Innovasjonen blir presentert som et bidrag til reduksjon av klimagasser, og særlig fra frakt av varer på verdenshavene. Skip flytter mer enn 80 prosent av verdenshandelen. Selv om det er en energieffektiv måte å flytte last på, har den internasjonale sjøfartsorganisasjonen IMO mål om en reduksjon av utslipp av klimagasser på 40 prosent dette tiåret og 70 prosent innen 2050. 

Likestrømsdistribusjon forbedrer effektiviteten i både fremdrift og drift ombord ved å integrere batterier i strømforsyningen til elektriske motorer. Det gir bedre energieffektivitet. Brenselceller og hydrogen kan også være en mulighet. I tillegg kan dieselmotorene som tradisjonelt står for energiproduksjonen kjøres på turtall med best virkningsgrad.

Selskaper som ABB og Siemens har i flere år tilbudt komplette kraftsystemer for likestrøm til skip, hvor tredjepartstester i Norge viste en reduksjon i forbruket av drivstoff på opptil 27 prosent. Drivstoffbesparelsene avhenger selvsagt av fartøyets ombordteknologi og brukssyklus. For fartøyer med motorer med variabel hastighet og energilagring ombord, gjør DC det lettere å tilpasse generatorhastighet og spenning til behovene, samtidig som toppbelastninger håndteres mer effektivt. Under disse omstendighetene skal 20 prosent være et realistisk mål for drivstoffbesparelser.

Nå lanserer altså ABB en lynrask såkalt solid-state effektbryter for DC, døpt Sace Infinitus. Den skal muliggjøre design av egne distribusjonsløsninger for likestrøm.

- Det er verdens første effektbryter med halvlederteknologi som har oppnådd IEC 60947-2-sertifisering. Den er også DNV-sertifisert for marineapplikasjoner, forteller Torbjørn Harsund, produktansvarlig for effektbrytere hos ABB Electrification. - Den forenkler DC-distribusjonen ved å integrere all beskyttelse, frakobling med galvanisk skille, energimåling, nettanalysator og smarte tilkoblingsfunksjoner i én enkelt enhet. Installasjon, programvareintegrasjon og vedlikehold er enkelt.   

Ifølge Harsund takler bryteren ekstremt høye feilstrømmer og byr på god kontinuitet og sikkerhet.

- Bryteren er ultrarask, fjerner og isolerer feil 100 ganger raskere enn tradisjonelle effektbrytere og minimerer eksponering av lysbueenergi, sier han.

Alt-i-ett-bryteren passer inn i et standard, 600 millimeter tavlefelt. Installasjon og drift skal være kostnadseffektiv.

Med integrerte, smarte funksjoner, inkludert mekanikken for galvanisk frakobling, blir det en enkel installasjon, forklarer Harsund. - Bruken av en dedikert og optimert halvlederenhet reduserer tap med opptil 70 prosent sammenlignet med konvensjonell halvlederteknologi.   

Skrytelisten stopper ikke med det. Han peker på en særdeles lang elektrisk levetid, inntil 100 ganger lengre enn standard effektbrytere. Og mener løsningen er et godt bidrag til utslippskutt og økt bærekraft.

- Ved å ta risikoen og kompleksiteten ut av DC-distribusjonen, vil bryteren gjøre det mulig for alle aktører innenfor marinesektoren å realisere det fulle potensialet med DC-distribusjon og elektrifisering. 

Harsund zoomer inn på tekniske detaljer.

- Tyristorene er av typen «integrated gate-communicated thyristor», IGCT. Derfor kan de koble fra 100 ganger raskere enn tradisjonelle, elektromekaniske effektbrytere. Sammen med det elektroniske vernet er total brytertid under 25 mikrosekunder. Infinitus har tilnærmet uendelig bryteevne med denne teknikken.

Kortslutningsstrømmer i DC-systemer kan være ekstremt høye de første millisekundene.

- Bryteren reduserer lysbueenergien til nesten null. Enhetens innebygde algoritmer muliggjør da ultrarask isolering av feilsoner for å forhindre nedstengninger. Og legger til: - I DC-systemer, som vanligvis forsynes fra omformere med store kondensatorer, vil en kortslutning på DC-bussen generere en rask stigning for kortslutningsstrømmen (di/dt). Denne kortslutningsstrømmen kan ikke brytes effektivt av standard elektromekaniske brytere. Den nye bryteren løser problemet fordi dens ultraraske strømbegrensende funksjon fungerer som en umiddelbar utkobling ved en kortslutning. 

• Komplett, hybrid effektbryter for DC
• Beskytter, kobler/frakobler, måler, overvåker og kommuniserer
• For 600 mm tavlefelt
• Nominell spenning 1 kV DC
• Nominell isolasjonsmerkespenning 1250V DC
• Merkestrøm på 800, 1250, 1600, 2000 eller 2500 A
• Væskekjølt
• Modbus TCP, Profibus og Profinet kommer

Tre ytelsesnivåer:

• S: Stigningsforhold under 80 A/mikrosekund
• H: Stigningsforhold under 100 A/mikrosekund
• V: Ingen begrensing i stigningsforholdet

• Aktuelt i et bredt spekter av fartøy
• Kan kutte opp til 20 prosent drivstoff/utslipp
• Forenkler integrasjon av batterilagring og hydrogen brenselcellesystemer
• Har høyere feiltoleranse og energibesparelser ved elektrifisering av funksjoner som dekkmaskiner, vinsjer og høyeffektspumper