راهنمای قطع کننده مدار مینیاتوری DC: اصل کار، انواع و انتخاب

یک آرایه فتوولتائیک روی پشت بام را تصویر کنید که یک سیستم ذخیره باتری را تغذیه می کند. یک اتصال معیوب در داخل جعبه ترکیب کننده شروع به گرم شدن بیش از حد می کند و جریان مستقیم بدون هیچ راه مطمئنی برای متوقف کردن آن به جریان می افتد. قطع کننده مدار مینیاتوری DC (DC MCB) قطعه ای است که جریان را به طور خودکار قطع می کند و از تجهیزات و افراد محافظت می کند. در سیستم های جریان مستقیم، این یک کار بی اهمیت نیست: بر خلاف جریان متناوب، DC هیچ جریان طبیعی صفر ندارد، بنابراین قوس درون شکن باید مجبور به خاموش شدن شود.

پاسخ یک دستگاه اختصاصی است که برای ویژگی های DC طراحی شده است، نه یک قطع کننده AC که به عنوان جایگزین استفاده می شود. MCB های DC از سیم پیچ های دمنده مغناطیسی، صفحات جداکننده قوس و مواد تماس ویژه برای شکستن ایمن مدارهای DC استفاده می کنند. این مقاله نحوه عملکرد آنها، محل استفاده و آنچه را که باید قبل از خرید بررسی کنید، توضیح می دهد.

مدار شکن مینیاتوری DC چیست؟

قطع کننده مدار مینیاتوری DC یک دستگاه محافظ فشرده است که به طور خودکار یک مدار جریان مستقیم را با تشخیص اضافه بار یا اتصال کوتاه باز می کند. از نظر اندازه و نصب شبیه به AC MCB است - بیشتر آنها روی ریل های استاندارد DIN می چسبند - اما ساختار داخلی آن برای قوس های DC سازگار است.

این بریکرها به طور گسترده با ولتاژهای نامی 125 ولت، 250 ولت، 500 ولت، 750 ولت و حتی 1000 ولت DC در دسترس هستند. آنها از سیم کشی، تابلو برق و بارها در برابر آسیب حرارتی محافظت می کنند و از گسترش گسل قوس جلوگیری می کنند. برخی از نسخه ها ایزوله قابل مشاهده برای تعمیر و نگهداری فراهم می کنند که به ویژه در رشته های PV و بانک باتری مفید است.

چرا خاموش کردن قوس DC سخت تر از AC است؟

در مدار AC جریان 50 یا 60 بار در ثانیه تغییر جهت می دهد. هر بار که جریان از صفر عبور می کند، قوس به صورت لحظه ای انرژی خود را از دست می دهد و می تواند توسط کنتاکت های بریکر خاموش شود. در مدار DC جریان ثابت است. هیچ عبور ذاتی از صفر وجود ندارد، بنابراین با جدا شدن مخاطبین، قوس همچنان می سوزد.

برای قطع جریان DC، بریکر باید ولتاژ قوس را بالاتر از ولتاژ سیستم افزایش دهد. این کار را با کشش قوس، خنک کردن آن و تقسیم آن به قوس های کوچک با صفحات فلزی انجام می دهد. بسیاری از MCB های DC از آهنرباهای دائمی یا سیم پیچ های مغناطیسی برای فشار دادن قوس به داخل کانال قوس استفاده می کنند. به همین دلیل است که یک بریکر DC دارای محفظه قوس بسیار قوی تری نسبت به یک MCB AC با همان اندازه فریم است.

DC MCB در مقابل AC MCB: تفاوت های کلیدی

به دلیل این تفاوت ها، نمی توانید به سادگی یک MCB AC را با یک MCB DC در همان مدار جایگزین کنید، و نه از یک AC MCB برای مدار DC استفاده کنید، مگر اینکه به صراحت برای استفاده DC رتبه بندی شده باشد. علامت های پلاک نام همیشه ولتاژ و جریان DC را نشان می دهد.

کاربردهای متداول برای بریکرهای مدار مینیاتوری DC

MCBهای DC در هر جایی یافت می شوند که جریان مستقیم باید به طور ایمن توزیع شود. متداول ترین نصب ها عبارتند از:

• سیستم های فتوولتائیک: حفاظت از رشته ها در جعبه های ترکیبی، سمت DC اینورترها و جداسازی آرایه.
• سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی باتری: قفسه‌های باتری، ذخیره‌سازی DC-coupled و منابع تغذیه پشتیبان.
• مخابرات: تابلوهای توزیع 48 ولت DC در ایستگاه های پایه و مراکز داده.
• ایستگاه های شارژ وسایل نقلیه الکتریکی: شارژرهای سریع DC و مدارهای کنترل داخلی.
• سیستم های راه آهن و دریایی: شبکه های برق DC کمکی و مدارهای کنترل.

هر برنامه دارای تقاضاهای ولتاژ و جریان متفاوتی است. پنل های خورشیدی در ولتاژهای DC بالا، اغلب بالای 500 ولت کار می کنند، در حالی که تجهیزات مخابراتی از ولتاژ 24 یا 48 ولت استفاده می کنند. بریکر طراحی شده برای 48 ولت DC قوس بسیار کوتاه تری دارد و می تواند کوچکتر باشد، اما همچنان باید با دقت انتخاب شود.

نحوه انتخاب مدار شکن مینیاتوری DC

انتخاب DC MCB مناسب موضوع تطبیق بریکر با پارامترهای الکتریکی سیستم است. یک اشتباه ممکن است منجر به خاموش شدن مزاحم یا بدتر از آن، عدم رفع عیب شود.

ولتاژ DC نامی و تعداد قطب ها

بریکرهای DC از چندین قطب به صورت سری برای افزایش ولتاژ کل استفاده می کنند. یک قطب ممکن است در 125 ولت DC رتبه بندی شود. دو قطب پشت سر هم می توانند 250 ولت DC را بشکنند. این اتصال سری به تقسیم ولتاژ قوس بین چندین شکاف تماس کمک می کند.

همیشه ولتاژ نامی واقعی چاپ شده روی بریکر را تأیید کنید. حداکثر ولتاژ همچنین می تواند به برند و طراحی داخلی سرکوب قوس بستگی داشته باشد.

نرخ جریان و منحنی سفر

جریان نامی (In) باید با حداکثر جریان بار پیوسته مطابقت داشته باشد. برای رشته های خورشیدی، جریان پیوسته معمولاً 1.25 برابر جریان اتصال کوتاه ماژول، در هر تمرین استاندارد است. منحنی‌های سفر (B، C، D) تعیین می‌کنند که بریکر در هنگام اضافه بار با چه سرعتی حرکت می‌کند. برای بارهای القایی، گاهی اوقات به یک منحنی بالاتر نیاز است تا از سفرهای مزاحم در هنگام راه اندازی جلوگیری شود.

ظرفیت شکستن

ظرفیت قطع حداکثر جریان اتصال کوتاهی است که بریکر می تواند بدون آسیب قطع کند. برای کاربردهای DC، این در کیلو آمپر (kA) در یک ولتاژ DC خاص بیان می شود. یک رشته PV تحت خطا می تواند جریان های خطای بالایی را ارائه دهد، به خصوص اگر رشته های متعدد موازی باشند. یک بریکر با ظرفیت شکست بالاتر از جریان خطای محاسبه شده در نقطه نصب انتخاب کنید.

شرایط محیطی

MCB های DC اغلب در فضای باز یا در محفظه های گرم نشده نصب می شوند. محدوده دمای نامی محیط را بررسی کنید و در صورتی که دما از مقدار مرجع (معمولاً 30 درجه سانتیگراد) فراتر رفت، درجه بندی فعلی را کاهش دهید. به طور مشابه، ارتفاع بر اتلاف گرما و خاموش شدن قوس تأثیر می گذارد. بالاتر از 2000 متر، اغلب نیاز به درجه بندی است.

استانداردها و گواهینامه ها

برای هر مدار شکن مینیاتوری DC ، به دنبال علائم گواهی باشید که به صراحت عملکرد DC را پوشش می دهد. مراجع متداول عبارتند از IEC 60947-2 برای تابلو و تجهیزات کنترل ولتاژ پایین و UL 489B برای قطع کننده های مدار DC فتوولتائیک. قطع کننده بدون درجه DC روی پلاک آن نباید در مدار DC استفاده شود، حتی اگر از نظر مکانیکی سازگار به نظر برسد.

نکات نصب و نگهداری

بریکر را روی ریل DIN نصب کنید و پایانه ها را با گشتاور مشخص شده توسط سازنده محکم کنید. کانال قوس الکتریکی را تمیز نگه دارید. گرد و غبار و رطوبت می تواند خواص عایق آن را کاهش دهد. به طور دوره ای بریکر را با استفاده از دستی یک بار در سال آزمایش کنید و علائم داغ شدن بیش از حد را بررسی کنید، مانند ترمینال های تغییر رنگ یا بوی سوختگی. در یک سیستم PV، یک MCB DC قطع شده ممکن است نیاز به بررسی دقیق داشته باشد، زیرا ولتاژهای DC بالا حتی پس از باز شدن بریکر ممکن است وجود داشته باشد، مگر اینکه از جداکننده نیز استفاده شود.

انتخاب قطع کننده مدار مینیاتوری DC فقط خواندن شماره کاتالوگ نیست. دستگاه باید با ولتاژ، جریان، ظرفیت شکست و شرایط محیطی سیستم DC شما مطابقت داشته باشد. هنگامی که جریان DC از محدوده عملی یک MCB فراتر رود - به عنوان مثال، یک آرایه خورشیدی ترکیبی بزرگ با جریان DC 630A - کلاس متفاوتی از حفاظت مورد نیاز است. اختصاص داده شده PV DC MCCB دارای ولتاژ 1000V/630A این ظرفیت حرارتی بالاتر را ارائه می دهد در حالی که همچنان همان حفاظت در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه را ارائه می دهد. همیشه قبل از نهایی کردن طرح خود، مشخصات را با یک دیتاشیت مجاز بررسی کنید.

تامین کنندگان خورشیدی PV DC MCCB، DC MCCB در سیستم های فتوولتائیک خورشیدی تامین کنندگان مدار شکن کیس قالب گیری Mingtuo-DC و کارخانه PV DC MCCB خورشیدی در چین، دایره خورشیدی PV DC MCCB 1000V 630A را به صورت عمده عرضه می کنند... مشاهده محصول →