Quali sono i metodi di cablaggio degli interruttori DC?

Nei sistemi di alimentazione DC come la nuova generazione di energia, il trasporto ferroviario e i data center, gli interruttori DC sono apparecchiature di base per garantire la sicurezza dei circuiti. I loro metodi di cablaggio influenzano direttamente la stabilità del sistema e l'efficienza della protezione dei guasti. Secondo gli scenari dell'applicazione e le caratteristiche di carico,Interruttori di circuiti DCsono principalmente divisi in cablaggio a singolo poli, cablaggio a doppio polo, cablaggio ad anello e cablaggio misto. Ogni metodo ha vantaggi tecnici unici e ambito di applicazione.

Cablaggio a singolo poli: una soluzione di base semplice ed efficiente

Il cablaggio a singolo poli è il metodo di connessione dell'interruttore a circuito CC più comune. Controlla la linea positiva o negativa attraverso un interruttore a singolo circuito ed è comunemente utilizzato nei sistemi di distribuzione della potenza CC a bassa tensione. Nell'inverter di stringa della generazione di energia solare fotovoltaica, l'interruttore a circuito singolo è collegato in serie con la linea positiva. Quando si verifica un guasto di sovracorrente o corto circuito, il circuito di guasto può essere rapidamente interrotto. Questo metodo ha una struttura semplice e un basso costo, ma non può isolare i poli positivi e negativi allo stesso tempo. Deve essere utilizzato con un dispositivo di protezione a terra. È adatto a scenari sensibili allo spazio e ai costi, come i sistemi di accumulo di energia domestica.

Cablaggio bipolare: protezione full-pole ad alta sicurezza

Il cablaggio bipolare utilizza due interruttori per controllare rispettivamente le linee positive e negative, il che può realizzare il taglio simultaneo di poli positivi e negativi, migliorando significativamente la capacità di isolamento del guasto. Nel sistema di alimentazione della trazione del trasporto ferroviario urbano, l'interruttore bipolare è collegato in serie con i poli positivi e negativi della rete di contatto. Quando si verifica un cortocircuito di fase a fase o un guasto a terra, può interrompere rapidamente la corrente a punta intera per impedire la diffusione del guasto. Rispetto al cablaggio unipolare, la soluzione bipolare è più sicura, ma il costo dell'attrezzatura e i requisiti di spazio di installazione aumentano. È adatto per sistemi CC ad alta tensione e grande capacità, come la trasmissione a corrente continua ad alta tensione （stazioni di convertitore HVDC）.

Cablaggio ad anello: il design ridondante garantisce un alimentatore continuo

Il cablaggio ad anello collega più interruttori DC in una rete a circuito chiuso e realizza la ridondanza dell'alimentazione attraverso il controllo segmentato. Nel sistema DC UNINTERURFERIBILE Alimentatore (DC UPS) del data center, il cablaggio ad anello consente ad altri interruttori di circuiti di chiudere e mantenere automaticamente l'alimentazione quando qualsiasi interruttore si guasta, migliorando notevolmente l'affidabilità del sistema. Questo metodo deve essere combinato con strategie di controllo intelligenti per monitorare lo stato di ciascun interruttore in tempo reale e cambiare rapidamente. Viene spesso utilizzato in scenari con requisiti estremamente elevati per la continuità dell'alimentazione, ma la complessità del cablaggio e il costo di controllo sono elevati.

Cablaggio ibrido: adattamento personalizzato a bisogni complessi

Per condizioni di lavoro complesse, il cablaggio ibrido combina più metodi per ottenere complementarità funzionale. Ad esempio, nella griglia di alimentazione CC della nave, la linea di alimentazione principale utilizza cablaggio bipolare per garantire la sicurezza, mentre il ramo di carico secondario utilizza cablaggi a singolo poli per ridurre i costi; Alcuni nuovi progetti di microgrid energetica combinano cablaggio ad anello con interruttori di circuiti bipolari per tenere conto dell'alimentazione ridondante e della protezione a punta intera. Il cablaggio ibrido deve essere personalizzato in base alla topologia di sistema, alle caratteristiche di carico e ai requisiti di protezione, che testa le capacità di soluzione complete del team di ingegneria.

Con il rapido sviluppo della nuova industria energetica,Interruttore di circuito DC La tecnologia di cablaggio si sta evolvendo verso l'integrazione e l'intelligenza. La nuova generazione di interruttori di circuiti supporta il monitoraggio remoto e il pregiudizio dei guasti attraverso sensori e moduli di comunicazione integrati e, con soluzioni di cablaggio ottimizzate, può migliorare ulteriormente la sicurezza e il funzionamento e l'efficienza di manutenzione del sistema DC. Quando selezionano e progettano, le aziende devono considerare in modo completo il livello di tensione del sistema, le caratteristiche di carico e l'economia e scegliere la soluzione di cablaggio più adatta per costruire una linea di difesa solida per il funzionamento stabile del sistema elettrico.