Diferența principală: metodele de stingere-arcului sunt complet diferite.
Aceasta este diferența cea mai fundamentală și fatală
AC trece prin „zero” de 100 de ori (50 Hz) sau de 120 de ori (60 Hz) pe secundă- moment în care curentul revine în mod natural la zero, iar arcul se stinge ca o lumânare care sa stins. Siguranțele de comunicații profită de acest avantaj natural și pot stinge cu ușurință arcurile.
DC nu are zerouri. Direcția și dimensiunea curentului rămân aceleași. Odată ce un scurtcircuit produce un arc, arcul va continua să ardă și să se mențină. Siguranțele DC trebuie să se bazeze pe propria lor „putere dură” pentru a forța arcul să se prelungească, să se răcească și să absoarbă-de obicei prin vaporizarea rapidă a topiturii și împrăștierea și absorbția nisipului de cuarț în tub. Aceasta înseamnă că stingerea arcului de curent continuu este mult mai dificilă și necesită mult mai multă energie decât stingerea arcului de curent alternativ.
Puterea arcului: DC depășește cu mult AC
Deoarece arcurile de curent continuu nu sunt expuse riscului de dispariție naturală, ele durează mai mult și eliberează mai multă energie. La același nivel de tensiune, arcul de curent continuu produce mai mult de două ori mai multă energie decât arcul de curent alternativ. Acest lucru necesită siguranțe DC să aibă o capacitate de rupere mai puternică și mai mult spațiu intern pentru a găzdui și absorbi această energie, iar designul este complet diferit la scară.
Dimensiune fizică: siguranța DC vizibil mai lungă
Pentru a oferi suficient spațiu pentru stingerea arcului, corpul tubului siguranței DC este mult mai lung decât tubul siguranței AC echivalent. Experiența industriei este că pentru fiecare creștere de 150 V a tensiunii continue, lungimea țevii trebuie să crească cu aproximativ 10 mm. Tuburile obișnuite cu siguranțe AC sunt de aproximativ 292-442 mm, în timp ce tuburile cu siguranțe solare DC de 1000 V sau chiar 1500 V sunt mult mai lungi pentru a oferi suficiente canale de arc și nisip de cuarț pentru a umple spațiul.
Umpluturi interne și materiale: Siguranțe grele DC
În unele cazuri, siguranțele de curent alternativ nu sunt umplute cu nisip de cuarț în interior, în timp ce siguranțele solare de curent continuu aproape trebuie umplute cu nisip de cuarț de puritate ridicată---mediul de bază al suprimării arcului forțat. Nisipul de cuarț absoarbe rapid căldura, răcește arcul și limitează răspândirea acestuia la temperaturi ridicate.
Siguranțele sunt, de asemenea, realizate din diferite materiale. Siguranțele solare DC folosesc de obicei topitura de argint datorită punctului de topire precis și vitezei de vaporizare extrem de rapide, care poate finaliza procesul de topire în milisecunde, producând suficienți vapori de metal pentru a îmbunătăți efectul de stingere a arcului. Siguranțele obișnuite de curent alternativ folosesc de obicei aliaje de zinc sau cupru și necesită mai puțină viteză și precizie.
Nivel special de viteză: gPV este o caracteristică unică a PV DC.
Siguranțele AC obișnuite au propria lor viteză nominală (de exemplu, gG, gL, aM etc.), în timp ce siguranțele solare DC au o viteză nominală specifică-gPV) (pe baza standardelor IEC 60269-6/UL 2579). Acest nivel înseamnă că trebuie să poată face față simultan două condiții extreme de lucru:
Curent de scurt{0}circuit: curentul atinge vârfuri în microsecunde și necesită o topire extrem de rapidă;
Suprasarcină continuă: curentul crește lent și trebuie să funcționeze fiabil în câteva secunde până la minute.
Viteza nominală a siguranțelor AC obișnuite nu este proiectată pentru scenarii fotovoltaice care necesită atât viteză, cât și stabilitate.
Nivelul tensiunii: tensiunea pe partea de curent continuu este mult mai mare decât tensiunea de curent alternativ de uz casnic
Siguranțele normale de curent alternativ sunt evaluate între 250 V și 690 V, în timp ce siguranțele solare de curent continuu sunt evaluate între 1000 V DC și 1500 V, iar industria se îndreaptă către 2000 V DC. Aceasta nu este doar o diferență cantitativă, ci înseamnă, de asemenea, că, pe partea de curent continuu, siguranța trebuie finalizată la o tensiune mai mare, iar cerințele pentru izolație, distanța de fuga și rupere au fost îmbunătățite în general.
Constanta de timp: parametru de selecție unic pentru DC
În circuitele de curent alternativ, forma de undă a curentului în sine determină caracteristicile de protecție, iar selecția este relativ simplă. În DC, totuși, rata de creștere a curentului de defect depinde de raportul inductanță/rezistență al sistemului (adică, constanta de timp T=L/R). Acest parametru afectează direct viteza cu care curentul de defect atinge vârful și dacă siguranța poate întrerupe curentul de defect înainte de vârf. Alegerea unei siguranțe solare DC trebuie să includă constanta de timp în calcul, care nu este deloc luată în considerare pentru o siguranță AC.
Adaptabilitate la mediu: Siguranțele fotovoltaice sunt mai „robuste”;
În timp ce siguranțele AC convenționale sunt utilizate în mod obișnuit în cutiile de distribuție interioare, siguranțele solare DC sunt expuse la elemente pentru perioade lungi de timp și trebuie să poată rezista:
Temperaturi extreme (de la -40 grade până la +90 grade )
Umiditate ridicată, coroziune prin ceață de sare
imbatranire UV
Expansiune și contracție repetate cauzate de diferența de temperatură diurnă;
Prin urmare, siguranțele fotovoltaice utilizează de obicei carcase ceramice sau materiale ignifuge-, cum ar fi PA66, care oferă niveluri mult mai ridicate de protecție și rezistență la intemperii decât siguranțele AC convenționale.
Pot fi înlocuite?
Nu înlocuiți niciodată o siguranță DC cu o siguranță AC. Capacitatea de stingere a arcului a siguranțelor AC nu este suficientă pentru a face față arcului DC. Dacă are loc un scurtcircuit și arcul continuă să ardă, siguranța poate exploda sau poate lua foc. IGBT-ul invertorului ar putea deteriora sau chiar aprinde imediat cablul.
Pe de altă parte, în timp ce siguranțele de curent continuu pot fi utilizate în circuitele de curent alternativ (deoarece AC este mai ușor de stins), acestea sunt suprautilizate, mai scumpe și este posibil ca caracteristicile curentului lor de timp-să nu se potrivesc cu sistemele de curent alternativ.
