Elektronischer Schutzschalter fur DC-Netze zum Abschalten von Uberstromen bei 500 V und 400 A

摘要

Ein fur HVDC Netze optimal geeigneter Schutzschalter begrenzt beim Einschalten oder Zuschalten auftretende Kurzschlussstrome fur einige Millisekunden auf den 5-fachen Nennstrom und schaltet bei langerer Uberlast ab. Der beschriebene elektronische 10 A Schutzschalter beherrscht alle geforderten Belastungssituationen. Der aufgebaute Testschalter fur 500 V DC und 10 A Nennstrom hat gezeigt, dass Simulation und Messung sehr gut ubereinstimmen. Die darauf aufbauende Schaltung fur 100 A Nennstrom mit 10 MOSFET im niederohmigen Pfad und 4 MOSFET im strombegrenzten Pfad beherrscht in der Simulation alle Belastungssituationen und hat folgende Leistungsdaten: Der Kurzschlussstrom wird durch einen Begrenzungswiderstand von 1 Ω in Verbindung mit der Netzimpedanz auf ca. 400 A begrenzt. Der maximale temporare Uberstrom ohne Abschalten betragt ca. 300 A fur 100 ms. Kondensatoren bis 2 mF konnen ohne Abschalten geladen werden. Die Reaktionszeit auf Kurzschlussstrome betragt < 1 μs. Damit konnen schnell ansteigende Kurzschlussstrome bis zu einer Geschwindigkeit von ca. 500 A/μs schnell genug abgeschaltet werden.