Конструкція приладів з напівпровідниковими перемикачами не завжди забезпечує надійну ізоляцію схеми. Тому реалізується гальванічна розв’язка всіх полюсів за допомогою електромеханічних компонентів, подібних до контакторів або реле.
Комутація, вимірювання і моніторинг в мережі постійного струму Відкрийте для себе переваги розподілу енергії на основі постійного струму. Особливо важливі тут надійна комутація, точне вимірювання та безперервний моніторинг енергетичних потоків. Дізнайтеся більше про ці важливі функції.
На що слід звертати увагу під час комутації, вимірювання й моніторингу в мережах постійного струму?
Основна відмінність між постійним струмом (DC) і змінним струмом (AC) полягає в тому, як електричний заряд протікає через мережу. За постійного струму заряд тече постійно в одному напрямку, тоді як за змінного струму він періодично змінює напрямок.
Під час комутації в мережах постійного струму струм не проходить через нуль, як це відбувається в мережах змінного струму. Це робить комутацію постійного струму потенційно більш небезпечною, оскільки може виникнути електрична дуга, яку важче загасити. Вимірювання в мережах постійного струму простіше, оскільки напруга та струм постійні. У мережі змінного струму вимірюються середньоквадратичні значення, оскільки напруга та струм змінюються синусоїдально.
Системи моніторингу для мереж постійного струму також мають бути розраховані на постійну напругу і постійний струм. Деякі типи несправностей, що виникають в мережах змінного струму, можуть не розпізнаватися, наприклад, обрив фази.
Комутація в мережі постійного струму Вимоги до бездугової комутації
В рамках проєкту DC-INDUSTRIE2 компанія Phoenix Contact досліджувала тему мереж постійного струму разом з учасниками зі сфер промисловості та науки. У цьому контексті було сформульовано наведені нижче вимоги до комутації в мережі постійного струму.
Основне завдання захисного пристрою — безпечне вимкнення протягом розумного часу в разі струму перевантаження або в разі короткого замикання. Для навантажень постійного струму безпечне вимкнення у разі струму перевантаження або у разі короткого замикання так само важливе, як і для навантажень змінного струму. З цієї причини надійне вимкнення має вирішальне значення для стабільності й безпеки цих систем.
Якщо напруга занадто висока, захист від перенапруги запобігає зокрема ризику пошкодження споживачів.
Захист від падіння напруги гарантує, що навантаження буде ввімкнено, коли напруга буде достатньо високою.
Незаряджені ємнісні навантаження на виході комутаційного пристрою (наприклад, проміжні контури) на короткий час створюють у момент перемикання стан короткого замикання. Щоб уникнути цих піків струму, конденсатори попередньо заряджаються до вирівнювання напруги на виході пристрою і на конденсаторі.
Замикання на землю несе ризик заподіяння шкоди людям та обладнанню. На ці небезпеки потрібно зважати. Тоді як захист від короткого замикання вимикається в разі несправностей у приладі, захист від замикання на землю захищає від замикань між приладом і землею.
Вимірювання в мережі постійного струму Точність відповідно до закону про калібрування
Основною перевагою мереж постійного струму є можливість повертати енергію в мережу. Однак таке застосування вимагає точних вимірювань. Якщо лічильники енергії як змінного, так і постійного струму використовуються для фінансових розрахунків, то вони підпадають під дію закону про калібрування. Щоб підвищити точність і зменшити втрати на перетворення, в мережах постійного струму рекомендовано проводити прямі вимірювання в постійному струмі. На відміну від мереж змінного струму, вимірювання постійного струму є простішим, оскільки не потрібно брати до уваги зміщення фаз.
Моніторинг в мережі постійного струму Регулювання простіше, ніж в мережі змінного струму
Вимірювання є необхідною умовою для моніторингу в електричних мережах. Моніторинг забезпечує дотримання граничних значень в системі, наприклад, напруга в мережі постійного струму не повинна перевищувати 650 В. Система моніторингу має реагувати на відхилення від цільових значень та ініціювати контрзаходи. Це може означати регулювання системи або, в екстрених ситуаціях, її вимкнення. Моніторинг у мережі постійного струму простіший, ніж у мережі змінного струму, оскільки напругу потрібно «лише» підтримувати на постійному рівні. Прикладом є All Electric Society Factory компанії Phoenix Contact. Тут ядром моніторингу й регулювання є AIC (активний мережевий перетворювач Active Infeed Converter). Коли напруга в мережі падає, AIC постачає енергію від акумулятора або мережі змінного струму. Коли напруга в мережі підвищується, енергія або накопичується, або повертається в загальну мережу.
Інноваційний силовий вимикач постійного струму CONTACTRON ELR HDC для комутації високих навантажень постійного струму
Інтеграція генераторів, систем зберігання та споживачів у мережі постійного струму створює особливі виклики, такі як бездугова комутація. На кожному відводі постійного струму має бути забезпечено безпечне перемикання. CONTACTRON ELR HDC — це перший на ринку багатофункціональний автоматичний вимикач постійного струму, який відповідає вимогам для використання в мережах постійного струму.
Вироби та рішення для безпечної мережі постійного струму
Дослідження та розробки Нас вирізняє інноваційна сила та впевненість у майбутньому
Використання мереж постійного струму в промисловості лише починається. З цієї причини технічні перешкоди та відсутність стандартів все ще створюють проблеми для деяких наших клієнтів. Щоб протистояти цьому та сприяти розширенню мереж постійного струму, Phoenix Contact протягом багатьох років бере участь у міжнародних дослідницьких проєктах і комітетах, таких як ODCA, Shift2DC та HybSchaDC з питань постійного струму, а також інвестує значні кошти в розробку власної продукції.
Контактна інформація
Створюймо разом майбутнє на засадах сталого розвитку, розбудовуючи мережі постійного струму
Ми будемо раді підтримати вас у реалізації вашої мережі постійного струму та проконсультувати щодо виробів і рішень.
