Bộ ngắt vỏ đúc DC cho năng lượng mặt trời và BESS: Quy tắc lựa chọn 1000 V

2026,10,31

Cầu dao vỏ đúc 1000 V DC không phải là cầu dao AC có nhãn khác — và nó không được sử dụng bộ ngắt điện tử. Ba con số quyết định liệu thiết bị bảo vệ điện có còn tồn tại khi gặp sự cố DC thực hay không: biên điện áp trên điện áp mạch hở thời tiết lạnh của mảng, công suất ngắt được công bố ở hằng số thời gian mạch thực tế và bộ phận ngắt có thể nhìn thấy dòng điện DC một cách vật lý. Làm sai một điều và thiết bị không thể xóa được vòng cung hoặc không bao giờ thấy lỗi.

Hướng dẫn này bao gồm hai quyết định gây ra hầu hết các sự cố trường DC, sử dụng dữ liệu từ dòng Inperry YBRM5DC do Chiết Giang Yingborui Electric Co., Ltd. - nhà sản xuất thiết bị bảo vệ điện áp thấp của Trung Quốc từ năm 2005, cung cấp bộ ngắt DC OEM/ODM cho các nhà tích hợp quang điện và lưu trữ.

1. Tại sao máy cắt vỏ đúc 1000 V DC phải sử dụng chuyến đi nhiệt từ thay vì điện tử?

Do bộ ngắt điện tử lấy mẫu dòng điện qua CT và lọc nó để trích xuất tần số cơ bản 50/60 Hz — thành phần DC bị loại bỏ, do đó lỗi DC thuần túy có thể không nhìn thấy được đối với logic ngắt. Đây không phải là một mối quan tâm về mặt lý thuyết. Đây là dạng lỗi được ghi lại đằng sau nhiều sự cố cấp nguồn pin của UPS trong đó cầu dao điện tử AC được thay thế một cách lặng lẽ cho thiết bị nhiệt từ ban đầu.

Vật lý làm cho DC trở nên khác biệt

Dòng điện xoay chiều vượt qua 0 100–120 lần mỗi giây, tạo cơ hội cho hồ quang bị dập tắt. DC không có giao điểm bằng 0. Bộ ngắt phải buộc dòng điện về 0 bằng cách kéo dài hồ quang cho đến khi điện áp hệ thống không thể duy trì được nữa. Điều đó thay đổi những gì phần tử chuyến đi phải làm:

Bộ ngắt mạch nhiệt từ phản ứng với vật lý mà không quan tâm đến tần số. Lưỡng kim bị uốn cong do gia nhiệt I2t - lượng nhiệt tương tự mà dòng điện một chiều tạo ra. Bộ điện từ tạo ra dòng điện xoay chiều từ dòng điện một chiều giống hệt như từ dòng điện xoay chiều. Không phần tử nào cần dạng sóng để giải thích.

Bộ ngắt điện tử trước tiên phải số hóa và lọc tín hiệu. Bộ lọc Fourier hoặc cosine được điều chỉnh ở tần số 50/60 Hz coi thành phần DC là nhiễu và loại bỏ nó. Bộ ngắt vẫn tác động trên AC, do đó lỗi vẫn được ẩn cho đến khi xảy ra lỗi DC thực sự đầu tiên.

Phần cứng DC có gì bổ sung

Ngoài yếu tố ngắt, thiết bị được xếp hạng DC khác nhau ở ba điểm mà bạn có thể xác minh trên biểu dữ liệu:

Khoảng cách tiếp xúc rộng hơn và máng hồ quang phân đoạn. Mỗi tấm chia sẽ bổ sung thêm khoảng 20–30 V điện áp hồ quang; một máng 13 tấm đóng góp 260–390 V để buộc dòng điện về 0.

Thổi từ với một hướng xác định. Một nam châm vĩnh cửu hoặc cuộn dây thổi sẽ truyền hồ quang vào máng. Đảo ngược cực tính và hồ quang bị đẩy lùi về phía gốc tiếp điểm — đó là lý do tại sao các đầu cuối đường dây và tải trên các thiết bị DC phân cực được đánh dấu và không được hoán đổi.

Một hằng số thời gian mạch được công bố. Việc ngắt DC được đánh giá ở mức L/R đã nêu. Chuỗi VRLA thường ở mức 5–15 ms; bờ bị ngập với các tuyến cáp dài có thể vượt quá 30 ms. Công suất ngắt được trích dẫn không có hằng số thời gian không phải là thông số kỹ thuật mà bạn có thể thiết kế theo.

Inperry YBRM5DC-630 là bộ ngắt mạch nhiệt từ được chế tạo theo kiến trúc chính xác này: điện áp hoạt động định mức DC1000 V, điện áp cách điện định mức DC1200 V, cấu hình 3P/4P, 250–630 A, 20.000 hoạt động cơ học và 10.000 hoạt động điện, đồng thời phù hợp với các mạch điện không nối đất, nối đất âm, nối đất trung tâm và mạch PV ở độ cao lên tới 2000 m.

✅ Điểm mấu chốt: Trên DC, chỉ định hành trình ngắt nhiệt-từ và hằng số thời gian được ghi lại — bộ ngắt điện tử AC có thể ngắt nhưng không thể nhìn thấy lỗi một cách đáng tin cậy.

2. Làm thế nào để bạn xác định kích thước của bộ ngắt vỏ đúc DC cho chuỗi PV hoặc giá đỡ BESS?

Kích thước của bốn bước kiểm tra theo thứ tự sau: điện áp hệ thống tối đa ở nhiệt độ nơi lạnh nhất, dòng điện liên tục có biên, dòng điện sự cố dự kiến so với khả năng cắt DC đã công bố và cấu hình cực mà nhà sản xuất đã thử nghiệm thực tế. Xếp hạng hiện tại là xếp hạng cuối cùng trong số bốn, không phải xếp hạng đầu tiên và mọi bộ ngắt mạch nhiệt từ ở phía DC đều có bốn xếp hạng giống nhau.

Kiểm tra 1 - Điện áp, sử dụng số buổi sáng lạnh

Điện áp mạch hở PV tăng khi nhiệt độ giảm, ở mức khoảng 0,3% mỗi ° C. Một sợi dây có điện áp 1000 V ở 25°C sẽ đạt tới khoảng 1100–1150 V vào buổi sáng -10°C. Điện áp hoạt động định mức của máy cắt phải cao hơn con số đó, không cao hơn điện áp dây danh định. Đối với kiến trúc 1500 V, hãy sử dụng thiết bị được khai báo là 1500 V DC — không có công thức giảm công suất nào chuyển đổi định mức 1000 V trở lên.

Kiểm tra 2 - Hiện tại, có biên độ hoạt động liên tục

Mạch nguồn PV được coi là liên tục: áp dụng 1,25× cho Isc. Đối với giá đỡ BESS, hãy sử dụng dòng phóng điện duy trì cao nhất cộng với nguồn đóng góp của bộ sạc, sau đó áp dụng mức ký quỹ. Giảm kích thước không bảo vệ được bất cứ điều gì - nó biến mỗi chu kỳ hấp thụ kéo dài thành một chuyến đi phiền toái.

Kiểm tra 3 - Khả năng cắt so với mức sự cố thực tế

Lấy dòng ngắn mạch dự kiến từ nghiên cứu sự cố DC tại điểm lắp đặt máy cắt, bao gồm cả phần đóng góp của ắc quy và trở kháng cáp. Sau đó so sánh nó với công suất cắt DC được công bố cho cách sắp xếp cực chính xác và hằng số thời gian đó. Các tế bào lithium giải phóng năng lượng nhanh hơn nhiều so với con số amp-giờ trên bảng tên gợi ý và thiết bị bảo vệ điện phải giải phóng năng lượng đó mà không để vỏ bọc trở thành điểm hỏng hóc.

Kiểm tra 4 - Cấu hình cực

Việc kết nối các cực nối tiếp sẽ làm tăng điện áp DC có thể đạt được do hồ quang được chia thành nhiều khoảng trống. Tuy nhiên, kết nối nối tiếp là cấu hình do nhà sản xuất xác định, không phải là kỹ thuật hiện trường: nó chỉ hợp lệ khi bảng dữ liệu đưa ra xếp hạng cho cách sắp xếp cụ thể đó và sơ đồ nối dây cho thấy cực tính ở mỗi đầu cuối. Những người nhảy ngẫu hứng thay đổi khoảng trống và đánh bại các máng vòng cung. Cũng lưu ý rằng các cực nối tiếp không thêm định mức dòng điện - dòng điện liên tục không đổi.

Lựa chọn đầu vào	Bộ kết hợp quang điện / phía DC biến tần	Giá đỡ BESS / Xe buýt DC	Những gì cần chỉ định
Cơ sở điện áp	Voc tối đa ở nhiệt độ tối thiểu tại chỗ (≈1,10–1,15 × danh nghĩa)	Điện áp sạc tối đa của chuỗi	Ue DC trên mức tối đa được tính toán
Cơ sở hiện tại	1,25 × Isc	Xả liên tục cao điểm + bộ sạc	Đánh giá liên tục với khoảng trống 10–20%
Cơ sở lỗi	Đóng góp mô-đun + biến tần	Điện trở trong của pin và số lần chạy cáp	Công suất cắt DC ở mức τ đã nêu
Yếu tố chuyến đi	nhiệt từ	nhiệt từ	Lưỡng kim + điện từ, không phải AC ETU
Môi trường	Bao vây ngoài trời, ánh nắng trực tiếp	Container, môi trường xung quanh cao	Giảm công suất xung quanh tham chiếu trên 40 °C

Trường hợp nhà cung cấp thực sự gia tăng giá trị

Hầu hết các lỗi lựa chọn DC đều xảy ra trong RFQ chứ không phải bảng điều khiển. Gửi sơ đồ một đường, nhiệt độ tối thiểu tại địa điểm và bản trích xuất nghiên cứu lỗi, đồng thời yêu cầu xếp hạng DC theo hằng số thời gian của bạn thay vì con số kA tiêu đề. Chiết Giang Yingborui Electric Co., Ltd. thực hiện các đánh giá này dựa trên các bản vẽ đã gửi và xây dựng cấu hình DC tùy chỉnh cho các dự án bán buôn thông qua dây chuyền Inperry.

✅ Điểm mấu chốt: Điện áp vào buổi sáng lạnh nhất và dòng điện sự cố tại hằng số thời gian đã nêu sẽ quyết định thiết bị - chỉ riêng định mức hiện tại không chứng minh được điều gì.

Câu hỏi thường gặp

Câu hỏi: Tôi có thể sử dụng cầu dao vỏ đúc AC trên dãy 1000 V DC không? Đáp: Không. Nó có thể ngắt do lỗi DC — lưỡng kim và điện từ vẫn phản hồi — nhưng nó có thể không làm đứt hồ quang, điều này còn tệ hơn là không bị ngắt chút nào. Thiết bị loại bỏ cảnh báo trong khi vẫn giữ nguyên năng lượng. Xếp hạng DC phải xuất hiện trên bảng dữ liệu để biết cách sắp xếp điện áp và hệ thống dây điện của bạn.

Câu hỏi: Khung lớn hơn có làm cho cầu dao DC an toàn hơn không? Đáp: Không. Kích thước khung thay đổi khối lượng nhiệt và công suất dòng điện, không phải thiết kế máng hồ quang hoặc khả năng điện áp DC — khung 630 A được định mức cho điện áp DC thấp hơn vẫn bị giới hạn ở điện áp đó. Việc tăng kích thước cũng thay đổi xếp hạng lỗi, kích thước thiết bị đầu cuối và độ chọn lọc trong khi nguyên nhân cốt lõi vẫn không bị ảnh hưởng.

Câu hỏi: Inperry có thể cung cấp xếp hạng tùy chỉnh cho máy cắt DC cho dự án OEM không? Đ: Vâng. Inperry, thương hiệu của Chiết Giang Yingborui Electric Co., Ltd., sản xuất dòng YBRM5DC 250–630 A với các tùy chọn 3P/4P và cung cấp cấu hình OEM/ODM, đóng gói nhãn riêng và tài liệu trực tiếp tại nhà máy cho các đơn đặt hàng số lượng lớn. Số lượng nguyên mẫu bắt đầu từ một đơn vị.

CTA: Gửi sơ đồ một đường, kiểm tra xếp hạng DC

Trước khi khóa BOM, hãy gửi cho Inperry ba thông tin: sơ đồ một đường, nhiệt độ môi trường xung quanh tối thiểu tại địa điểm và dòng điện sự cố có thể xảy ra tại mỗi vị trí cầu dao. Nhóm kỹ thuật gửi lại một văn bản ghi chú lựa chọn — biên điện áp, công suất ngắt theo thời gian cố định, cấu hình cực và mức giảm định mức — cho thiết bị bảo vệ điện mà bạn dự định chỉ định, trong vòng hai ngày làm việc và miễn phí.

Chiết Giang Yingborui Electric Co., Ltd. đã sản xuất các thiết bị bảo vệ điện áp thấp từ năm 2005, với chứng nhận CCC, CE, RoHS, ISO 9001, ISO 14001, OHSAS 18001 và ISO 10012. Yêu cầu báo giá của nhà máy hoặc mẫu OEM thông qua biểu mẫu liên hệ trên trang web.