Основное отличие: методы-гашения дуги совершенно разные.
Это самое фундаментальное и фатальное различие.
Переменный ток проходит через «ноль» 100 раз (50 Гц) или 120 раз (60 Гц) в секунду-, после чего ток естественным образом возвращается к нулю, и дуга гаснет, как погасшая свеча. Предохранители связи используют это естественное преимущество и могут легко гасить дуги.
У DC нет нулей. Направление и величина тока остаются прежними. Если в результате короткого замыкания образуется дуга, дуга будет продолжать гореть и удерживаться. Предохранители постоянного тока должны полагаться на свою собственную «жесткую силу», чтобы заставить дугу удлиниться, охладиться и поглотить-обычно за счет быстрого испарения расплава и распространения и поглощения кварцевого песка в трубке. Это означает, что гашение дуги постоянного тока гораздо сложнее и требует гораздо больше энергии, чем гашение дуги переменного тока.
Мощность дуги: постоянный ток намного превосходит переменный ток
Поскольку дугам постоянного тока не грозит естественное затухание, они служат дольше и выделяют больше энергии. При том же уровне напряжения дуга постоянного тока производит более чем в два раза больше энергии, чем дуга переменного тока. Это требует, чтобы предохранители постоянного тока имели более высокую разрушаемость и больше внутреннего пространства для размещения и поглощения этой энергии, а конструкция совершенно другая по масштабу.
Физический размер: предохранитель постоянного тока заметно длиннее
Чтобы обеспечить достаточно места для гашения дуги, корпус трубки предохранителя постоянного тока намного длиннее, чем эквивалентная трубка предохранителя переменного тока. Промышленный опыт показывает, что при каждом увеличении напряжения постоянного тока на 150 В длина трубы должна увеличиваться примерно на 10 мм. Обычные плавкие трубки переменного тока имеют длину около 292-442 мм, тогда как трубки предохранителей солнечного постоянного тока на 1000 В или даже 1500 В намного длиннее, чтобы обеспечить достаточное количество дугогасительных каналов и кварцевого песка для заполнения пространства.
Внутреннее наполнение и материалы: Тяжелые предохранители постоянного тока.
В некоторых случаях предохранители переменного тока не заполнены изнутри кварцевым песком, тогда как предохранители постоянного тока для солнечных батарей практически должны быть заполнены кварцевым песком высокой-чистоты – основной средой принудительного гашения дуги. Кварцевый песок быстро поглощает тепло, охлаждает дугу и ограничивает ее распространение при высоких температурах.
плавкие вставки также изготавливаются из разных материалов. В предохранителях постоянного тока на солнечных батареях обычно используется плавление серебра из-за его точной температуры плавления и чрезвычайно высокой скорости испарения, что позволяет завершить процесс плавления за миллисекунды, производя достаточно паров металла для улучшения эффекта гашения дуги. В обычных предохранителях переменного тока обычно используются сплавы цинка или меди, и они требуют меньшей скорости и точности.
Специальный уровень скорости: gPV — уникальная особенность фотоэлектрических систем постоянного тока.
Обычные предохранители переменного тока имеют собственную номинальную скорость (например, gG, gL, aM и т. д.), тогда как предохранители постоянного тока для солнечных батарей имеют определенную номинальную скорость -gPV) (на основе стандартов IEC 60269-6/UL 2579). Этот уровень означает, что он должен быть способен одновременно работать в двух экстремальных условиях работы:
Ток короткого-замыкания: максимальный ток составляет микросекунды и требует чрезвычайно быстрого плавления;
Непрерывная перегрузка: ток нарастает медленно и требует надежной работы в течение секунд или минут.
Номинальная скорость обычных предохранителей переменного тока не рассчитана на фотоэлектрические сценарии, требующие одновременно скорости и стабильности.
Уровень напряжения: напряжение на стороне постоянного тока намного выше, чем бытовое напряжение переменного тока.
Обычные предохранители переменного тока рассчитаны на напряжение от 250 В до 690 В, тогда как предохранители постоянного тока для солнечных батарей рассчитаны на напряжение от 1000 В до 1500 В постоянного тока, а отрасль движется к 2000 В постоянного тока. Это не просто количественная разница, но также означает, что на стороне постоянного тока предохранитель должен быть выполнен на более высокое напряжение, а требования к изоляции, пути утечки и разрушаемости были улучшены по всем направлениям.
Постоянная времени: уникальный параметр выбора для постоянного тока
В цепях переменного тока сама форма тока определяет защитные характеристики, и выбор относительно прост. Однако в постоянном токе скорость увеличения тока повреждения зависит от соотношения индуктивности и сопротивления системы (т. е. постоянной времени T=L/R). Этот параметр напрямую влияет на скорость, с которой ток повреждения достигает своего пика, а также на то, сможет ли предохранитель отключить ток повреждения до достижения пика. Выбор предохранителя постоянного тока для солнечной батареи должен включать в расчет постоянную времени, что вообще не учитывается для предохранителя переменного тока.
Адаптивность к окружающей среде: фотоэлектрические предохранители более «надежны»;
В то время как обычные предохранители переменного тока обычно используются во внутренних распределительных коробках, предохранители постоянного тока для солнечных батарей подвергаются воздействию элементов в течение длительного периода времени и должны выдерживать:
Экстремальные температуры (от -40 до +90 градусов)
Высокая влажность, коррозия соляным туманом.
УФ-старение
Повторяющееся расширение и сжатие, вызванное суточной разницей температур;
Поэтому в фотоэлектрических предохранителях обычно используются керамические корпуса или -огнестойкие материалы, такие как PA66, которые обеспечивают гораздо более высокий уровень защиты и устойчивости к атмосферным воздействиям, чем обычные предохранители переменного тока.
Можно ли их заменить?
Никогда не заменяйте предохранитель постоянного тока предохранителем переменного тока. Способность гашения дуги предохранителей переменного тока недостаточна для борьбы с дугой постоянного тока. Если произойдет короткое замыкание и дуга продолжит гореть, предохранитель может взорваться или загореться. IGBT инвертора может немедленно повредить или даже воспламенить кабель.
С другой стороны, хотя предохранители постоянного тока можно использовать в цепях переменного тока (так как переменный ток легче погасить), они слишком часто используются, они более дорогие, а их время-токовые характеристики могут не соответствовать характеристикам систем переменного тока.
