반도체 스위치가 장착된 장치의 경우 설계상 회로의 안정적인 절연이 항상 보장되는 것은 아닙니다. 따라서 컨택터 또는 릴레이와 유사한 방식으로 전기기계부품을 사용하여 모든 전기 절연을 구현합니다.
DC 그리드에서 스위칭, 측정 및 모니터링 DC 기반 전원 분배의 이점에 대해 알아보십시오. 여기서는 안정적인 스위칭, 정확한 측정, 에너지 흐름의 지속적인 모니터링이 특히 중요합니다. 이러한 중요한 기능에 대해 자세히 알아보십시오.
DC 그리드에서 스위칭, 측정, 모니터링 시 고려해야 할 사항은 무엇입니까?
직류(DC)와 교류(AC)의 주요 차이점은 전하가 그리드를 통해 흐르는 방식입니다. 직류의 경우는 전하가 한 방향으로 끊임없이 흐르지만, 교류의 경우 전하의 흐름 방향이 주기적으로 바뀝니다.
DC 그리드에서 스위칭할 때는 전류는 AC 그리드에서와 마찬가지로 0을 넘지 않습니다. 이로 인해 끄기 어려운 전기 아크가 발생할 수 있기 때문에 직류 전류를 스위칭하는 것이 더 위험할 수 있습니다. DC 그리드에서는 전압과 전류가 일정하기 때문에 측정이 더 쉽습니다. AC 그리드에서는 전압과 전류가 사인파에 따라 변하기 때문에 RMS 값을 측정합니다.
DC 그리드용 모니터링 시스템도 정전압 및 정전류용으로 설계되어야 합니다. 위상 오류와 같은 AC 그리드에서 발생하는 일부 유형의 오류는 감지되지 않을 수 있습니다.
DC 그리드에서 스위칭 아크 프리 스위칭에 대한 요구 사항
피닉스컨택트는 DC INDUSTRY2 프로젝트의 일환으로 업계 및 연구 참여자들과 함께 DC 그리드에 대해 연구했습니다. 이러한 프레임워크 내에서 DC 그리드의 스위칭에 대해 다음과 같은 요구 사항이 공식화되었습니다.
보호 장치의 주요 임무는 과전류 또는 단락이 발생하는 경우 합리적인 시간 내에 안전하게 종료하는 것입니다. DC 부하에서 과전류 또는 단락이 발생하는 경우 안전하게 전원을 종료하는 것은 AC 부하와 마찬가지로 중요합니다. 이러한 이유로 시스템의 안정성과 안전성을 위해서는 안정적인 종료가 매우 중요합니다.
전압이 너무 높은 경우 서지 보호 시스템이 부하가 손상될 위험을 방지합니다.
저전압 보호 시스템은 부하가 충분히 높은 전압에서 켜지도록 합니다.
스위칭 순간에 스위칭 장치 출력부의 충전되지 않은 용량성 부하(예: 중간 회로)는 짧은 시간 동안 단락 상태를 만듭니다. 이러한 전류 피크를 피하기 위해 커패시터는 장치 출력 전압과 커패시터 전압이 조화를 이룰 때까지 사전 충전됩니다.
접지 결함은 사람과 시스템에 피해를 입힐 수 있는 위험을 초래합니다. 이러한 위험에 대해 심각하게 고려해야 합니다. 단락 방지 기능은 장치에 고장이 발생하면 꺼지지만, 접지 결함 방지 기능은 장치와 접지 사이의 오류로부터 보호합니다.
DC 그리드에서 측정 보정 법률에 따른 정확도
DC 그리드의 가장 큰 장점은 에너지를 다시 공급할 수 있다는 것입니다. 하지만 이 애플리케이션에는 정밀한 측정이 필요합니다. 교류(AC) 및 직류(DC) 에너지 미터는 비용 청구에 사용되는 경우 보정 법률의 적용을 받습니다. DC 그리드에서 직접 DC 측정은 정확도를 높이고 변환 손실을 줄이는 데 이상적입니다. AC 그리드와 달리 DC 그리드는 위상 변이를 고려할 필요가 없기 때문에 측정이 더 쉽습니다.
DC 그리드에서 모니터링 AC 그리드보다 쉬운 폐쇄형 루프 제어
측정은 전력망 모니터링을 위한 필수 전제 조건입니다. 모니터링은 시스템에서 제한 값이 준수되는지 확인합니다. 예를 들면 DC 그리드의 전압은 650V를 초과하지 않아야 하며, 설정값 편차가 발생하는 경우 모니터링 시스템이 이에 대응하여 대책을 마련해야 합니다. 이 경우 시스템을 조절하거나 비상 시에는 시스템을 꺼야 할 수도 있습니다. AC 그리드와 달리 DC 그리드에서는 전압만 "일정하게" 유지하면 되기 때문에 모니터링이 더 간단합니다. 한 가지 예는 피닉스컨택트의 빌딩 60입니다. 여기서 AIC(Active Infeed Converter)는 모니터링과 폐쇄형 루프 제어에서 중요한 역할을 합니다. 그리드의 전압이 떨어지면 AIC가 배터리 저장 시스템 또는 AC 그리드에서 전원을 공급합니다. 에너지는 그리드의 전압이 높아지면 저장되거나 공공 그리드로 다시 공급됩니다.
혁신적인 DC 회로 차단기 높은 DC 부하 전환을 위한 CONTACTRON ELR HDC
DC 그리드에 발전기, 저장 시스템 및 부하를 통합하기 위해서는 아크-프리 스위칭과 같은 특별한 문제를 해결해야 합니다. 모든 DC 분기에서 안전한 스위칭이 보장되어야 합니다. CONTACTRON ELR HDC는 DC 그리드에서 사용하기 위한 요구 사항을 충족하는 최초의 다기능 DC 회로 차단기입니다.
안전한 DC 그리드를 위한 제품 및 솔루션
연구 및 개발 피닉스컨택트는 혁신 역량과 미래 보안을 특징으로 합니다.
산업 분야에서 DC 그리드의 사용은 이제 막 시작 단계에 있습니다. 따라서 고객들은 여전히 기술적 장애물과 표준 부족으로 인해 몇 가지 어려움을 겪고 있습니다. 피닉스컨택트는 이러한 문제에 대처하고 DC 그리드 개발을 촉진하기 위해 수년간 직류 관련 국제 연구 프로젝트 및 ODCA, Shift2DC, HybSchaDC와 같은 위원회에 참여하고 있으며, 자체 제품 개발에도 많은 투자를 하고 있습니다.
