Un fusibile ESS protegge un percorso di distribuzione di batteria o DC definito interrompendo la sovracorrente all’interno del suo intervallo di funzionamento specificato. In un sistema di accumulo di energia a batteria, il fusibile giusto dipende dalla sua posizione: un’uscita del rack, un bus DC condiviso e l’ingresso del sistema di conversione di potenza (PCS) affrontano profili di corrente diversi e fonti di guasto. Selezionalo in base al duty del circuito, quindi verifica le prestazioni di interruzione del modello scelto.
I progetti di accumulo spesso iniziano con una classe di tensione e una capacità in ampere. Questi valori restringono il catalogo, ma non mostrano se un fusibile può interrompere il più piccolo guasto importante, sopravvivere a cicli normali o coordinarsi con il resto del sistema. La barriera di protezione viene prima di tutto.
Dove protegge un fusibile ESS il sistema?
Disegna le stringhe di batteria, le uscite del rack, il bus DC comune e la connessione del PCS. In ogni posizione proposta del fusibile, segna l’attrezzatura e il cavo che deve proteggere. Poi considera la corrente proveniente da ogni fonte collegata. Un guasto su un rack può ricevere contributi da altri rack attraverso il bus condiviso.
| Posizione | Domanda di protezione | Dati di cui ha bisogno il progettista |
|---|---|---|
| Connessione della stringa o del modulo di batteria | Un guasto in questa branca può essere isolato prima che i conduttori collegati superino i loro limiti? | Contributo di guasto di cella o modulo, resistenza del conduttore e intervallo minimo di interruzione del fusibile applicabile. |
| Uscita del rack | Il rack interessato può separarsi da un guasto sulla sua uscita o sul bus comune? | Tensione del rack, duty di carica e scarica, contributi da rack paralleli e limiti dei cavi del rack. |
| Combiner o bus DC comune | Quale parte del percorso condiviso necessita di protezione da sovracorrente? | Corrente di guasto combinata, resistenza del busbar e coordinamento con dispositivi a livello di rack. |
| Ingresso DC del PCS | La protezione può limitare l’energia del guasto all’interfaccia del convertitore? | Il convertitore resiste alla corrente di carica e scarica, al contributo del condensatore e ai dati di estinzione totale. |
I nomi di queste posizioni non impongono una disposizione universale dei fusibili. Alcuni progetti utilizzano diversi livelli di protezione; altri collocano le funzioni in assemblaggi differenti. La pagina fusibile ess applicativa di Chauron mostra il contesto di protezione del sito, mentre lo schema unifilare determina le posizioni effettive dei fusibili.
Se la funzione del dispositivo di base non è familiare, l' fusibile per batteria articolo spiega come un fusibile risponde alla corrente e perché la posizione di installazione è importante. Questo articolo si concentra sulla decisione più difficile per i sistemi di accumulo di energia (ESS): l'assegnazione di un intervallo di guasto e di un requisito di coordinamento a ciascuna posizione.
Verificare l'intero intervallo della corrente di guasto, compresa l'estremità inferiore
Un fusibile deve interrompere la massima corrente di cortocircuito presunta, ma questo è solo un aspetto del problema. Con una corrente di guasto inferiore, un fusibile a campo parziale potrebbe intervenire troppo lentamente o scendere al di sotto della sua corrente minima di interruzione. Un'impressionante capacità massima di interruzione non può colmare questa lacuna.
Stimare la corrente che potrebbe fluire attraverso ciascun dispositivo per le posizioni di guasto pertinenti. Considerare lo stato di carica della batteria, la temperatura, il numero di rack collegati e la resistenza del percorso di guasto. La corrente di guasto credibile più bassa attraverso il fusibile può essere importante quanto la più alta. Quindi, confrontare l'intervallo risultante con la classe di funzionamento pubblicata del fusibile selezionato, la curva tempo-corrente e i limiti di interruzione.
Un fusibile per batterie a gamma completa e un fusibile a gamma parziale possono svolgere compiti diversi. La designazione sulla scheda tecnica di un produttore non può essere data per scontata per un altro prodotto o variante. Richiedere prestazioni documentate che coprano l'effettivo intervallo di corrente, compresi i guasti che si sviluppano senza un grande cortocircuito istantaneo.
L'apertura di un fusibile dipende anche dalla corrente che lo attraversa. Un guasto circoscritto all'interno di una cella potrebbe non produrre tale corrente attraverso un fusibile di rack esterno. Il monitoraggio della batteria, i controlli termici e i contattori affrontano altre parti della strategia di protezione.
Dimensionamento per cicli ripetuti di carica e scarica
Il normale funzionamento dell'ESS modifica la direzione della corrente e può mantenere una corrente elevata per lunghi periodi. Utilizzare il profilo di carico reale del sito: corrente di carica, corrente di scarica, durata del sovraccarico, ripetizione, temperatura ambiente, ventilazione dell'armadio e temperatura dei terminali. Un singolo valore di stato stazionario può tralasciare il riscaldamento causato dal ciclo.
Confrontare il profilo con le informazioni sull'aumento della temperatura e sul declassamento del modello. I collegamenti sono importanti. Un fusibile testato con una determinata dimensione delle sbarre collettrici o condizione di raffreddamento può funzionare a una temperatura più elevata in un altro assemblaggio. Controllare il fusibile, il portafusibile, i terminali e il cavo adiacente come un sistema installato.
Il funzionamento bidirezionale è una condizione del circuito da verificare, non una funzione da dedurre da una marcatura di tensione in CC. Richiedere la relativa prova di direzione della corrente e di interruzione per il dispositivo scelto. Controllare anche la tensione continua massima continua attraverso il fusibile secondo gli stati operativi consentiti dal sistema; l'etichetta di una barra nominale è una base incompleta per la selezione.
Coordinare i fusibili con i rack, i contattori e il PCS
Il coordinamento stabilisce quale dispositivo deve aprirsi per ciascun guasto e se gli altri possono resistere all'energia fino a quel momento. Per un guasto a rack, confrontare le curve tempo-corrente del fusibile di rack e del fusibile principale sull'intervallo di guasto previsto. Quindi confrontare l'I²t di sgancio totale e il picco di energia passante con la tenuta di cavi, sbarre collettrici e componenti del convertitore. Una corrente di guasto calcolata da sola non risponde alla domanda.
I contattori forniscono la commutazione di routine entro i loro valori nominali. Un fusibile interrompe la corrente secondo le sue caratteristiche. L'articolo sul pirofusibile per sistemi di accumulo di energia tratta un dispositivo attivato distinto. Un pirofusibile comandato può svolgere una funzione di isolamento separata laddove il progetto lo richiede. Assegnare a ciascun dispositivo un ruolo e documentare cosa succede se l'alimentazione di controllo o la comunicazione viene persa.
Procedere attraverso un guasto alla volta. Una revisione utile registra la posizione del guasto, quali fonti lo alimentano, il dispositivo di funzionamento previsto, il tempo di sgancio e cosa rimane energizzato. Questo mette in evidenza lacune che una lista di valutazioni dei singoli componenti può nascondere.
Cosa richiedere prima di specificare un fusibile ESS
Fornire al fornitore abbastanza informazioni per valutare un numero di parte reale. Un disegno e uno studio del guasto sono più utili di una richiesta che dice solo “fusibile ESS da 1500 V”.”
- Lo schema unifilare, il punto di installazione e il limite di protezione richiesto.
- Tensione massima di esercizio in corrente continua e il profilo di corrente di carica, scarica e sovraccarico.
- Corrente di guasto prospettica minima e massima attraverso il fusibile proposto, con l'induttanza del circuito o il tempo di costante.
- Prestazioni di sgancio richieste e limiti di resistenza di cavi, barre, rack di batterie e apparecchiature PCS.
- Temperatura ambiente, ventilazione dell'alloggiamento, design del supporto o della barra, spazio di montaggio e requisiti di progetto applicabili.
IEC 60269-7:2021 stabilisce requisiti supplementari per i collegamenti fusibili che proteggono batterie e sistemi di batterie in circuiti fino a 1.500 V in corrente continua. Chiedere se il modello proposto ha la documentazione richiesta dal vostro progetto; l'ambito della norma non stabilisce che un modello Chauron specifico sia certificato secondo essa.
Naviga tra i prodotti di Chauron fusibile HVDC categoria per identificare i candidati alla distribuzione ESS, quindi confrontare il foglio dati attuale e le condizioni di test con il duty sopra. La panoramica del prodotto copre più di un'applicazione e classe di tensione, quindi confermare la variante esatta prima del design-in.
Domande sui fusibili ESS
Un fusibile ESS è lo stesso di un fusibile per rack di batteria?
“Fusibile ESS” descrive l'applicazione. Un fusibile per rack è installato in un punto particolare del sistema di accumulo, solitamente per proteggere una connessione del rack o aiutare a isolare quel rack da un guasto condiviso. Altri fusibili ESS possono trovarsi a livello di stringa, combinatore o ingresso PCS. Il duty elettrico cambia in base alla posizione.
Posso scegliere un fusibile ESS in base alla capacità della batteria in kWh?
No. La capacità descrive l'energia immagazzinata, mentre la selezione del fusibile dipende dalla tensione DC, corrente normale, corrente di guasto, condizioni del circuito e comportamento di interruzione richiesto. Due sistemi con la stessa valutazione in kWh possono avere un numero diverso di rack e percorsi di corrente differenti. Iniziare dall'architettura elettrica e dal profilo di duty effettivo.
Cos'è la corrente di rottura minima?
È la corrente più bassa alla quale si applica la prestazione di rottura dichiarata del fusibile nelle condizioni specificate. Un guasto sotto quel valore potrebbe richiedere un'altra funzione protettiva o una classe di fusibile diversa. Leggere attentamente il foglio dati del prodotto applicabile: la capacità di rottura massima e la corrente di rottura minima descrivono estremi diversi della gamma di guasto.
Una valutazione di 1500 V DC rende un fusibile adatto per ogni ESS da 1500 V?
No. Verificare la tensione massima che può apparire attraverso il dispositivo, il duty di corrente, l'intervallo di interruzione, l'induttanza del circuito, la temperatura e la coordinazione con le apparecchiature vicine. La valutazione di tensione è un filtro. L'approvazione finale dipende dai dati specifici del modello e dai requisiti del sistema assemblato.
Cosa succede se un fusibile del rack si apre?
Interrompe il percorso attraverso quel fusibile se l'evento rientra nelle condizioni operative specificate. Altri rack e sezioni del sistema DC possono rimanere energizzati. Il progetto dovrebbe definire come il sistema di controllo rileva l'operazione, previene un riavvio non sicuro e gestisce la manutenzione. Un fusibile bruciato è una prova di un guasto che necessita di diagnosi.
Un ESS dovrebbe usare un fusibile, un contattore o un pyrofusibile?
Dipende dalle funzioni richieste in ogni posizione. I contattori gestiscono commutazioni controllate entro i loro limiti; i fusibili convenzionali rispondono a sovracorrenti; un pyrofusibile può fornire una disconnessione comandata monouso quando il progetto ne richiede una. Valutare insieme questi dispositivi rispetto ai casi di guasto piuttosto che presumere che un dispositivo copra ogni compito.
Discutere un'applicazione di fusibile ESS con Chauron
Inviare lo schema a linea singola, il profilo di tensione e corrente, l'intervallo di guasto, i dettagli di installazione e i risultati di interruzione richiesti quando si richiede una raccomandazione di fusibile ESS da Chauron. Questi input permettono di confrontare un modello specifico di Chauron con il duty di protezione e identificare eventuali prove di test ancora necessarie.