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ABB固态直流断路器优势

文章来源:本站时间:2020-09-23 点击:
全电动商用船变得越来越普及,直流电是首选的船载配电系统,这是因为直流电具有在有限的空间内以较高的系统效率和较低的生命周期成本处理大功率流的能力。
 
事实证明,带有船上直流电网的商用船能够以最高能效水平运行,同时将排放量降至最低。这可以显着节省电力,并降低从货物到游轮的海上应用的运营成本。图1说明了用于商用船舶的DC配电系统的示例。
 
直流系统的电源要求和性能取决于非常快速的故障保护,以在发生故障事件后提供保护选择性,高生存能力和可重新配置性。实际上,故障保护和隔离是舰船直流配电系统的剩余挑战之一。
 
 
由于功率半导体器件的特性,固态直流断路器(SS DCCB)可以提供非常短的反应时间和快速的电流中断,其速度比机电断路器快1000倍。ABB开发了一种固态直流断路器,它具有极低的传导损耗,高功率密度和超快的反应时间,能够满足船用直流配电系统保护的挑战性要求。
 
该解决方案基于Si反向阻隔IGCT(RB-IGCT)的并联连接,该器件是由Lensburg的Corporate Research和ABB Semiconductors开发的针对低损耗进行了优化的定制半导体器件,以及优化的金属氧化物压敏电阻(MOV) )。RB-IGCT比任何机电触点快1000倍,并且针对低传导损耗进行了优化。经过优化的MOV可以耗散高系统感应能量,并具有快速的电流中断和隔离时间。
 
大电流固态直流断路器为安全,无电弧,高效直流系统带来了革命性的系统保护。开发的平台的目标系统电压高达1000 Vdc,额定电流范围为1000 A至5000A。该技术的效率高达99.8%,而基于Si IGBT技术的解决方案的效率为99.5%。固态断路器既可以用水冷却以达到最高功率密度,又可以使用先进的两相冷却进行冷却,这不仅简化了空气冷却,而且具有接近于液体冷却的性能,从而确保了较低的安装和维护成本以及较长的资产寿命。
 
 
 
 
新技术的好处令人印象深刻,并将提高电力运输,可再生能源解决方案和工业电池存储的性能。
 
功率损耗比同类解决方案低70%,在十年内,在渡轮上最多可节省200,000美元,在邮轮上最多可节省100万美元。新型断路器还可用于许多其他应用,例如并网电池储能系统,数据中心和电动汽车充电基础设施。实际上,ABB赢得了美国能源部的项目资金,用于开发用于电动汽车充电应用的直流断路器。固态断路器将使配电系统更加可靠和高效,并降低维护成本,同时满足下一代电网的耐用性要求。

 

ABB计划在2020年推出直流断路器的第一个商业应用。
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