AC MCCBs في الجوانب الرئيسية

تعمل DC MCCBS على نفس مبادئ AC MCCBs. يتمثل مبدأ التشغيل الرئيسي في MCCB في فصل نقاط الاتصال الخاصة بالتبديل بسرعة لإنشاء فجوة. على عكس قواطع دائرة التيار المتردد ، والتي يكون انقراض القوس بسيطًا نسبيًا ، ناتجة عن تناقص التيار الطبيعي الصفر ، يجب أن تقاطع DC MCCBs التدفق الحالي المستمر. الفرق الرئيسي هو طريقة إدارة ARC ، حيث تكون أقواس DC أكثر ليونة وأكثر صعوبة في إطفاءها. لأنه في مشروع 2021 في منغوليا الداخلية ، فشل DC MCCB بشكل سيء للنظام في مقاطعة تيار الدائرة القصير 15KA عند 1000V DC ، لم نتمكن من الاعتماد على تصنيف سعة كسر التيار المستمر لمكافئ AC. تحدث تقنية الانقراض القوس في شكل تفجير مغناطيسي. في DC MCCB ، على سبيل المثال ، يبرد عزل الغاز ويعزل القوس بين العقدة ، مما يجعله أكثر موثوقية من التصميمات السابقة.

ثلاثة مقارنة مستوى الجهد: DC 500V ، 1000V ، 1500V

أنظمة DC 500V

العمود الفقري من المنشآت الشمسية على نطاق المنفعة المبكرة ،DC 500Vتوضح الأنظمة موثوقية مثبتة ولكنها تفتقر إلى مرونة تكوين السلسلة. على سبيل المثال ، العمل على مصانع متعددة بقيمة 50 ميجاوات في Xinjiang خلال 2018-2020 ، رأيت MCCBs DC 500V مثل سلسلة Schneider NSX يوفر أداءً موثوقاً مع سلاسل أكثر موازية. نتيجة لذلك ، استغرق الأمر أكثر من 40 سلاسل في حزمة للمصنع للوصول إلى ناتج الطاقة المستهدف.

أنظمة DC 1000V

أصبحت أنظمة DC 1000V بالفعل المعيار الحالي للصناعة للمحطات الشمسية واسعة النطاق وخفض تكاليف BOS بنسبة 8-12 ٪ مقارنة بـ 500 فولت. سلسلة TMAX XT من ABB و Magnum DS MCCBS Eaton هي اختياراتنا لتطبيقات 1000V بسبب قدراتها المتاحة التي تصل إلى 20 كيلوغرام.

أنظمة DC 1500V

بدأت أنظمة DC 1500V في الظهور فقط وتستخدم حاليًا في تخزين الطاقة وبعض المشاريع الشمسية على نطاق واسع. ومع ذلك ، يستمر استخدامها في دفع حدود الكفاءة. في الوقت الحالي ، تتوفر حلول معتمدة من الشركات المصنعة الممتازة مثل Siemens 3VA Series و Mitsubishi.

سيناريوهات التطبيق النموذجية

صفيف الطاقة الشمسية وحماية السلسلة

في صناديق Combiner ، تعمل DC MCCBS كخط الدفاع الأول ضد أخطاء التيار الزائد والقصير. من خلال مشروع 2022 في Qinghai ، علمت أيضًا أن منشآت الارتفاع على ارتفاع 3200 متر تتطلب اعتبارات مشتتة لأن MCCBs القياسية 1000V تحتاج إلى 15 ٪ بسبب تقليل تبديد حرارة الكثافة في الهواء.

شحن EV وجر السكك الحديدية

تتطلب محطات الشحن السريع في 800V DCMCCBS مع قدرة ركوب الدراجات السريعة. بالنسبة لمشروع البنية التحتية للشحن في شنغهاي ، حددنا MCCBs مع تصنيفات ميكانيكية أكثر من 20،000 عملية لإدارة تبديل الحمل المتكرر.

تخزين الطاقة وبيانات مركز العاصمة

تعمل أنظمة تخزين طاقة البطارية بشكل متكرر عند 1500 V DC لتقليل خسائر التحويل ، مثل نظام تخزين CESI و Huawei في الإمارات العربية المتحدة. الآثار المترتبة على ذلك هي الحاجة إلى تنسيق حماية MCCB مع أنظمة إدارة البطاريات ؛ يمكن أن يكون هذا توازنًا محفوفًا بالمخاطر ، لكنني شحذت فهمي من خلال العديد من مشاريع التخزين على نطاق المنفعة.

تم تفصيل معايير الاختيار ودراسات الحالة في العالم الحقيقي في الجدول 4. اتجاهات السوق وديناميات العلامات التجارية الرائدة في أساسيات التثبيت والتكليف والصيانة.

قائمة مراجعة الصيانة

• قم بتنفيذ مراقبة التصوير الحراري للتطبيقات عالية الدقة.
• قياس مقاومة الاتصال السنوي.
• الفحص المرئي الفصلي لتتبع القوس.
• اختبار الرحلة لكل فترات الشركة المصنعة.
• التحقق من عزم الدوران بعد ركوب الدراجات الحرارية.

الختام: مستقبل السلامة والرقمنة

يعد التحول من أنظمة DC 500V إلى 1500 فولت أكثر من مجرد تحجيم جهد بسيط: فهو يمثل التركيز المستمر لصناعة الطاقة الشمسية على الكفاءة وخفض التكاليف. بينما نستعد للعمل مع الفولتية العليا ، يجب أن تنضج MCBs DC بما يتجاوز آليات الحماية البسيطة إلى مكونات النظام الذكي القادرة على توفير الحالة الصحية في الوقت الفعلي وصحة الصيانة التنبؤية. سيتطلب المستقبل التعاون المستمر بين الشركات المصنعة للمعدات ، وتكامل النظام ، والمهندسين القائم على الميدان مثل أنفسنا. معا ، يمكننا التأكد من أن الإمكانات الموسعة لإطار أنظمة DC عالية الجهد يترجم إلى نظام طاقة تجديد أكثر أمانًا وأكثر استدامة. الهدف؟ أمان الحالة الصلبة وأنظمة 3000V. انتفاضة الجهد تحترق مشرق ، وكذلك التزامنا بالسلامة.