Elektrisk beskyttelse i energilagringssystemer (ESS): Nøgler til sikker installation.

Fremkomsten af ​​energilagringssystemer (ESS) forandrer den måde, vi håndter og forbruger energi på.

Fra boliginstallationer til store forsyningsprojekter er batterier blevet hjertet i energiomstillingen. Men sammen med nye muligheder følger nye risici, der skal håndteres præcist og grundigt: elektrisk beskyttelse i ESS-systemer er afgørende for både sikkerhed, pålidelighed og kontinuitet i driften.

Denne artikel undersøger de vigtigste aspekter af en sikker installation, de gældende standarder og rollen af ​​specifikke løsninger som DF Electrics BATTERY-familie , der er designet til at imødekomme de krævende udfordringer i denne sektor.

Solcellsanlæggning

Vigtigheden af ​​elektrisk beskyttelse i ESS-systemer

Energilagringssystemer (ESS) er blevet en nøglekomponent i overgangen til et mere fleksibelt og bæredygtigt elnet. Deres rolle i at stabilisere nettet, lagre overskud af vedvarende energi og sikre forsyning i kritiske øjeblikke, der gør dem til strategisk vigtige infrastrukturer. Deres tekniske kompleksitet og høje energitæthed indebærer dog også betydelige risici, som ikke må undervurderes.

Et ESS-system koncentrerer store mængder energi på et relativt lille område, hvilket skaber meget krævende driftsforhold, såsom:

·  Høje DC-spændinger, der når op til 1500 VDC i applikationer i forsyningsskala.

·  Intensive opladnings-/afladningscyklusser, der udsætter celler og elektriske forbindelser for kontinuerlig belastning.

·  Integration med invertere, PCS, beskyttelsespaneler og ”smart grid”, hvor enhver fejl kan udløse kaskadeeffekter.

·  Kritiske driftsmiljøer (hospitaler, datacentre, ladestationer), hvor elektrisk kontinuitet er ufravigelig.

 

I denne sammenhæng skal sikringer og beskyttelsesanordninger være specifikt designet til DC-applikationer . Forskellen fra AC-systemer er afgørende: Mens AC-strømmen naturligt krydser nul og stopper periodisk, gør DC-strømmen det ikke, hvilket gør sikker lysbueafbrydelse til en langt større teknisk udfordring.

En sikring, der ikke er tilpasset til DC, kan svigte under overbelastning eller kortslutning, med alvorlige konsekvenser for både personlig sikkerhed og batteriernes og effektelektronikkens integritet.

 

“I et ESS er en elektrisk fejl ikke blot et teknisk problem – den kan kompromittere menneskers sikkerhed og sætte investeringer på flere millioner euro i fare.”

Derfor er der behov for løsninger som DF Electrics  BATTERY-serie , der er udviklet til at levere:

  • Høj DC-brydekapacitet, selv under scenarier med høj fejlstrøm.
  • Lav varmeafledning, hvilket bidrager til systemets samlede energieffektivitet.
  • Langvarig holdbarhed og pålidelighed, tilpasset kontinuerlige driftscyklusser.

I sidste ende er elektrisk beskyttelse den  første forsvarslinje  , der sikrer, at et ESS-system ikke kun er effektivt, men også sikkert og bæredygtigt over tid.

 

Opdaterede standarder: Reguleringsrammen

Installationen af ​​ESS-systemer er underlagt et sæt internationale og nationale standarder, der definerer sikkerhedskriterier:

  • IEC 60269-7 : specifik standard for sikringer i batteriapplikationer.
  • UL 9540A : sikkerhedstestmetoder til ESS.
  • UNE-EN 62932 : om lagring af elektrisk energi i vedvarende energisystemer.
  • Lokale lavspændingsforskrifter og nationale netforskrifter .

Overholdelse af disse standarder er ikke blot et juridisk krav – det er en kvalitets- og sikkerhedsgaranti for installatører og integratorer, der ønsker at skille sig ud på markedet.

 

Beskyttelsesløsninger til ESS: DF Electrics BATTERY-familie

BATTERY -serien  fra DF Electric er designet til at dække alle behov for DC-beskyttelse – fra små selvforbrugssystemer til store forsyningsprojekter. Hver sikringsfamilie opfylder specifikke spændings- og anvendelseskrav, hvilket sikrer maksimal sikkerhed, pålidelighed og holdbarhed.

 

gBat 600V DC cylindriske sikringer

Disse kompakte og alsidige cylindriske sikringer er ideelle til små bolig- og erhvervsinstallationer.

  • Standardformat : Nem at integrere i modulære sikringsholdere til typiske elpaneler.
  • Hurtig og pålidelig beskyttelse : hurtig reaktion på DC-overbelastning og kortslutninger, hvilket forhindrer skader på batterier og tilsluttede enheder.
  • Typiske anvendelser : solcelleanlæg til eget forbrug, små hybridopsætninger, backup-systemer til kontorer eller detailhandlere.
  • Vigtigste fordel : enkel installation og vedligeholdelse med omkostningsoptimeret sikkerhed til mindre projekter.

 

gBat cylindriske sikringer er den første forsvarslinje i bolig- og erhvervsinstallationer, der kræver pålidelighed og nem integration.

NH gBat 440V–550V DC-sikringer

Disse sikringer er designet til systemer med mellemstor effekt og tilbyder en balance mellem robust sikkerhed og driftsmæssig fleksibilitet.

  • Mekanisk styrke: NH-formatet sikrer holdbarhed i krævende miljøer.
  • Optimeret beskyttelse til mellemspændinger: ideel til kommercielle og industrielle systemer, der kombinerer energilagring med sol- eller vindenergiproduktion.
  • Kompatibel med kombinerbokse og DC-paneler: nem integration i eksisterende systemer.
  • Typiske anvendelser: industribygninger med PV og lagring, lokale mikronet, ladestationer med mellemlagring.
  • Vigtigste fordel: en perfekt overgang mellem bolig- og industriløsninger.

NH gBat 1000V DC-sikringer

Disse sikringer er designet til højeffektinstallationer og sikrer forbedret sikkerhed og driftskontinuitet under krævende forhold.

  • Høj brydekapacitet: Konstrueret til at håndtere store fejlstrømme i energisystemer med høj tæthed.
  • Lavt effekttab: minimal varmeafledning bidrager til global systemeffektivitet.
  • Typiske anvendelser: store lagringsanlæg, hybride solcelleparker, backup-systemer på hospitaler eller kritiske faciliteter.
  • Vigtigste fordel: Maksimer sikkerheden i højspændingssystemer og forhindrer katastrofale fejl i installationer til flere millioner euro.

NH gBat 1500V DC-sikringer

Den mest avancerede løsning i BATTERY-serien, designet til  forsyningsprojekter og store lagerprojekter,  der opererer op til 1500 VDC.

  • Fuld overensstemmelse med IEC 60269-7: internationale sikringsstandarder for batterisystemer.
  • Ekstrem modstandsdygtighed: bygget til barske termiske og elektriske miljøer.
  • Garanteret sikkerhed: Overlegen brydeevne sikrer pålidelig beskyttelse mod kortslutninger med høj effekt.
  • Typiske anvendelser: storskalalagring i sol- eller vindmølleparker, netforbindelser, datacentre og kritisk infrastruktur.
  • Vigtigste fordel: Gør det muligt for ingeniørfirmaer og systemintegratorer at operere sikkert ved de højeste spændingsniveauer, der er tilgængelige på markedet.

 

NH gBat 1500V DC-sikringer er den essentielle sikkerhedsgaranti for store projekter, hvor enhver elektrisk fejl kan have konsekvenser i millionklassen.

BESS-kompatibilitet: Integrering af sikkerhed og effektivitet

Integrering af BATTERI-sikringer i et  batterilagringssystem (BESS)  øger ikke kun sikkerheden, men forbedrer også systemets samlede pålidelighed og effektivitet. Et ESS kombinerer invertere, konvertere, batterier og styresystemer i et komplekst økosystem, der arbejder kontinuerligt med høje strømme og intensive opladnings- og afladningscyklusser.

I denne sammenhæng skal elektrisk beskyttelse være i overensstemmelse med applikationens tekniske krav.

BATTERIsikringer giver:

  • Universel kompatibilitet med hybridinvertere og PCS (Power Conversion Systems) til centraliserede eller modulære konfigurationer.
  • Høj DC-brydekapacitet , afgørende for sikker afbrydelse af fejlstrømme, der kan bringe lithiumceller eller forbindelsesledninger i fare.
  • Lav varmeafledning , hvilket forbedrer systemets energibalance og reducerer langsigtede driftstab.
  • Dokumenteret holdbarhed og modstandsdygtighed , der kan modstå tusindvis af opladnings-/afladningscyklusser i kritiske applikationer såsom hospitaler, datacentre eller vedvarende kraftværker.
  • Skalerbarhed , der dækker projekter fra boliginstallationer til store forsyningssystemer, hvilket giver integratorer mulighed for at anvende en enkelt, samlet beskyttelsesstandard på tværs af alle applikationer.

 

Med disse funktioner reducerer integratorer og operatører risikoen for overophedning, minimerer behovet for korrigerende vedligeholdelse og sikrer  kontinuerlig drift , hvilket maksimerer investeringsafkastet.

 

Konklusion

Elektrisk beskyttelse i ESS-systemer er ikke længere valgfri – det er en  strategisk søjle  for sikkerhed, effektivitet og bæredygtighed. En elektrisk fejl kan kompromittere systemets integritet, forårsage betydelige økonomiske tab og underminere tilliden til energilagringsteknologi – en hjørnesten i den dekarboniserede energiomstilling.

Med  BATTERY-serien tilbyder DF Electric en  omfattende, certificeret beskyttelsesløsning  , der tilpasser sig alle faser af energilagringsinstallationen:

  • Fra bolig- og erhvervssystemer, hvor enkelhed og sikkerhed er nøgleord,
  • Til industrielle og forsyningsmæssige projekter, hvor pålidelighed og fejlmodstand er afgørende.

Teksten er skrevet af DF Electric. Ample A/S har fået tilladelse til at bruge teksten og oversætte den til dansk.