توسعه شبکه های هوشمند نحوه مدیریت سیستم های الکتریکی توزیع برق، حفاظت از خطا و بهره وری انرژی را تغییر می دهد. با رایجتر شدن تولید پراکنده خورشیدی، ذخیره انرژی، وسایل نقلیه الکتریکی و تجهیزات برق هوشمند، حفاظت مدار به سمت راهحلهای ایمنتر، پاسخگوتر و با اتصال بهتر حرکت میکند. این مقاله به بررسی این موضوع میپردازد که چگونه این تغییرات بر طراحی و کاربرد مدرن تأثیر میگذاردمدار شکن ولتاژ پایینسیستم ها
سیستم های توزیع برق سنتی عمدتاً حول جریان برق یک طرفه، از شبکه های تولید و انتقال تا کاربران نهایی طراحی شده اند. شبکه های هوشمند مدلی پویاتر را معرفی می کنند که در آن برق می تواند بین تولید پراکنده، سیستم های ذخیره سازی، ساختمان ها، تجهیزات صنعتی و شبکه برق حرکت کند.
این تغییر به ویژه از آنجایی که سیستم های فتوولتائیک، ذخیره انرژی باتری، زیرساخت شارژ EV و تجهیزات الکتریکی هوشمند به طور فزاینده ای در شبکه های ولتاژ پایین ادغام می شوند، مهم است. بنابراین، دستگاه های حفاظتی باید به طور قابل اعتماد به شرایط تغییر بار پاسخ دهند و در عین حال به حفظ ایمنی و تداوم سیستم کمک کنند.
حفاظت مدرن دیگر تنها بر قطع جریان بیش از حد متمرکز نیست. مهندسان به طور فزاینده ای پیکربندی سیستم، هماهنگی تجهیزات، محیط نصب، ولتاژ عملیاتی، جریان نامی و ویژگی های بارهای متصل را هنگام طراحی سیستم های حفاظتی در نظر می گیرند.
گسترش منابع انرژی توزیع شده الزامات حفاظتی پیچیده تری را ایجاد می کند. یک مدرنمدار شکن ولتاژ پایینممکن است در تجهیزات توزیع DC، سیستم های فتوولتائیک، برنامه های کاربردی کنترل صنعتی، یا سایر تاسیسات الکتریکی که در آن حفاظت از اضافه بار و اتصال کوتاه قابل اعتماد ضروری است، نصب شود.
برای کاربردهای DC، طراحی حفاظتی همچنین مستلزم در نظر گرفتن دقیق مشخصات الکتریکی جریان مستقیم است. درجه بندی ولتاژ مناسب، پیکربندی قطب ها، عملکرد وقفه، طراحی ترمینال و شرایط نصب همگی می توانند بر قابلیت اطمینان سیستم کلی تأثیر بگذارند.
| توسعه شبکه هوشمند | تاثیر بر حفاظت مدار |
|---|---|
| تولید فتوولتائیک پراکنده | به حفاظت قابل اعتماد برای مدارهای توزیع DC و AC نیاز دارد |
| ذخیره انرژی باتری | الزامات اضافی برای محافظت قابل اعتماد سمت DC ایجاد می کند |
| زیرساخت شارژ EV | تقاضا برای حفاظت پایدار در تجهیزات شارژ و توزیع را افزایش می دهد |
| اتوماسیون صنعتی | به حفاظت هماهنگ برای مدارهای کنترل و قدرت نیاز دارد |
| ساختمان های هوشمند | راه حل های حفاظت الکتریکی فشرده تر و انعطاف پذیرتر را تشویق می کند |
تاسیسات خورشیدی یکی از زمینههای مهمی است که در توسعه حفاظت الکتریکی مدرن نقش دارد. مدارهای DC بین ماژولهای فتوولتائیک، جعبههای ترکیبی، کنترلکنندهها، باتریها و سایر تجهیزات نیاز به حفاظت مناسب در برابر شرایط جریان غیرعادی دارند.
همانطور که سیستم های انرژی تجدید پذیر بیشتر توزیع می شوند، دستگاه های حفاظتی باید به عنوان بخشی از یک استراتژی کامل حفاظت الکتریکی کار کنند تا به عنوان اجزای جدا شده. کلیدهای مدار می توانند در کنار جدا کننده ها، دستگاه های محافظ برق، فیوزها و سایر تجهیزات حفاظتی برای پشتیبانی از ایمنی سیستم کار کنند.
ذخیره انرژی باتری نیازمندی های حفاظتی اضافی DC را معرفی می کند زیرا باتری ها می توانند جریان خطای قابل توجهی را ارائه دهند. تجهیزات حفاظتی انتخاب شده به درستی به جداسازی مدارهای غیرعادی و محدود کردن تأثیر احتمالی خطاهای الکتریکی بر تجهیزات متصل کمک می کند.
کارخانههای هوشمند، ساختمانهای تجاری و تأسیسات تولید خودکار به توزیع پایدار برق بستگی دارند. یک به درستی انتخاب شده استمدار شکن ولتاژ پایینمی تواند حفاظت اضافه بار و اتصال کوتاه را برای تجهیزات توزیع و بارهای الکتریکی فراهم کند و در عین حال از تعمیر و نگهداری عملی و پیکربندی سیستم پشتیبانی کند.
برای طراحان سیستم، فرآیند انتخاب باید بیشتر از جریان نامی در نظر گرفته شود. سطح ولتاژ، تعداد قطب ها، محیط نصب، روش اتصال، استانداردهای قابل اجرا و هماهنگی با دستگاه های حفاظتی بالادست و پایین دست نیز باید ارزیابی شود.
همانطور که کاربردهای شبکه هوشمند متنوع تر می شوند، محصولات حفاظت مدار باید با شرایط عملیاتی واقعی هر نصب مطابقت داشته باشند. عوامل زیر اهمیت ویژه ای دارند:
برای پروژه های بین المللی، رعایت استانداردهای شناخته شده از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بسته به کاربرد و بازار، مهندسان ممکن است به استانداردهایی مانندIEC 60898و الزامات ملی یا منطقه ای مربوطه.
ژچی الکتریکاز سال 2011 در زمینه حفاظت از برق فتوولتائیک، توسعه و تولید محصولاتی از جمله کلیدهای قطع کننده مدار، قطع کننده ها، دستگاه های محافظ برق، فیوزها، محافظ های اضافه ولتاژ و کمبود ولتاژ، سوئیچ های انتقال، جعبه های ترکیب کننده فتوولتائیک و کانکتورهای خورشیدی فعالیت می کند.
مجموعه محصولات آن برنامه های حفاظتی DC و AC را پوشش می دهد و به مشتریان اجازه می دهد تا سیستم های حفاظت الکتریکی کامل تری را پیرامون برنامه های مختلف فتوولتائیک و ولتاژ پایین بسازند. این شرکت همچنین محصولاتی را برای کاربردهای برق هوشمند و برق خانگی تولید می کند.
برای برنامه های DC، این شرکتمدار شکن ولتاژ پایینمحدوده شامل مدل هایی با درجه بندی حداکثر 63 آمپر یا 125 آمپر، با درجه بندی ولتاژ DC تا 250 ولت بسته به پیکربندی قطب است. این محصولات در درجه اول برای حفاظت از اضافه بار و اتصال کوتاه در سیستم های توزیع DC و تجهیزات الکتریکی طراحی شده اند.
ویژگی های محصول عبارتند از محفظه ترموپلاستیک، ساختار مقاوم در برابر ضربه، مواد خود خاموش شونده، پایانه های تونلی، و طراحی جریان هوا که برای کمک به مدیریت گرما بین دستگاه های مجاور طراحی شده است. این جزئیات به ویژه زمانی مرتبط هستند که دستگاه های حفاظتی در تجهیزات توزیع فشرده نصب می شوند.
ژچی الکتریک بر کیفیت محصول و الزامات بازار بین المللی تأکید دارد. محصولات آن گواهینامه ها و اعتبارنامه های انطباق از جمله CE، TÜV، UL، CB، UKCA، RoHS، و گواهینامه های مرتبط با ISO را دریافت کرده اند و از برنامه های کاربردی در بازارهای مختلف بین المللی پشتیبانی می کنند.
این شرکت همچنین دارای یک تیم فنی با تجربه است که در توسعه محصول و کارهای مربوط به استانداردها مشارکت دارند. از قابلیت های فنی اعلام شده آن می توان به پتنت های مدل کاربردی و اختراعات و همچنین مشارکت در تدوین استانداردهای ملی و صنعتی اشاره کرد.
با ادامه توسعه شبکه های هوشمند، نقش حفاظت الکتریکی به طور فزاینده ای از وقفه خطای اساسی به حفاظت هماهنگ و قابل اعتماد در سراسر سیستم های قدرت توزیع شده گسترش می یابد. بنابراین تولیدکنندگان با تجربه در کاربردهای فتوولتائیک، DC و ولتاژ پایین می توانند نقش مهمی در پشتیبانی از این انتقال ایفا کنند.
قطع کننده مدار به محافظت از مدارهای الکتریکی و تجهیزات متصل در برابر شرایط غیرعادی مانند اضافه بار و اتصال کوتاه کمک می کند. در کاربردهای شبکه هوشمند، بخشی از یک سیستم حفاظتی گستردهتر را تشکیل میدهد که تولید، ذخیرهسازی، توزیع و بارهای الکتریکی توزیع شده را پوشش میدهد.
سیستم های فتوولتائیک جریان مستقیم را در سمت PV تولید می کنند. حفاظت DC مناسب می تواند به جداسازی مدارهای غیرعادی و محافظت از تجهیزات الکتریکی متصل کمک کند. ولتاژ محصول، جریان، پیکربندی قطب و الزامات کاربردی باید قبل از انتخاب ارزیابی شوند.
بسته به مشخصات و گواهینامه های آن، مدار شکن DC می تواند در توزیع فتوولتائیک، تجهیزات الکتریکی DC، سیستم های کنترل صنعتی، تجهیزات مرتبط با حمل و نقل و سایر کاربردهای DC ولتاژ پایین استفاده شود.
استاندارد قابل اجرا بستگی به نوع محصول، سیستم الکتریکی و بازار هدف دارد. مهندسان باید IEC، GB، UL یا سایر الزامات منطقهای مربوطه را بررسی کرده و تأیید کنند که محصول انتخابی دارای رتبهبندی و گواهیهای لازم است.
خریداران باید ولتاژ و جریان نامی، پیکربندی قطب، ویژگی های حفاظتی، گواهینامه های محصول، قابلیت ساخت، کنترل کیفیت، تجربه کاربرد و پشتیبانی پس از فروش را ارزیابی کنند. برای پروژه های بین المللی، اسناد و پشتیبانی از انطباق نیز ملاحظات مهمی هستند.