Por que os disjuntores DC da Schneider são marcados com pólos positivos e negativos?

A principal razão pela qual Disjuntores CC estão marcados com positivo (+) e negativo (-) pólos é que a particularidade dos circuitos DC requer uma correspondência estrita da direção da corrente para garantir a função de proteção do disjuntor, efeito de extinção de arco, e segurança operacional. Isso pode ser analisado em detalhes a partir do seguinte 4 dimensões principais:

1. A extinção de arcos DC depende da direção atual; Polaridade reversa causa falha na extinção do arco

Esta é a razão mais crítica:

– Em circuitos CA, a direção atual muda 50/60 vezes por segundo, e o arco se extingue naturalmente no ponto de cruzamento zero, portanto, os dispositivos de extinção de arco não precisam distinguir a polaridade;

– Em circuitos CC, a direção atual é fixa sem ponto de cruzamento zero, tornando o arco mais energético e difícil de extinguir (especialmente em cenários DC de alta tensão). Portanto, o sistema de extinção de arco (rampa de arco, bobina de sopro magnético, câmara geradora de gás) dos disjuntores CC é projetado de maneira ideal para uma direção de corrente específica:

– A disposição das placas metálicas na calha do arco e a direção do campo magnético do dispositivo de sopro magnético são projetadas para a direção da corrente nominal (entrada de “+” e saída para “-“), com o objetivo de atrair rapidamente o arco para a calha do arco para divisão e resfriamento, e finalmente apagá-lo;

– Se a polaridade for invertida, a direção da corrente é oposta à direção projetada do sistema de extinção de arco. O arco não pode ser efetivamente puxado para dentro da calha de arco, o que pode fazer com que o arco queime continuamente e não se extinga, levando à ablação por contato, explosão do disjuntor, e até fogo.

Por exemplo, Série C65N-DC da Schneider: o material gerador de gás e o espaçamento da grade de sua câmara de extinção de arco interno correspondem à direção da corrente de “entrada de ‘+’ e saída para '-'” em 125V CC. A inversão da polaridade reduzirá significativamente a capacidade de interrupção de 6kA, tornando-o incapaz de interromper a corrente de curto-circuito.

1. Garanta a precisão das características de disparo e evite falhas na função de proteção

O mecanismo de disparo (disparo termomagnético ou disparo eletrônico) dos disjuntores CC pode depender da direção da corrente:

– Em unidades de disparo termomagnéticas, o design do eletroímã da parte de disparo magnético (proteção instantânea contra curto-circuito) pode estar relacionado à direção atual: o campo magnético gerado pela bobina magnética precisa cooperar com o sistema de extinção de arco. Se a polaridade for invertida, a direção do campo magnético inverte, resultando em atração eletromagnética insuficiente durante curtos-circuitos e falha no acionamento rápido do disparo;

– Para disjuntores CC do tipo disparo eletrônico (como modelos inteligentes com atraso de sobrecarga e proteção instantânea contra curto-circuito), a coleta de sinais de resistores de amostragem internos e sensores Hall depende da direção da corrente. A inversão da polaridade pode causar desvio da curva de disparo (por exemplo, sem tropeçar durante sobrecarga, falso disparo durante curto-circuito), perdendo o efeito de proteção no circuito.

Mesmo que alguns disjuntores CC estejam marcados como “liga-desliga bidirecional”, marcar pólos positivos e negativos ainda é para garantir a consistência da curva de disparo (a precisão de disparo pode diminuir quando invertida).

III. Garanta o isolamento do circuito e a segurança operacional; Evite choques elétricos/danos ao equipamento causados ​​pela polaridade reversa

1. Isolamento completo do circuito: Em sistemas DC, desconectar apenas um pólo não pode cortar totalmente o circuito (o pólo restante ainda pode carregar potencial perigoso). 2Os disjuntores P DC precisam desconectar os pólos positivo e negativo simultaneamente. A marcação dos pólos positivo e negativo garante que durante a fiação, “o pólo positivo corresponde ao terminal positivo do disjuntor e o pólo negativo corresponde ao terminal negativo”, evitando diferenças de potencial dentro do disjuntor quando desconectado após conexão reversa, o que pode causar choque elétrico aos operadores;
2. Evite danos ao equipamento: Em sistemas DC, como armazenamento de energia fotovoltaica e comunicações, cargas (por exemplo, inversores, baterias, CLPs) são altamente sensíveis à polaridade. A inversão da polaridade do disjuntor causará alimentação reversa ou curto-circuito no equipamento subsequente, queimando diretamente o equipamento;
3. Limitações Estruturais Internas: Componentes como contatos, câmaras de extinção de arco, e as placas guia de corrente de alguns disjuntores CC são projetadas para “corrente unidirecional”. A inversão da polaridade pode levar ao aumento do desgaste dos contatos, superaquecimento da câmara de extinção de arco, e vida útil reduzida do disjuntor.
4. Padronize os processos de fiação e adapte-se aos requisitos de polaridade dos sistemas DC

Sistemas CC (como armazenamento de energia fotovoltaica e distribuição industrial de energia CC envolvida pelos usuários) são projetados com circuitos de pólo positivo e negativo claros. Marcar pólos positivos e negativos em disjuntores pode:

– Simplifique a fiação de construção e evite conexões incorretas no local (especialmente durante a fiação multi-circuito);

– Certifique-se de que o disjuntor seja consistente com o sistema “barramento positivo → disjuntor → carga → barramento negativo” laço, formando um elo de proteção completo;

– Adapte-se à saída de polaridade de fontes de energia CC, como baterias e retificadores, evitando falhas do sistema causadas pela polaridade caótica do loop.

Resumo: O objetivo principal da marcação de pólos positivos e negativos é “Garantindo um funcionamento eficaz + Segurança Operacional”

A marcação de polaridade dos disjuntores CC não é “formalismo” mas um requisito inevitável baseado nas características físicas dos circuitos DC (sem ponto de cruzamento zero, extinção de arco difícil) e design de produto (o sistema de extinção de arco e o mecanismo de disparo dependem da direção da corrente). Inverter a polaridade pode levar a:

① Falha na extinção do arco, com o arco não se extinguindo durante curtos-circuitos e causando incêndio;

② Características de disparo anormais, como nenhum disparo durante sobrecarga/curto-circuito ou disparo falso;

③ Aumento dos riscos de danos ao equipamento e choque elétrico ao pessoal.

Para cenários de usuários comuns, como armazenamento de energia fotovoltaica e sistemas industriais de CC (por exemplo, o sistema 125V DC adaptado pela Schneider C65N-DC/2P-C6A), o “entrada de ‘+’ e saída para '-'” O princípio deve ser rigorosamente seguido durante a fiação para garantir a função de proteção do disjuntor e a confiabilidade do sistema.

Lista de preços do produto

– Disjuntor CC 2P/63A/DC1000V: 2.97 USD

– Disjuntor CC 2P/80A/DC1000V: 3.34 USD

– Disjuntor CC 2P/100A/DC1000V: 3.34 USD

– Protetor contra surtos DC1000-2P/40KA: 2.2 USD