Konstrukce přístrojů s polovodičovými spínači nezaručuje vždy spolehlivé oddělení proudového obvodu. Proto je galvanické oddělení všech pólů realizováno pomocí elektromechanických součástí, podobně jako u stykačů nebo relé.
Spínání, měření a monitorování ve stejnosměrné síti Objevte výhody rozvodu energie pomocí stejnosměrného proudu. Zvláště důležité je přitom spolehlivé spínání, přesné měření a nepřetržité monitorování energetických toků. Zjistěte více o těchto klíčových funkcích.
Co je třeba dodržovat při spínání, měření a monitorování ve stejnosměrných sítích?
Hlavní rozdíl mezi stejnosměrným (DC) a střídavým proudem (AC) spočívá ve způsobu, jakým elektrický náboj protéká sítí. U stejnosměrného proudu náboj neustále teče jedním směrem, zatímco u střídavého proudu se směr periodicky mění.
Při spínání ve stejnosměrných sítích tedy neprochází proud nulou jako v sítích střídavých. Spínání stejnosměrného proudu je kvůli tomu potenciálně nebezpečnější, protože může dojít ke vzniku oblouku, který se obtížněji zháší. Měření ve stejnosměrných sítích je jednodušší, protože napětí a proud jsou konstantní. Ve střídavé elektrické síti se měří efektivní hodnoty, protože napětí a proud mají sinusový průběh.
Dohledové systémy pro stejnosměrné sítě musí být rovněž navrženy pro konstantní napětí a konstantní proud. Mnohé druhy poruch, které se vyskytují ve střídavých sítích, nemusí být vůbec detekovány, jako například výpadek fáze.
Spínání ve stejnosměrné síti Požadavky na spínání bez vzniku oblouku
V rámci projektu DC-INDUSTRIE2 zkoumala společnost Phoenix Contact s účastníky z oblasti ekonomie a výzkumu téma stejnosměrných sítí. V této souvislosti byly formulovány následující požadavky na spínání ve stejnosměrné síti.
Hlavním úkolem ochranného zařízení je zajistit v případě nadproudu nebo zkratu bezpečné a přiměřeně rychlé vypnutí. U stejnosměrných zátěží je bezpečné vypnutí v případě nadproudu nebo zkratu stejně důležité jako u zátěží střídavých. Z tohoto důvodu je pro stabilitu a bezpečnost těchto systémů rozhodující spolehlivé vypnutí.
Pokud je napětí příliš vysoké, přepěťová ochrana brání zejména nebezpečí poškození spotřebičů.
Podpěťová ochrana zaručuje sepnutí zátěže při dostatečně vysokém napětí.
Nenabité kapacitní zátěže na výstupu spínače (např. meziobvody) způsobí v okamžiku sepnutí na krátkou dobu zkratový stav. Aby se vzniku těchto proudových špiček zabránilo, kondenzátory se předem nabíjejí, dokud se napětí na výstupu přístroje a na kondenzátoru nevyrovnají.
Zemní spojení skýtá nebezpečí škod na lidech a zařízeních. Tato ohrožení je třeba zohlednit. Zatímco ochrana před zkratem vypíná v případě poruchy přístroje, ochrana před zkratem se zemí chrání při poruše mezi spotřebičem a zemí.
Měření ve stejnosměrné síti Přesnost podle zákona o kalibraci
Podstatnou výhodou stejnosměrných sítí je možnost dodávat energii zpět do sítě. Tato aplikace však vyžaduje přesná měření. Pokud se elektroměry na střídavý (AC) i stejnosměrný (DC) proud používají pro finanční vyúčtování, podléhají zákonu o kalibraci. Pro zvýšení přesnosti a snížení ztrát při přeměně se ve stejnosměrných sítích nabízí přímé měření na DC. Na rozdíl od střídavých elektrických sítí je měření na DC jednodušší, protože se nemusí zohledňovat fázový posun.
Monitorování ve stejnosměrné síti Regulace je jednodušší než u střídavé elektrické sítě
Měření je předpokladem pro monitorování v elektrických sítích. Monitorování zajišťuje, že jsou v systému dodržovány mezní hodnoty. Například napětí ve stejnosměrné síti musí činit nejvýše 650 V. Dohledový systém musí reagovat na odchylky od požadované hodnoty a přijímat protiopatření. To může znamenat buď vyregulování, nebo v nouzové situaci i vypnutí zařízení. Monitorování ve stejnosměrné síti je jednodušší než ve střídavé elektrické síti, protože stačí „jen“ udržovat konstantní napětí. Příkladem je All Electric Society Factory společnosti Phoenix Contact Jádrem monitorování a regulace je zde měnič AIC (Active Infeed Converter). V případě poklesu napětí v síti dodává AIC navíc energii z akumulátoru nebo ze střídavé sítě. Pokud se napětí v síti zvýší, energie se buď ukládá, nebo vrací zpět do veřejné sítě.
Inovativní stejnosměrné výkonové spínače CONTACTRON ELR HDC pro spínání vysokých stejnosměrných zátěží
Integrace generátorů, akumulátorů a spotřebičů do stejnosměrné sítě přináší zvláštní výzvy, jako například spínání bez vzniku elektrického oblouku. Bezpečné spínání musí být zaručeno na každé stejnosměrné odbočce. CONTACTRON ELR HDC je prvním multifunkčním stejnosměrným výkonovým spínačem na trhu, který splňuje požadavky pro použití ve stejnosměrných sítích.
Produkty a řešení pro bezpečnou stejnosměrnou síť
Výzkum a vývoj Vyznačujeme se inovativní silou a potenciálem do budoucnosti
Používání stejnosměrných sítí v průmyslu je stále v plenkách. Pro naše zákazníky proto technické překážky a absence standardů stále představují jisté výzvy. Společnost Phoenix Contact se již řadu let účastní mezinárodních výzkumných projektů a výborech, jako jsou ODCA, Shift2DC a HybSchaDC, které se zabývají stejnosměrným proudem, a investuje značné prostředky do vývoje vlastních produktů, aby se těmto výzvám postavila a urychlila prosazování výstavby stejnosměrných sítí.
Kontakt
Vytvářejme společně udržitelnější budoucnost prostřednictvím rozšiřování stejnosměrných sítí
Rádi vás podpoříme při realizaci vaší stejnosměrné sítě a poradíme vám s produkty a řešeními.
