Schakelen in DC-netten

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Schakelen in DC-netten"

Gabriël Boender
6 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 , Schakelen in DC-netten dr ir P.J.van Duijsen Learning by Simulation Simulation Research The Netherlands

2 Voordelen AC Bestaat 1

3 Voordelen DC Regelbaarheid 2

4 Welke Netten zijn er? HVDC MVDC LVDC Telecom Maritiem Industrieel Straatverlichting Spoorwegen, Metro & Tram USB-C > 100kV 10-20kV volt 48V 3.3kV - 6.6kV > 500V volt 600V - 3kV 20V 3

5 Welke Netten: HVDC 4

6 Welke Netten: MVDC 5

7 Welke Netten: LVDC 6

8 Welke Netten: Telecom 7

9 Welke Netten: Maritiem 8

10 Welke Netten: Industrieel 9

11 Welke Netten: Straatverlichting 10

12 Welke Netten: Spoorwegen, Metro & Tram 11

13 Welke Netten: USB-C 12

14 Zoveel verschillende DC netten? Helaas Maar. Overal moet je schakelen en regelen met vermogenselektronica 13

15 Waarom is het afschakelen zo lastig? Mechanisch afschakelen van grote stromen Vonk Plasma Vlamboog Er is dus een bluskamer voor de vlamboog nodig. 14

16 Vermogenselektronica? Thyristor/GTO/BJT (dat was vroeger...) Mosfet IGBT laag vermogen hoog vermogen SiC / GaN Cascode voor hoge spanning 15

17 Halfgeleider geen last van vlamboog? Uitschakelen halfgeleider is geen probleem Grote di/dt UL=Ldi/dt is het probleem Halfgeleider langszaam uit laten gaan di/dt is dan beheersbaar! Geen bluskamer, wel Metal Oxide Varistor MOV 16

18 Waar wil / moet je schakelen? On/Off Verlichting, stofzuiger Breaker Kortsluitbeveiliging Stekker Eerst afschakelen, dan pas de stekker eruit 17

19 Is er altijd een schakelaar nodig? < 48volt Minder kans op vlamboog On/Off / Powerflow regelen Mechanische knop / Elektronisch 18

20 On/Off of Powerflow regelen? Eenvoudig voorbeeld Dimmer voor verlichting Powerflow regelen Bijladen van veel laptops Bidirectionele powerlfow Solar, storage en openbaar Net 19

21 EMI erger bij DC dan bij AC? 20

22 Applicatie voorbeeld: Maritiem Afschakelen lage spanning is geen probleem, want er is geen spanning voor de vlamboog Afschakelen hoge spanning -> Vlamboog Vlamboog met magneetveld wegblazen. 21

23 Afschakelen scheepsinstallatie Instabiliteit in het DC net na het afschakelen 22

24 Applicatie voorbeeld: Laag vermogen Wordt al heel lang toegepast, maar is niet erg efficient! 23

25 Schakelen van laag vermogen Kan beter met Nmosfet Desondanks kan je niet zomaar afschakelen 24

26 Afschakelen: Wat gebeurt er? 25

27 Afschakelen: Blussen? 26

28 Afschakelen: Blussen is zonde Blussen is in feite energie wegbranden 27

29 Schakelen Je kan alleen afschakelen, als je de stroom door verhogen van de weerstand kleiner maakt. Het vermogen in de weerstand is je verlies! Dus je moet die weerstand zo snel mogelijk verhogen 28

30 Applicatie voorbeeld: Hybride schakelaar De lamp brandt Weerstand is heel klein Schakelaar S1 is gesloten Alle stroom door S1, geen verlies Hoe schakel je af? Weerstand is heel klein Zet S1 open Maak de weerstand groter totdat de stroom klein is Zet S2 open 29

31 Hybride schakelaar met Mosfet In plaats van een regelbare weerstand neem je een Mosfet Mosfet gaat langzaam uit (geen ns maar us) di/dt is dan beheersbaar 30

32 Conclusie Afschakelen DC? Hybride schakelaar 31

33 Simulation Research Vragen?

Vergelijkbare documenten

Een nieuw DC net, heeft dat wel zin?

, Een nieuw DC net, heeft dat wel zin? dr ir P.J.van Duijsen Learning by Simulation Simulation Research The Netherlands Een nieuw DC net, heeft dat wel zin? Wat is DC Voor en nadelen AC Voor en nadelen