Pagtatasa ng mga pagkakaiba -iba at pakinabang/kawalan sa pagitan ng AC circuit breaker at DC circuit breaker

I. Mga pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng AC at DC circuit breakers

1. Mga pamamaraan ng pagpapalabas ng arko

AC Circuit Breakers:

Ang kasalukuyang AC ay may maraming mga puntos na zero-crossing bawat segundo (hal., 50Hz AC crosses zero 100 beses bawat segundo), na pinapayagan ang mga arko na patayin nang natural.

Kasama sa mga karaniwang uri ang mga air circuit breaker, mga breaker ng circuit ng langis, at mga breaker ng SF6, na gumagamit ng zero-crossing para sa mabilis na pagkagambala sa arko.

DC Circuit Breakers:

Ang DC ay walang natural na zero-crossing, na ginagawang mas mahirap ang pagsugpo sa arko.

Karaniwang mga diskarte sa pagpapalabas ng arko ay kasama ang:

Magnetic blowout (gamit ang mga magnetic field upang mabatak at palamig ang arko)

Gas-based Arc Quenching (hal., SF6)

Solid-State Switch (hal., IGBT/MOSFET-based Hybrid Breakers)

2. Disenyo ng istruktura

AC Circuit Breakers:

Medyo simpleng istraktura, mas mababang gastos.

Karaniwang gumamit ng mga mekanikal na contact + arc chutes.

DC Circuit Breakers:

Nangangailangan ng mas malakas na pagsugpo sa arko, na humahantong sa mas kumplikadong mga disenyo (hal., Magnetic coils, dalubhasang mga chutes ng arko).

Ang mga high-boltahe na DC system (hal., Solar Farms, HVDC Transmission) ay madalas na gumagamit ng mga hybrid breaker (mechanical switch + semiconductor switch).

3. Mga rating ng boltahe at kapasidad ng pagsira

AC Circuit Breakers:

Ginamit sa mababang boltahe (hal., 220V residential) hanggang sa high-boltahe (hal., 110kV grid) na mga aplikasyon.

Ang pagsira sa kapasidad na sinusukat sa ka (kiloamperes), hal., Ang mga breaker ng sambahayan ay karaniwang 6KA - 10ka.

DC Circuit Breakers:

Pangunahin para sa mga sistema ng mababang-hanggang medium-boltahe (hal., 12V- 1500V sa mga aplikasyon ng solar/EV).

Ang kapasidad ng pagsira ay mas kritikal dahil sa patuloy na pag -arcing, na nangangailangan ng mga dalubhasang disenyo.

4. Mga Eksena sa Application

Uri ng Circuit Breaker Type Karaniwang Aplikasyon

AC Circuit Breakers Residential/Industrial Power Distribution, Komersyal na Grids

DC Circuit Breakers Solar PV Systems, Battery Storage, EV Charging, Rail Transit (hal., Metro Power)

III. Mga Bentahe at Kakulangan Paghahambing

1. Mga kalamangan ng AC circuit breakers

✅ Mas mababang gastos: Ang mas simpleng konstruksiyon ay binabawasan ang mga gastos sa pagmamanupaktura at pagpapanatili.

✅ Mature Technology: Standardized Designs dahil sa malawakang paggamit ng AC grid.

✅ Mas madaling pag-iwas sa arko: Ang natural na zero-crossing ay nagsisiguro ng maaasahang operasyon.

2. Mga Kakulangan ng AC Circuit Breakers

❌ Hindi maaaring magamit sa mga circuit ng DC: Maaaring mabigo upang matakpan ang mga arko ng DC, na nagdudulot ng mga panganib sa sunog.

3. Mga Bentahe ng DC Circuit Breakers

✅ Dinisenyo para sa mga sistema ng DC: epektibong pagsugpo sa arko para sa ligtas na operasyon.

✅ Mahalaga para sa mga renewable: kritikal sa solar, imbakan, at pagsingil ng EV.

✅ Mataas na pagiging maaasahan: Mga Advanced na Paraan ng Pag -quenching Tiyakin ang proteksyon.

4. Mga Kakulangan ng DC Circuit Breakers

❌ Mas mataas na gastos: Ang mga kumplikadong disenyo ay ginagawang mas mahal ang mga ito sa 2-5x kaysa sa mga breaker ng AC.

❌ Technologically hinihingi: Ang mga high-kasalukuyang DC breakers (hal., HVDC) ay nangangailangan ng mga advanced na materyales.

Iv. Paano pumili sa pagitan ng AC at DC circuit breakers?

Kasalukuyang uri:

AC Power (sambahayan/pang -industriya) → AC circuit breaker

DC Power (Solar/Baterya/EV) → DC Circuit Breaker

Kapasidad ng Breaking:

Ang mga sistema ng DC ay nangangailangan ng mas mataas na rate ng breaker (hal., 1000V/20A para sa solar).

Mga Sertipikasyon:

AC Breakers: Sumunod sa IEC 60898 (tirahan) o IEC 60947 (pang -industriya).

DC Breakers: Kilalanin ang UL 489B o IEC 60947-2 pamantayan.

V. Mga Tren sa Hinaharap

Hybrid Breakers: Pagsasama ng mekanikal at solid-state na paglipat para sa mas mahusay na pagganap ng DC.

Mga tampok na Smart: Pinagsamang pagsubaybay para sa remote control (hal., Smart PV breakers).

Mas mataas na suporta sa boltahe: Pagsulong ng teknolohiya ng HVDC breaker para sa mga aplikasyon ng grid-scale.

Konklusyon

Ang AC at DC circuit breakers ay naiiba nang malaki dahil sa likas na katangian ng mga alon na kanilang pinangangasiwaan. Ang mga breaker ng AC ay namumuno sa tradisyonal na grids dahil sa kanilang pagiging epektibo at pagiging maaasahan, habang ang mga breaker ng DC ay kailangang-kailangan sa mga nababagong sistema ng enerhiya sa kabila ng kanilang mas mataas na gastos. Ang pagpili ng tamang uri ay mahalaga para sa pagtiyak ng kaligtasan ng elektrikal at katatagan ng system.