直流小型断路器的应用及结构设计

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.05.005

电器与能效管理技术 ›› 2021, Vol. 0 ›› Issue (5): 25-29.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.05.005

直流小型断路器的应用及结构设计

李敏¹, 戴安彩², 张培夫¹, 丁国辉¹, 李焰锋¹

1.浙江明晖智能电气有限公司, 浙江嘉兴 314109
2.浙江创奇电气有限公司, 浙江温州 325603

收稿日期:2021-01-20 出版日期:2021-05-30 发布日期:2021-06-15
作者简介:李敏(1985—),男,工程师,主要从事低压电器研发与市场研究。|戴安彩(1977—),男,工程师,主要从事低压电器技术与研发管理。|张培夫(1985—),男,工程师,主要从事低压电器的技术与研发。

Application and Structure Design of DC MCB

LI Min¹, DAI Ancai², ZHANG Peifu¹, DING Guohui¹, LI Yanfeng¹

1. Zhejiang Minghui Intelligent Electric Co.,Ltd., Jiaxing 314019, China
2. Zhejiang Chuangqi Electric Co.,Ltd., Wenzhou 325603, China

Received:2021-01-20 Online:2021-05-30 Published:2021-06-15

摘要/Abstract

摘要：

直流小型断路器(MCB)用于对清洁能源系统和各种直流负载提供过载、短路、过压、欠压等保护。基于直流电路存在临界负载电流和时间常数合理选择等特点,从直流MCB的研制出发,对直流MCB的应用场景进行梳理;结合关键试验的试验情况及试验数据,对其设计原理、结构设计要点、选材、接地方式和发展趋势进行了阐述和分析说明。

关键词: 清洁能源, 直流负载, 应用场景, 末端保护, 直流MCB

Abstract:

DC miniature circuit breaker (MCB) is used to provide overload,short circuit,overvoltage and undervoltage protection for clean energy system and various DC loads.Based on that the DC circuit has the characteristics of reasonable selection of critical load current and time constant,this paper starts from the development of DC MCB,first combs the application scenarios of DC MCB,combining with the test situation and test data of key tests,expounds and analyzes its design principle,structural design points,material selection,grounding mode and development trend.

Key words: clean energy, DC load, application scenario, terminal protection, DC MCB

中图分类号:

TM561

李敏, 戴安彩, 张培夫, 丁国辉, 李焰锋. 直流小型断路器的应用及结构设计[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(5): 25-29.

LI Min, DAI Ancai, ZHANG Peifu, DING Guohui, LI Yanfeng. Application and Structure Design of DC MCB[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2021, 0(5): 25-29.

图/表 12

表1

表2

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参考文献 17

[1]	低压开关设备和控制设备第1部分:总则:GB/T 14048.1—2002[S].
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能源	装机容量/GW		复合增长率/%
能源	2019年	2025年	复合增长率/%
水电	356	487	5.34
核电	49	89	10.56
风电	210	350	8.88
光伏	204	340	8.83

应用场景	对应技术参数	使用方式
发电厂/ 变电站	高电压(单极250 V、四极达到1 000 V),无极性16~125 A,带选择性保护(SMCB),时间≤1 ms	(光伏、风能、核能等)的供配电,以及光伏汇流箱
5G基站	DC 48/240/336 V;16~100 A;6 kA;时间≤5 ms,电能计量、通信和远程控制功能,1U/3U的高度	供配电
数据中心	DC 48 V,32/63 A,4.5/6 kA, 时间2~15 ms
城市轨道交通	DC 250 V,16/125 A,6 kA,具备远程控制功能,时间15 ms
储能站	DC 250~1 000 V,63/125 A,6 kA,时间≤2 ms
直流充电桩	220 V,40 A,6 kA,时间≤5 ms

MCB	开距/mm	超程/mm	终压力/N	脱扣力/N
AC MCB	>4.5	>1	5.5±0.5	≤0.8
DC MCB	>6.5	>2	6.5±0.5	≤0.6

参数	数值
分断电流/kA	6
电压/V	500
时间常数/ms	2
极数	2
额定电流/A	63

参数	数值
额定电流/A	63
电压/V	500
极数	2
时间常数/ms	2

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[2]	赵升, 徐小舒, 吴征天. 区块链技术在分布式能源交易领域的创新应用[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 0(11): 1-10.