Why Standard DC Breakers Fail in BESS: The Importance of High Breaking Capacity (Icu)

ভূমিকা

ব্যাটারি শক্তি সঞ্চয়স্থান সিস্টেমের (BESS) দ্রুত স্থাপনার ফলে একটি গুরুত্বপূর্ণ সুরক্ষা চ্যালেঞ্জ তৈরি হয়েছে যা অনেক প্রকৌশলী খুব দেরিতে আবিষ্কার করেন: সৌর ফটোভোলটাইক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ডিজাইন করা স্ট্যান্ডার্ড ডিসি সার্কিট ব্রেকারগুলি ব্যাটারি স্টোরেজ সিস্টেমকে রক্ষা করতে গিয়ে মারাত্মকভাবে ব্যর্থ হয়। এই ব্যর্থতা দুর্বল উত্পাদন বা গুণগত মানের সমস্যা নয়—এটি ব্রেকারের নকশার স্পেসিফিকেশন এবং লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি ব্যাঙ্কের অন্তর্নিহিত চরম ফল্ট কারেন্ট বৈশিষ্ট্যের মধ্যে একটি মৌলিক অমিল।.

এর মূল কারণটি সরল কিন্তু প্রায়শই ভুল বোঝা হয়। সৌর পিভি সিস্টেমগুলি সাধারণত তাদের রেটেড অপারেটিং কারেন্টের প্রায় 1.25 গুণ পর্যন্ত সীমিত শর্ট-সার্কিট কারেন্ট তৈরি করে (Isc ≈ 1.25 × Ioc)। স্ট্যান্ডার্ড 6kA বা 10kA রেটেড ডিসি সার্কিট ব্রেকারগুলি সহজেই এই ফল্ট লেভেলগুলি সামলাতে পারে। এর বিপরীতে, কম অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের ব্যাটারি সেল সমন্বিত BESS ইনস্টলেশনগুলি শর্ট সার্কিট হওয়ার কয়েক মিলিসেকেন্ডের মধ্যে তাদের রেটেড কারেন্টের 10 থেকে 50 গুণ বেশি ফল্ট কারেন্ট সরবরাহ করতে পারে। যখন একটি 10kA-রেটেড ব্রেকার 30kA ব্যাটারি ফল্টকে বাধা দেওয়ার চেষ্টা করে, তখন এর ফলাফল অনুমানযোগ্য: আর্ক নির্বাপণ ব্যর্থতা, আবাসন ধ্বংস এবং সম্ভাব্য অগ্নিকাণ্ড।.

এই নিবন্ধে পরীক্ষা করা হয়েছে কেন উচ্চ ব্রেকিং ক্ষমতা রেটিং—বিশেষ করে 20kA, 30kA, এবং 50kA Icu (আল্টিমেট ব্রেকিং ক্যাপাসিটি)—ঐচ্ছিক স্পেসিফিকেশন নয় বরং BESS সুরক্ষার জন্য বাধ্যতামূলক সুরক্ষা প্রয়োজনীয়তা। আমরা পিভি এবং ব্যাটারি ফল্ট বৈশিষ্ট্যের মধ্যেকার প্রযুক্তিগত পার্থক্য বিশ্লেষণ করব, Icu এবং Ics রেটিংয়ের মধ্যে গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য ব্যাখ্যা করব এবং যথাযথ রেটিংযুক্ত সুরক্ষা ডিভাইস নির্বাচন করার জন্য প্রকৌশলগত নির্দেশনা প্রদান করব।.

পিভি এবং BESS শর্ট সার্কিটের মধ্যে মৌলিক পার্থক্য

সৌর পিভি: কারেন্ট-লিমিটেড ফল্ট বৈশিষ্ট্য

ফটোভোলটাইক মডিউলগুলি তাদের অন্তর্নিহিত পদার্থবিজ্ঞানের কারণে ফল্ট পরিস্থিতিতে কারেন্ট-লিমিটেড উৎস হিসাবে কাজ করে। যখন একটি পিভি স্ট্রিং শর্ট সার্কিটের সম্মুখীন হয়, তখন সর্বাধিক উপলব্ধ ফল্ট কারেন্ট প্যানেলের শর্ট-সার্কিট কারেন্ট রেটিং (Isc) দ্বারা সীমাবদ্ধ থাকে, যা সাধারণত সর্বাধিক পাওয়ার পয়েন্ট কারেন্টকে (Imp) মাত্র 15-25% ছাড়িয়ে যায়। এই সম্পর্কটি মডিউলের I-V বৈশিষ্ট্য বক্ররেখা দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয় এবং সঠিক স্ট্রিং ফিউজিং প্রয়োগ করা হলে সমান্তরাল স্ট্রিংয়ের সংখ্যা নির্বিশেষে তুলনামূলকভাবে স্থির থাকে।.

উদাহরণস্বরূপ, Imp = 10A রেটিংযুক্ত একটি 400W মনোক্রিস্টালাইন প্যানেলের সাধারণত Isc = 11-12A থাকবে। একাধিক কম্বাইনার বক্স সহ একটি বৃহৎ আকারের সৌর খামারেও, যে কোনও ব্রেকার অবস্থানে সম্ভাব্য ফল্ট কারেন্ট খুব কমই 6kA অতিক্রম করে এবং সাধারণত 3kA-এর নিচে থাকে। এই কারণে IEC 60947-2 অনুবর্তী MCBগুলি 6kA বা 10kA রেটিংযুক্ত হওয়ার কারণে কয়েক দশক ধরে সৌর ইনস্টলেশনের জন্য পর্যাপ্ত প্রমাণিত হয়েছে। পিভি সিস্টেমের ফল্ট কারেন্ট অনুমানযোগ্য, গণনাযোগ্য এবং স্ট্যান্ডার্ড আবাসিক এবং বাণিজ্যিক-গ্রেডের সার্কিট সুরক্ষার ইন্টারাপ্টিং ক্ষমতার মধ্যে থাকে।.

BESS: আনলিমিটেড ফল্ট কারেন্ট ক্ষমতা

ব্যাটারি শক্তি সঞ্চয়স্থান সিস্টেমগুলি সম্পূর্ণ ভিন্ন ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল নীতিতে কাজ করে। লিথিয়াম-আয়ন, লিথিয়াম আয়রন ফসফেট (LFP) এবং অন্যান্য আধুনিক ব্যাটারি রসায়ন মিলিওহম (mΩ)-এ পরিমাপ করা অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদর্শন করে—সাধারণত রসায়ন, চার্জের অবস্থা এবং তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে প্রতি সেলে 2-10mΩ। যখন সিস্টেম ভোল্টেজ এবং ক্ষমতার লক্ষ্য অর্জনের জন্য একাধিক সেলকে সিরিজ-প্যারালাল বিন্যাসে কনফিগার করা হয়, তখন ব্যাটারি ব্যাঙ্কের সামগ্রিক অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা অত্যন্ত কম হয়ে যায়।.

একটি বাস্তব উদাহরণ বিবেচনা করুন: 16টি সেল সিরিজে (16S) গঠিত একটি 48V 200Ah লিথিয়াম ব্যাটারি ব্যাঙ্ক, যেখানে প্রতিটি সেলের অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা 5mΩ, প্রায় 80mΩ (0.080Ω) এর মোট ব্যাঙ্ক প্রতিরোধ ক্ষমতা তৈরি করে। একটি বোল্টেড শর্ট-সার্কিট ফল্টের অধীনে, ওহমের সূত্র সম্ভাব্য ফল্ট কারেন্ট নির্ধারণ করে: Isc = V / R = 48V ÷ 0.080Ω = 600A। তবে, এই গণনা দুটি গুরুত্বপূর্ণ কারণে বাস্তবতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে কম মূল্যায়ন করে।.

প্রথমত, গণনাটি শুধুমাত্র ব্যাটারি প্যাকের অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা অনুমান করে। প্রকৃত ফল্ট পরিস্থিতিতে, ফল্ট পথের মধ্যে বাসবার, টার্মিনাল এবং তারের সংযোগের প্রতিরোধ ক্ষমতা অতিরিক্ত 5-20mΩ হতে পারে। দ্বিতীয়ত, এবং আরও গুরুত্বপূর্ণ, আধুনিক BESS ইনস্টলেশনগুলি প্রায়শই উচ্চ ক্ষমতা অর্জনের জন্য সমান্তরাল ব্যাটারি র্যাক ব্যবহার করে। চারটি সমান্তরাল 48V 200Ah র্যাকের সাথে, কার্যকর অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা 20mΩ-এ নেমে আসে, যা 2,400A এর সম্ভাব্য ফল্ট কারেন্ট তৈরি করে—তবে এটি এখনও সমস্যাটিকে কম করে দেখে।.

প্রকৌশলীরা প্রায়শই যে গুরুত্বপূর্ণ বিষয়টিকে উপেক্ষা করেন তা হল ডিসি ফল্ট সূচনার প্রথম অর্ধ-চক্রে অসামঞ্জস্যপূর্ণ পিক কারেন্ট।. ডিসি সিস্টেমে প্রাকৃতিক কারেন্ট জিরো-ক্রসিংয়ের অনুপস্থিতি এবং ব্যাটারি ইন্টারকানেকশনে উপস্থিত ইন্ডাকটেন্সের কারণে, তাৎক্ষণিক পিক ফল্ট কারেন্ট স্থিতিশীল অবস্থায় গণনা করা মানের 2.0 থেকে 2.5 গুণ পর্যন্ত পৌঁছতে পারে। আমাদের 2,400A স্থিতিশীল অবস্থার উদাহরণের জন্য, পিক ফল্ট কারেন্ট 5,000-6,000A পর্যন্ত বাড়তে পারে। শত শত সমান্তরাল ব্যাটারি মডিউল সহ ইউটিলিটি-স্কেল BESS ইনস্টলেশনে, সম্ভাব্য ফল্ট কারেন্ট নিয়মিতভাবে 30kA অতিক্রম করে এবং কিছু নথিবদ্ধ ক্ষেত্রে 50kA বা তার বেশি পৌঁছেছে।.

BESS সিস্টেম আর্কিটেকচার এবং ফল্ট কারেন্ট পাথগুলি বিস্তারিতভাবে বুঝতে, আমাদের দেখুন ব্যাটারি শক্তি সঞ্চয়স্থান সিস্টেমের জন্য ব্যাপক গাইড.

তুলনা সারণী: পিভি বনাম BESS ফল্ট বৈশিষ্ট্য

প্যারামিটার	সৌর পিভি সিস্টেম	ব্যাটারি শক্তি সঞ্চয়স্থান সিস্টেম
উৎস প্রতিবন্ধকতা	উচ্চ (সেল পদার্থবিদ্যা দ্বারা কারেন্ট-সীমিত)	অত্যন্ত কম (প্রতি সেলে 2-10mΩ)
সাধারণ Isc/Irated অনুপাত	1.15 – 1.25×	10 – 50×
ফল্ট কারেন্ট বৃদ্ধির সময়	10-50ms (ক্যাপাসিটর ডিসচার্জ প্রভাবশালী)	<1ms (সরাসরি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ডিসচার্জ)
সম্ভাব্য ফল্ট কারেন্ট (আবাসিক)	0.5 – 3kA	5 – 20kA
সম্ভাব্য ফল্ট কারেন্ট (বাণিজ্যিক)	2 – 6kA	20 – 35kA
সম্ভাব্য ফল্ট কারেন্ট (ইউটিলিটি-স্কেল)	5 – 10kA	30 – 50kA+
পিক অসামঞ্জস্যপূর্ণ কারেন্ট ফ্যাক্টর	1.3 – 1.5×	2.0 – 2.5×
স্ট্যান্ডার্ড ব্রেকার রেটিং (পর্যাপ্ত)	6kA – 10kA	20kA – 50kA
আর্ক নির্বাপণ অসুবিধা	মাঝারি (প্রাকৃতিক কারেন্ট সীমিতকরণ)	চরম (অবিরাম শক্তি সরবরাহ)

এই মৌলিক পার্থক্যটি ব্যাখ্যা করে কেন একটি সার্কিট ব্রেকার সফলভাবে একটি 10kW সৌর অ্যারে রক্ষা করে একই পাওয়ার রেটিংয়ের একটি 10kWh ব্যাটারি সিস্টেমে ইনস্টল করা হলে মারাত্মকভাবে ব্যর্থ হবে। ফল্ট কারেন্ট বৈশিষ্ট্যগুলি তুলনীয় নয়—এগুলি সম্পূর্ণ ভিন্ন মাত্রায় বিদ্যমান।.

Icu এবং Ics বোঝা: BESS-এ কেন উভয়েরই গুরুত্ব রয়েছে

আল্টিমেট ব্রেকিং ক্যাপাসিটি (Icu) সংজ্ঞায়িত করা

রেটেড আল্টিমেট শর্ট-সার্কিট ব্রেকিং ক্যাপাসিটি, IEC 60947-2-এ Icu এবং মিনিচার সার্কিট ব্রেকারের জন্য IEC 60898-1-এ Icn হিসাবে মনোনীত, সর্বাধিক সম্ভাব্য ফল্ট কারেন্টকে উপস্থাপন করে যা একটি সার্কিট ব্রেকার ডিভাইসের বিপর্যয়কর ধ্বংস ছাড়াই পরীক্ষাগার পরীক্ষার পরিস্থিতিতে সফলভাবে বাধা দিতে পারে। IEC 60947-2 ক্লজ 8.3.5-এ সংজ্ঞায়িত পরীক্ষার পদ্ধতিটি ব্রেকারকে একটি নির্দিষ্ট ক্রমের অধীন করে: O (ওপেন অপারেশন) – 3 মিনিট – CO (ক্লোজ-ওপেন অপারেশন)। যদি ব্রেকারটি বিস্ফোরণ, আগুন বা কন্টাক্ট ওয়েল্ডিং ছাড়াই সফলভাবে পরীক্ষার কারেন্টকে বাধা দেয় তবে এটি তার Icu রেটিং পূরণ করে।.

সমালোচনামূলকভাবে, Icu পরীক্ষা পাস করা ব্রেকারটি পরে কার্যকরী থাকবে তার নিশ্চয়তা দেয় না।. IEC স্ট্যান্ডার্ড স্পষ্টভাবে ব্রেকারের অভ্যন্তরীণ উপাদানগুলির ক্ষতি, কন্টাক্টের ক্ষয় এবং আর্ক চুটের অবনতির অনুমতি দেয়, যদি ফল্টটি নিরাপদে পরিষ্কার করা হয়। Icu-স্তরের ফল্ট বাধার পরে, ব্রেকারটি পরিদর্শন করতে হবে এবং প্রায়শই প্রতিস্থাপন করতে হবে। BESS অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, যেখানে সুরক্ষা ডিভাইসগুলি 20 বছরের সিস্টেম জীবনকালে একাধিক ফল্ট ইভেন্টের সম্মুখীন হতে পারে, শুধুমাত্র Icu রেটিংয়ের উপর নির্ভর করা একটি বিপজ্জনক রক্ষণাবেক্ষণ বোঝা এবং সম্ভাব্য সুরক্ষা ব্যবধান তৈরি করে।.

সার্ভিস ব্রেকিং ক্যাপাসিটি (Ics) সংজ্ঞায়িত করা

রেটেড সার্ভিস শর্ট-সার্কিট ব্রেকিং ক্যাপাসিটি (Ics) ফল্ট কারেন্ট লেভেলকে উপস্থাপন করে যেখানে সার্কিট ব্রেকার একাধিক বাধা অপারেশন করতে পারে এবং সম্পূর্ণরূপে ব্যবহারযোগ্য থাকতে পারে—অবনতি ছাড়াই তার রেটেড কারেন্টে ক্রমাগত কাজ করতে সক্ষম। IEC 60947-2 ক্লজ 8.3.6 Ics পরীক্ষার ক্রম নির্দিষ্ট করে: O – 3 মিনিট – CO – 3 মিনিট – CO। Ics কারেন্ট স্তরে তিনটি সফল ফল্ট বাধার পরে, ব্রেকারটিকে অবশ্যই তাপীয় বৃদ্ধি, ট্রিপিং বৈশিষ্ট্য এবং যান্ত্রিক সহনশীলতা পরীক্ষা পাস করতে হবে যাতে এটি স্পেসিফিকেশনের মধ্যে থাকে তা যাচাই করা যায়।.

Ics কে Icu-এর শতাংশ হিসাবে প্রকাশ করা হয়: 25%, 50%, 75% বা 100%।. আবাসিক এবং হালকা বাণিজ্যিক MCB-এর জন্য (IEC 60898-1, ক্লাস B), Ics অবশ্যই Icn-এর কমপক্ষে 50%, 75% বা 100% হতে হবে। শিল্প MCCB এবং বিশেষ BESS সুরক্ষা ডিভাইসগুলির জন্য (IEC 60947-2), Ics প্রস্তুতকারকের নকশা এবং উদ্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের উপর নির্ভর করে Icu-এর 25% থেকে 100% পর্যন্ত হয়।.

উচ্চ Ics-এর BESS-নির্দিষ্ট গুরুত্ব

ব্যাটারি স্টোরেজ সিস্টেমে, দুটি অপারেশনাল কারণে Icu-এর চেয়ে Ics রেটিং বেশি গুরুত্বপূর্ণ। প্রথমত, BESS ইনস্টলেশনগুলি চার্জ করার সময় ইনরাশ কারেন্ট, পিক শেভিং অপারেশনের সময় ডিসচার্জ ট্রানজিয়েন্ট এবং থার্মাল রানওয়ে, ইনসুলেশন ব্রেকডাউন বা রক্ষণাবেক্ষণ ত্রুটি থেকে সম্ভাব্য ফল্ট ইভেন্ট সহ পুনরাবৃত্তিমূলক স্ট্রেস চক্রের সম্মুখীন হয়। একটি ব্রেকার যা 50kA Icu কিন্তু শুধুমাত্র 25kA Ics (50% অনুপাত) রেটিংযুক্ত, সেটি একবার 35kA ফল্ট সফলভাবে পরিষ্কার করতে পারে তবে অবিলম্বে প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন হতে পারে, যার ফলে সিস্টেমের ডাউনটাইম এবং জীবনচক্রের খরচ বৃদ্ধি পায়।.

দ্বিতীয়ত, BESS পরিবেশে ব্রেকার ব্যর্থতার পরিণতি পিভি অ্যাপ্লিকেশনের চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি গুরুতর। ব্যাটারি সিস্টেমগুলি প্রচুর পরিমাণে শক্তি সঞ্চয় করে যা তাৎক্ষণিকভাবে নির্গত হতে পারে। একটি ব্যর্থ ব্রেকার একটি আর্ক ফ্ল্যাশ ঘটনা তৈরি করে যেখানে উপলব্ধ ফল্ট শক্তি সম্ভবত 100 cal/cm² ছাড়িয়ে যায়, যা স্ট্যান্ডার্ড আর্ক-রেটেড PPE-এর সুরক্ষা রেটিংয়ের বাইরে। আর্কের তাপমাত্রা 35,000°F (19,400°C) এ পৌঁছতে পারে, যা তামার বাসবারগুলিকে বাষ্পীভূত করতে এবং আশেপাশের উপকরণগুলিতে আগুন ধরানোর জন্য যথেষ্ট। বহিরঙ্গন কন্টেইনারাইজড BESS ইনস্টলেশনে, একটি একক ব্রেকার ব্যর্থতা তাপীয় বিকিরণ এবং বায়ুবাহিত তামা প্লাজমার মাধ্যমে সংলগ্ন র্যাকগুলিতে ছড়িয়ে পড়তে পারে।.

VIOX ইঞ্জিনিয়ারিং সুবিধা: VIOX BESS-রেটেড ডিসি সার্কিট ব্রেকারগুলিতে আমাদের 20kA, 30kA এবং 50kA পণ্য লাইন জুড়ে Ics = 100% Icu রয়েছে। এর মানে হল একটি VIOX 30kA ব্রেকার 30kA ফল্টকে বাধা দেওয়ার পরে সম্পূর্ণ ব্যবহারযোগ্যতা বজায় রাখে—কোনও অবনতি নয়, কোনও বাধ্যতামূলক প্রতিস্থাপন নয়, পরবর্তী ফল্ট ইভেন্টের সময় কোনও ঝুঁকি বৃদ্ধি নয়। এই নকশা দর্শন স্ট্যান্ডার্ড ইন্ডাস্ট্রিয়াল MCB-গুলিতে সাধারণ “ওয়ান-শট হিরো” সমস্যা দূর করে যেখানে উচ্চ Icu রেটিং অপর্যাপ্ত Ics কর্মক্ষমতা ঢেকে রাখে।.

ফল্ট সুরক্ষায় সার্কিট ব্রেকার রেটিং এবং তাদের প্রভাবের বিস্তারিত প্রযুক্তিগত বিশ্লেষণের জন্য, আমাদের দেখুন Icu, Ics, Icw এবং Icm রেটিং বোঝার জন্য গাইড.

তুলনা সারণী: স্ট্যান্ডার্ড বনাম উচ্চ-কর্মক্ষমতা BESS ব্রেকার

ব্রেকার টাইপ	Icu রেটিং	Ics রেটিং	Ics/Icu অনুপাত	ত্রুটির পরে পরিষেবা জীবন	প্রস্তাবিত আবেদন
স্ট্যান্ডার্ড আবাসিক MCB	৬ কেএ	৩ কেএ	50%	3kA ত্রুটির পরে প্রতিস্থাপন করুন	শুধুমাত্র আবাসিক এসি লোড
স্ট্যান্ডার্ড বাণিজ্যিক MCB	১০ কেএ	5kA	50%	5kA ত্রুটির পরে প্রতিস্থাপন করুন	হালকা বাণিজ্যিক এসি/ডিসি
শিল্প MCCB (নিম্ন-স্তরের)	৫০ কেএ	12.5kA	25%	12.5kA ত্রুটির পরে প্রতিস্থাপন করুন	অ-সমালোচনামূলক বিতরণ
শিল্প MCCB (মধ্য-স্তরের)	৫০ কেএ	২৫ কেএ	50%	25kA ত্রুটির পরে প্রতিস্থাপন করুন	স্ট্যান্ডার্ড শিল্প ফিডার
VIOX BESS-রেটেড MCB	২০ কেএ	২০ কেএ	100%	প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন নেই	আবাসিক ESS (5-20kWh)
VIOX BESS-রেটেড MCCB	৩০ কেএ	৩০ কেএ	100%	প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন নেই	বাণিজ্যিক BESS (50-500kWh)
VIOX BESS-রেটেড MCCB	৫০ কেএ	৫০ কেএ	100%	প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন নেই	ইউটিলিটি-স্কেল BESS (1MWh+)

BESS অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে কেন 6kA/10kA ব্রেকার ব্যর্থ হয়

আর্ক নির্বাপণ ব্যর্থতা প্রক্রিয়া

যখন একটি সার্কিট ব্রেকারের কন্টাক্ট লোডের অধীনে পৃথক হয়, তখন ফিক্সড এবং মুভিং কন্টাক্টের মধ্যে ফাঁকে একটি বৈদ্যুতিক আর্ক তৈরি হয়। এসি সিস্টেমে, আর্কটি প্রাকৃতিকভাবে প্রতি সেকেন্ডে 100 বা 120 বার (50Hz বা 60Hz) কারেন্ট শূন্য-ক্রসিংয়ে নিভে যায়, যা ব্রেকারের আর্ক চুটকে ঠান্ডা হতে এবং আর্ক পাথকে ডিওনাইজ করার সময় দেয়। ডিসি সিস্টেমে এই প্রাকৃতিক কারেন্ট শূন্য-ক্রসিংয়ের অভাব রয়েছে, যার জন্য ব্রেকারকে আর্ক চুট ডিজাইন, ম্যাগনেটিক ব্লোআউট কয়েল এবং দ্রুত কন্টাক্ট পৃথকীকরণের দূরত্বের মাধ্যমে জোরপূর্বক আর্ক নির্বাপণ করতে হয়।.

একটি 6kA বা 10kA রেটেড MCB-তে একটি আর্ক চুট রয়েছে যা তার রেটেড মান পর্যন্ত ফল্ট কারেন্ট পরিচালনা করার জন্য মাত্রাঙ্কিত এবং অপ্টিমাইজ করা হয়েছে। যখন ব্যাটারি ব্যাংক থেকে 20kA বা 30kA ত্রুটির সম্মুখীন হয়, তখন তিনটি ব্যর্থতা প্রক্রিয়া একই সাথে ঘটে:

1. তাপীয় ওভারলোড: আর্কের শক্তি (E = V × I × t) আর্ক চুটের তাপ অপচয় ক্ষমতা অতিক্রম করে। আর্ক প্লাজমার তাপমাত্রা 20,000°C-এর উপরে উঠে যায়, প্রথম 10-20 মিলিসেকেন্ডের মধ্যে আর্ক স্প্লিটার প্লেট এবং চেম্বারের দেয়াল গলে যায়।.
2. চৌম্বকীয় স্যাচুরেশন: ব্রেকারের ম্যাগনেটিক ব্লোআউট সিস্টেম, যা আর্ককে উপরের দিকে স্প্লিটার প্লেটের দিকে ঠেলে দেওয়ার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, ফল্ট কারেন্ট ডিজাইনের সীমা 2-3× অতিক্রম করলে স্যাচুরেটেড হয়ে যায়। আর্ক নির্বাপণ চেম্বারে যাওয়ার পরিবর্তে কন্টাক্ট এরিয়াতে স্থির হয়ে যায়।.
3. কন্টাক্ট ওয়েল্ডিং: ব্রেকারের রেটিং-এর উপরে ফল্ট কারেন্টে, ওপেনিং স্ট্রোকের সময় কন্টাক্টের মধ্যে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শক্তি হাজার হাজার নিউটনে পৌঁছাতে পারে। যদি অপারেটিং মেকানিজমের স্প্রিং ফোর্স এই চৌম্বকীয় আকর্ষণকে যথেষ্ট দ্রুত অতিক্রম করতে না পারে, তবে কন্টাক্ট একসাথে ওয়েল্ড হয়ে যায়। ব্রেকার বন্ধ থাকে, একটানা ফল্ট কারেন্ট সরবরাহ করে যতক্ষণ না আপস্ট্রিম সুরক্ষা কাজ করে বা ব্যাটারি ব্যাংকটি ম্যানুয়ালি সংযোগ বিচ্ছিন্ন করা হয়।.

কেস স্টাডি: 10kA ব্রেকার বনাম 30kA BESS ফল্ট

একটি বাণিজ্যিক BESS ইনস্টলেশন বিবেচনা করুন: 100kWh লিথিয়াম আয়রন ফসফেট (LFP) ব্যাটারি সিস্টেম, 400VDC номинальный, 100S কোষের চারটি সমান্তরাল স্ট্রিং হিসাবে কনফিগার করা হয়েছে (প্রতি কোষে 3.2V номинальный)। প্রতিটি স্ট্রিং 100Ah ক্ষমতা প্রদান করে এবং প্রতি কোষে 3mΩ অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে, যা চারটি সমান্তরাল কনফিগারেশনের জন্য 300mΩ মোট স্ট্রিং প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং 75mΩ প্রদান করে। বাসবার, সংযোগ এবং তারের জন্য 25mΩ যোগ করুন—মোট ফল্ট পাথ প্রতিরোধ ক্ষমতা 100mΩ (0.1Ω) এর সমান।.

সম্ভাব্য ফল্ট কারেন্ট গণনা:

• স্টেডি-স্টেট Isc = 400V ÷ 0.1Ω = 4,000A
• পিক অ্যাসিমেট্রিক্যাল কারেন্ট (2.2× ফ্যাক্টর) = 8,800A ≈ 8.8kA

একজন প্রকৌশলী এই গণনা পর্যালোচনা করে উপসংহারে আসতে পারেন যে একটি 10kA-রেটেড MCB 13% সুরক্ষা মার্জিনের সাথে পর্যাপ্ত সুরক্ষা প্রদান করে। এটি একটি গুরুতর ত্রুটি। গণনাটি ধরে নেয় যে ফল্টের সময় সমস্ত প্রতিরোধ ক্ষমতা স্থির থাকে। বাস্তবে, ডিসচার্জের সময় কোষের তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পায়। উচ্চ তাপমাত্রায় (45-60°C), কোষের প্রতিরোধ ক্ষমতা 20-30% কমে যায়। ফল্ট পাথ বাসবার এবং সংযোগগুলিও উত্তপ্ত হয়, তবে ব্যাটারির প্রতিবন্ধকতা হ্রাসের তুলনায় তাদের প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি নগণ্য।.

50°C ব্যাটারি তাপমাত্রায় সংশোধিত ফল্ট কারেন্ট:

• হ্রাসকৃত কোষ প্রতিরোধ ক্ষমতা: 2.1mΩ × 100S = প্রতি স্ট্রিং 210mΩ
• চারটি সমান্তরাল: 52.5mΩ + 25mΩ (সংযোগ) = 77.5mΩ
• স্টেডি-স্টেট Isc = 400V ÷ 0.0775Ω = 5,161A
• পিক অ্যাসিমেট্রিক্যাল কারেন্ট = 11.4kA

10kA ব্রেকার এখন তার রেটেড Icu থেকে 14% বেশি কাজ করছে। আরও গুরুত্বপূর্ণভাবে, যদি ব্রেকারের Ics Icu-এর 50% হয় (5kA, আবাসিক-গ্রেডের MCB-এর জন্য সাধারণ), তবে এই ফল্ট 2.3× দ্বারা পরিষেবা রেটিং অতিক্রম করে। প্রত্যাশিত ফলাফল: গুরুতর অভ্যন্তরীণ ক্ষতির সাথে সফল ফল্ট ইন্টারাপশন, বাধ্যতামূলক ব্রেকার প্রতিস্থাপন এবং খুচরা যন্ত্রাংশের প্রাপ্যতার উপর নির্ভর করে ঘন্টা বা দিন পর্যন্ত সিস্টেম ডাউনটাইম।.

যদি ব্রেকার প্রতিস্থাপনের আগে দ্বিতীয় ত্রুটি ঘটে—মাল্টি-র্যাক BESS ইনস্টলেশনে স্বতন্ত্র ফল্ট সম্ভাবনার সাথে একটি পরিস্থিতি সম্পূর্ণরূপে সম্ভব—তবে খারাপ হয়ে যাওয়া ব্রেকার ইন্টারাপ্ট করতে ব্যর্থ হবে, যার ফলে বিপর্যয়কর আগুন লাগবে।.

সাধারণ BESS কনফিগারেশনের জন্য প্রয়োজনীয় ব্রেকার রেটিং

BESS কনফিগারেশন	সিস্টেম ভোল্টেজ	ধারণক্ষমতা	সাধারণ অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা	সম্ভাব্য Isc (পিক)	ন্যূনতম Icu প্রয়োজন	প্রস্তাবিত Icu	প্রস্তাবিত ব্রেকার প্রকার
আবাসিক ESS (সিঙ্গেল ব্যাটারি)	48VDC	5-10kWh	80-100mΩ	1,200A	১০ কেএ	২০ কেএ	ডিসি MCB (2P)
আবাসিক ESS (সমান্তরাল)	48VDC	10-20kWh	40-60mΩ	2,400A	15kA	২০ কেএ	ডিসি MCB (2P)
বাণিজ্যিক BESS (ছোট)	400VDC	50-100 কিলোওয়াট ঘণ্টা	50-80 মিলিওহম	12 কিলোঅ্যাম্পিয়ার	২০ কেএ	৩০ কেএ	ডিসি এমসিসিবি (2P)
বাণিজ্যিক বিইএসএস (মাঝারি)	600ভিডিসি	100-500 কিলোওয়াট ঘণ্টা	30-60 মিলিওহম	24 কিলোঅ্যাম্পিয়ার	৩০ কেএ	৫০ কেএ	ডিসি এমসিসিবি (2P)
ইউটিলিটি বিইএসএস (র‍্যাক-লেভেল)	800ভিডিসি	500 কিলোওয়াট ঘণ্টা - 1 মেগাওয়াট ঘণ্টা	20-40 মিলিওহম	35kA	৫০ কেএ	50 কিলোঅ্যাম্পিয়ার + এইচআরসি ফিউজ	ডিসি এমসিসিবি (2P) সিরিজ ফিউজ সহ
ইউটিলিটি বিইএসএস (স্ট্রিং-লেভেল)	১০০০ ভিডিসি	1-5 মেগাওয়াট ঘণ্টা	15-30 মিলিওহম	50kA+	65kA	65 কিলোঅ্যাম্পিয়ার + 300 কিলোঅ্যাম্পিয়ার ফিউজ	ডিসি এমসিসিবি + এইচআরসি ফিউজ সমন্বয়

Engineering Note: সর্বনিম্ন আইসিইউ আইইসি 60947-2 নির্দেশিকা অনুসারে 1.5 × সুরক্ষা ফ্যাক্টর সহ গণনা করা প্রয়োজনীয়তা উপস্থাপন করে। প্রস্তাবিত আইসিইউ তাপমাত্রা হ্রাস, বার্ধক্যজনিত প্রভাব এবং ভবিষ্যতের সিস্টেম সম্প্রসারণের জন্য অতিরিক্ত মার্জিন অন্তর্ভুক্ত করে। রেটেড আইসিইউ এর 80% এর বেশি সম্ভাব্য ফল্ট কারেন্ট যেখানে কখনই কোনও ব্রেকার নির্দিষ্ট করবেন না।.

বিইএসএস-এর জন্য সঠিক ডিসি ব্রেকার নির্বাচন করা: 20kA/30kA/50kA সিদ্ধান্ত

সম্ভাব্য শর্ট-সার্কিট কারেন্ট গণনা করা

সঠিক ব্রেকার নির্বাচনের ভিত্তি হল নির্ভুল ফল্ট কারেন্ট গণনা। ইঞ্জিনিয়ারদের পাঁচটি মূল পরামিতি বিবেচনা করতে হবে:

1. সিস্টেম ভোল্টেজ (V): নামমাত্র ভোল্টেজ নয়, সর্বাধিক চার্জিং ভোল্টেজ ব্যবহার করুন। 48V নামমাত্র সিস্টেমের জন্য (16S লিথিয়াম), সর্বাধিক চার্জ ভোল্টেজ 57.6V (সেল প্রতি 3.6V)। এই 20% বৃদ্ধি সরাসরি 20% উচ্চ ফল্ট কারেন্টে অনুবাদ করে।.
2. ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ (Rbatt): ব্যাটারি প্রস্তুতকারকের ডেটাশিট থেকে এটি পান, সাধারণত 50% চার্জের অবস্থা (SoC) এবং 25 ডিগ্রি সেলসিয়াসে নির্দিষ্ট করা হয়। বৃহৎ-ফর্ম্যাট প্রিজম্যাটিক কোষগুলির জন্য, প্রতিরোধ ক্ষমতা 0.5mΩ (প্রিমিয়াম অটোমোটিভ-গ্রেড) থেকে 3mΩ (স্ট্যান্ডার্ড স্টেশনারি স্টোরেজ) পর্যন্ত থাকে। নলাকার কোষগুলি (18650, 21700) উচ্চ প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদর্শন করে: সেল প্রতি 15-40mΩ।.
3. সমান্তরাল স্ট্রিংয়ের সংখ্যা (Np): সমান্তরাল কনফিগারেশন মোট প্রতিরোধকে ভাগ করে। চারটি সমান্তরাল স্ট্রিং একটি একক স্ট্রিং মানের 25% এ কার্যকর প্রতিরোধকে হ্রাস করে: Reff = Rsingle / Np।.
4. সংযোগ প্রতিরোধ (Rconn): সিস্টেম ডিজাইনের উপর নির্ভর করে বাসবার, টার্মিনাল এবং তারগুলি 15-40mΩ অবদান রাখে। >200 in-lb টর্ক সহ উচ্চ-মানের বোল্টেড বাসবার সংযোগগুলি 15-20mΩ অর্জন করে। বিতরণ টার্মিনালে ক্রিম্পড কেবল লাগগুলি 30-40mΩ এ পৌঁছতে পারে।.
5. তাপমাত্রা হ্রাস ফ্যাক্টর (k): তাপমাত্রার সাথে ব্যাটারির প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পায়। সবচেয়ে খারাপ গরম আবহাওয়ার অপারেশনের জন্য k = 0.7 ব্যবহার করুন (50-60 ডিগ্রি সেলসিয়াস ব্যাটারির তাপমাত্রা)।.

সম্পূর্ণ ফল্ট কারেন্ট সূত্র:

Isc(steady) = Vmax / [k × (Rbatt/Np + Rconn)]

Isc(peak) = 2.2 × Isc(steady)

কাজের উদাহরণ:

• সিস্টেম: 400ভিডিসি, 200 কিলোওয়াট ঘণ্টা, এলএফপি রসায়ন
• কনফিগারেশন: 8টি সমান্তরাল স্ট্রিং, প্রতি স্ট্রিং 125S
• সেল ডেটা: 3.2V নামমাত্র, 3.65V সর্বোচ্চ, 25 ডিগ্রি সেলসিয়াসে 2mΩ অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ
• সর্বোচ্চ ভোল্টেজ: 125S × 3.65V = 456V
• একক স্ট্রিং প্রতিরোধ: 125 × 2mΩ = 250mΩ
• সমান্তরাল প্রতিরোধ: 250mΩ / 8 = 31.25mΩ
• সংযোগ প্রতিরোধ: 25mΩ (পরিমাপ করা)
• মোট ঠান্ডা প্রতিরোধ: 56.25mΩ
• গরম প্রতিরোধ (k=0.7): 0.7 × 31.25mΩ + 25mΩ = 46.9mΩ
• স্টেডি-স্টেট Isc: 456V / 0.0469Ω = 9,723A
• পিক Isc: 2.2 × 9,723A = 21.4kA

প্রয়োজনীয় ব্রেকার: সর্বনিম্ন Icu = 21.4kA × 1.25 সুরক্ষা ফ্যাক্টর = 26.75kA। 30kA রেটেড এমসিসিবি নির্দিষ্ট করুন।.

অ্যাপ্লিকেশন-ভিত্তিক নির্বাচন নির্দেশিকা

ছোট আবাসিক ইএসএস (5-20 কিলোওয়াট ঘণ্টা): এই পরিসরের সিস্টেমগুলি সাধারণত 48V ব্যাটারি প্যাক ব্যবহার করে যার সম্ভাব্য ফল্ট কারেন্ট 5kA এবং 15kA পিকের মধ্যে থাকে। একটি সঠিকভাবে রেটেড 20kA ডিসি এমসিবি অন্তর্নির্মিত সুরক্ষা মার্জিন সহ পর্যাপ্ত সুরক্ষা সরবরাহ করে। VIOX VX-DC20 সিরিজের এমসিবি (20kA Icu, 20kA Ics, 1-63A ফ্রেম সাইজ) বিশেষভাবে দ্বি-দিকনির্দেশক আর্ক নির্বাপণ এবং UL 1077 সার্টিফিকেশন সহ এই অ্যাপ্লিকেশনের জন্য তৈরি করা হয়েছে।.

বাণিজ্যিক বিইএসএস (50-500 কিলোওয়াট ঘণ্টা): মধ্য-স্কেল সিস্টেমগুলি 400-800ভিডিসি-তে কাজ করে যার ফল্ট কারেন্ট 20-35kA এ পৌঁছায়। এই বিভাগে এমসিসিবি সুরক্ষা প্রয়োজন—স্ট্যান্ডার্ড এমসিবিগুলিতে এই শক্তি স্তরে নির্ভরযোগ্যভাবে বাধা দেওয়ার জন্য প্রয়োজনীয় যোগাযোগের শক্তি এবং আর্ক চুট ভলিউমের অভাব রয়েছে। নির্দিষ্ট ফল্ট গণনার উপর নির্ভর করে 30kA বা 50kA রেটেড এমসিসিবি নির্দিষ্ট করুন। বাণিজ্যিক ব্যাটারি ইনস্টলেশনে আবাসিক-গ্রেডের এমসিবি কখনই ব্যবহার করবেন না রেটেড কারেন্ট মিললেও—ব্রেকিং ক্ষমতা মূলত অপর্যাপ্ত।.

ইউটিলিটি-স্কেল বিইএসএস (1MWh+): শত শত সমান্তরাল ব্যাটারি মডিউল সহ বৃহৎ ইনস্টলেশনগুলি সম্ভাব্য ফল্ট কারেন্টকে 50kA ছাড়িয়ে যায়। এই শক্তি স্তরে, শুধুমাত্র এমসিসিবি সুরক্ষা যথেষ্ট নাও হতে পারে। একটি ক্যাসকেডেড সুরক্ষা কৌশল প্রয়োগ করুন: স্ট্রিং-লেভেল এমসিসিবি (50kA) র‍্যাক/ক্যাবিনেট স্তরে 300kA বা তার বেশি রেটযুক্ত এইচআরসি ফিউজ দ্বারা ব্যাক আপ করা হয়। এই পদ্ধতিটি পরবর্তী বিভাগে বিস্তারিতভাবে বর্ণনা করা হয়েছে।.

ব্যাটারি স্টোরেজ অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে মোল্ডেড কেস সার্কিট ব্রেকারগুলির উপর ব্যাপক প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য এবং নির্বাচনGuidance এর জন্য, আমাদের পর্যালোচনা করুন বিস্তারিত এমসিসিবি গাইড.

আল্ট্রা-হাই ক্যাপাসিটি বিইএসএস-এ ফিউজের ভূমিকা

যখন সার্কিট ব্রেকার একা যথেষ্ট নয়

ইউটিলিটি-স্কেল BESS ইনস্টলেশন এবং বৃহৎ বাণিজ্যিক সিস্টেমে যেখানে সম্ভাব্য ফল্ট কারেন্ট 50kA অতিক্রম করে, সেখানে শুধুমাত্র সার্কিট ব্রেকারের উপর নির্ভর করা দুটি ঝুঁকি তৈরি করে। প্রথমত, এমনকি প্রিমিয়াম 50kA-রেটেড MCCB-গুলিও তাদের সর্বোচ্চ ডিজাইন ক্ষমতার কাছাকাছি কাজ করে, যা গণনা ত্রুটি, চরম তাপমাত্রা বা সিস্টেম পরিবর্তনের জন্য সামান্য নিরাপত্তা মার্জিন রাখে। দ্বিতীয়ত, 65kA+-রেটেড MCCB-এর খরচ এবং শারীরিক আকার স্ট্রিং-লেভেল সুরক্ষার জন্য খুব বেশি হয়ে যায় যেখানে কয়েক ডজন ডিভাইসের প্রয়োজন হয়।.

এর সমাধান হল সমন্বিত ফিউজ-ব্রেকার সুরক্ষা। 300kA বা 400kA-এর জন্য রেট করা হাই রাপচারিং ক্যাপাসিটি (HRC) ফিউজগুলি র‍্যাক বা ক্যাবিনেট স্তরে চূড়ান্ত ব্যাকআপ সুরক্ষা প্রদান করে, যেখানে 30kA বা 50kA MCCB পৃথক স্ট্রিং বা মডিউলগুলিকে রক্ষা করে। এটি একটি সিলেক্টিভ কোঅর্ডিনেশন স্কিম তৈরি করে যেখানে MCCB মাঝারি ওভারলোড এবং ফল্টগুলিকে তার Ics রেটিং পর্যন্ত ক্লিয়ার করে, যেখানে ফিউজ শুধুমাত্র চরম ফল্ট পরিস্থিতিতে কাজ করে যা ব্রেকারের ক্ষমতা অতিক্রম করে।.

সিলেক্টিভ কোঅর্ডিনেশন স্ট্র্যাটেজি

সঠিক ফিউজ-ব্রেকার সমন্বয়ের জন্য সিলেক্টিভিটি নিশ্চিত করতে টাইম-কারেন্ট কার্ভগুলির সতর্ক বিশ্লেষণের প্রয়োজন। ব্রেকারের সর্বোচ্চ ফল্ট কারেন্টে ফিউজের ন্যূনতম মেল্টিং টাইম IEEE 242 নির্দেশিকা অনুসারে ব্রেকারের মোট ক্লিয়ারিং টাইম (আর্কিং টাইম + কন্টাক্ট সেপারেশন টাইম) থেকে ন্যূনতম 2:1 অনুপাতে বেশি হতে হবে। এটি “ন্যুইসেন্স ফিউজিং” প্রতিরোধ করে যেখানে ব্রেকারের ফল্ট ক্লিয়ার করার সুযোগ পাওয়ার আগেই ফিউজ কাজ করে।.

600VDC বাণিজ্যিক BESS-এর জন্য উদাহরণস্বরূপ কোঅর্ডিনেশন স্টাডি:

• স্ট্রিং-লেভেল সুরক্ষা: VIOX 50kA MCCB, 125A ফ্রেম, 50kA-তে 10ms ক্লিয়ারিং টাইম
• র‍্যাক-লেভেল সুরক্ষা: 250A HRC ফিউজ, 300kA ইন্টারাপ্টিং রেটিং, 50kA-তে 30ms মেল্টিং টাইম
• কোঅর্ডিনেশন অনুপাত: 30ms / 10ms = 3:1 (ন্যূনতম প্রয়োজনীয়তা অতিক্রম করে)
• ফলাফল: 50kA-এর নিচের ফল্টগুলি ফিউজ অপারেশন ছাড়াই MCCB দ্বারা ক্লিয়ার করা হয়। 50kA-এর উপরের ফল্টগুলি ফিউজ দ্বারা ক্লিয়ার করা হয় এবং ফল্ট বাধাগ্রস্ত হওয়ার পরে MCCB ডিসকানেকশন প্রদান করে।.

এই কৌশলটি রক্ষণাবেক্ষণ খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে। স্ট্রিং-লেভেলের ফল্টগুলি MCCB দ্বারা ক্লিয়ার করা হয়, যা তার 100% Ics রেটিং অনুসারে ব্যবহারযোগ্য থাকে এবং প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন হয় না। শুধুমাত্র ডিজাইন গণনা অতিক্রমকারী বিপর্যয়কর ফল্টগুলি—সঠিকভাবে ইঞ্জিনিয়ার করা সিস্টেমে একটি বিরল ঘটনা—ফিউজ অপারেশন এবং ফিউজ প্রতিস্থাপনের জন্য সংশ্লিষ্ট ডাউনটাইমের কারণ হয়।.

ব্যাটারি স্টোরেজ সিস্টেমে আল্ট্রা-হাই ব্রেকিং ক্যাপাসিটি ফিউজের বিস্তারিত স্পেসিফিকেশন এবং অ্যাপ্লিকেশন নির্দেশনার জন্য, আমাদের দেখুন 300kA HRC ফিউজ সুরক্ষার সম্পূর্ণ গাইড.

মাল্টি-লেভেল সুরক্ষা আর্কিটেকচার

ইউটিলিটি-স্কেল BESS সাধারণত তিনটি সুরক্ষা স্তর প্রয়োগ করে:

1. সেল/মডিউল স্তর: ইলেকট্রনিক ডিসকানেকশন সহ ইন্টিগ্রেটেড ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (BMS)। ফল্ট ইন্টারাপশনের জন্য ডিজাইন করা হয়নি—এটি প্রাথমিক সতর্কতা এবং নিয়ন্ত্রিত শাটডাউন প্রদান করে।.
2. স্ট্রিং স্তর: প্রতিটি সিরিজ-প্যারালাল স্ট্রিংকে রক্ষা করে 30kA বা 50kA MCCB। এই ডিভাইসগুলি ইনসুলেশন ব্যর্থতা, সংযোগকারী ফল্ট এবং আংশিক শর্ট সার্কিট সহ সমস্ত ফল্ট ইভেন্টের 90% ক্লিয়ার করে।.
3. র‍্যাক/ক্যাবিনেট স্তর: 250-400A HRC ফিউজ 300kA+-এর জন্য রেট করা। মাল্টি-স্ট্রিং ফল্ট বা DC বাসের বাহ্যিক শর্ট সার্কিটের সময় চূড়ান্ত ব্যাকআপ সুরক্ষা প্রদান করে এবং পুরো র‍্যাকটিকে সংযোগ বিচ্ছিন্ন করে।.

এই স্তরায়িত পদ্ধতি ফল্ট আটকাতে, সংলগ্ন সরঞ্জামে ফল্ট ছড়ানো প্রতিরোধ করতে এবং একক-পয়েন্ট ব্যর্থতার সময় সিস্টেমের উপলব্ধতা বজায় রাখতে সহায়তা করে।.

VIOX-এর BESS-স্পেসিফিক DC ব্রেকার সলিউশন

VIOX BESS-রেটেড পণ্যের ইঞ্জিনিয়ারিং সুবিধা

VIOX Electric বিশেষভাবে ব্যাটারি এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেমের অনন্য চাহিদার জন্য ডিজাইন করা DC সার্কিট ব্রেকারের একটি বিস্তৃত লাইন তৈরি করেছে। AC ব্রেকার বা জেনেরিক DC সুরক্ষা ডিভাইসের বিপরীতে, VIOX BESS-রেটেড পণ্য চারটি গুরুত্বপূর্ণ ডিজাইন বর্ধিতকরণ অন্তর্ভুক্ত করে:

1. 100% Ics রেটিং (Ics = Icu): সমস্ত VIOX BESS সার্কিট ব্রেকার তাদের চূড়ান্ত ব্রেকিং ক্ষমতার সমান সম্পূর্ণ পরিষেবা ব্রেকিং ক্ষমতা অর্জন করে। একটি VIOX 30kA ব্রেকার বারবার 30kA ফল্ট বাধাগ্রস্ত করার পরে সম্পূর্ণ কার্যকারিতা বজায় রাখে। এটি “ওয়ান-শট হিরো” সমস্যা দূর করে যেখানে 25-50% Ics অনুপাত সহ স্ট্যান্ডার্ড ইন্ডাস্ট্রিয়াল ব্রেকারগুলিকে একটি বড় ফল্ট ইভেন্টের পরে প্রতিস্থাপন করতে হয়। 20 বছরের BESS জীবনচক্রে, এই ডিজাইন দর্শন স্ট্যান্ডার্ড MCCB-এর তুলনায় রক্ষণাবেক্ষণ খরচ 40-60% কমিয়ে দেয়।.

2. দ্বি-মুখী আর্ক এক্সটিংশন: BESS অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে দ্বি-মুখী কারেন্ট প্রবাহ জড়িত—পিক শেভিং এবং ব্যাকআপ পাওয়ারের সময় ডিসচার্জ, অফ-পিক এবং সৌর উৎপাদন সময় চার্জিং। স্থায়ী চুম্বক আর্ক ব্লোআউট সিস্টেম ব্যবহার করে স্ট্যান্ডার্ড DC ব্রেকারগুলি পোলারাইজড: এগুলি শুধুমাত্র একটি কারেন্ট দিকে সঠিকভাবে কাজ করে। যদি কারেন্ট বিপরীত হয়, তবে চৌম্বক ক্ষেত্র স্প্লিটার চেম্বারে আর্কের চলাচলকে বাধা দেয়, যার ফলে আর্কের স্থবিরতা এবং নির্বাপণ ব্যর্থ হয়। VIOX পোলারিটি-স্বাধীন আর্ক চুট জ্যামিতি সহ ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক কয়েল ব্লোআউট সিস্টেম ব্যবহার করে, কারেন্টের দিক নির্বিশেষে নির্ভরযোগ্য বাধা নিশ্চিত করে। এটি BESS-এর জন্য বাধ্যতামূলক এবং দ্বি-মুখী DC অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য UL 1077 ধারা 46 দ্বারা স্পষ্টভাবে প্রয়োজনীয়।.

3. উন্নত আর্ক চেম্বার ডিজাইন: ব্যাটারি ফল্ট কারেন্টগুলি সমতুল্য মাত্রার ট্রান্সফরমার-ফেড AC ফল্টের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি স্থায়ী শক্তি নির্গত করে। VIOX BESS ব্রেকারগুলি স্ট্যান্ডার্ড ইন্ডাস্ট্রিয়াল MCCB-এর তুলনায় 40% বেশি ভলিউম সহ আর্ক চেম্বার, সিলভার-টাংস্টেন অ্যালয় (স্ট্যান্ডার্ড কপার বনাম) থেকে তৈরি এক্সটেন্ডেড আর্ক রানার প্লেট এবং উন্নত তাপীয় ভর এবং নিরোধক সরবরাহকারী ডাবল-রো সিরামিক স্প্লিটার প্লেট অন্তর্ভুক্ত করে। এই বৈশিষ্ট্যগুলি নিশ্চিত করে যে আর্কের ভোল্টেজ দ্রুত ব্যাটারি টার্মিনাল ভোল্টেজকে ছাড়িয়ে যায়, আর্কের কারেন্টকে শূন্যের দিকে চালিত করে এবং 10-15ms এর মধ্যে নির্ভরযোগ্য নির্বাপণ সক্ষম করে।.

4. অবিচ্ছিন্ন কারেন্টে তাপীয় স্থিতিশীলতা: BESS অ্যাপ্লিকেশনগুলি তাদের অবিচ্ছিন্ন কারেন্ট প্রোফাইলের ক্ষেত্রে সাধারণ শিল্প মোটর বা ট্রান্সফরমার লোড থেকে পৃথক। ব্যাটারি সিস্টেমগুলি বর্ধিত ব্যাকআপ পাওয়ার ইভেন্ট বা চাহিদা প্রতিক্রিয়া প্রোগ্রামের সময় কয়েক ঘন্টা ধরে 100% রেটযুক্ত ডিসচার্জ কারেন্ট বজায় রাখতে পারে। VIOX BESS ব্রেকারগুলি IEC 60947-2 ধারা 8.3.2 অনুসারে বর্ধিত তাপীয় বৃদ্ধি পরীক্ষার মধ্য দিয়ে যায়—40°C পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় রেট করা কারেন্টে 1000 ঘন্টা—টার্মিনালের তাপমাত্রা বৃদ্ধি 50K-এর নিচে থাকে এবং কন্টাক্ট রেজিস্ট্যান্স প্রাথমিক মানের 150%-এর বেশি বৃদ্ধি পায় না। স্ট্যান্ডার্ড ইন্ডাস্ট্রিয়াল MCCB সাধারণত বিরতিহীন ডিউটি ​​চক্রের জন্য রেট করা হয় এবং একটানা ব্যাটারি লোডের অধীনে তাপীয় অবনতি দেখাতে পারে।.

সার্টিফিকেশন এবং সম্মতি

VIOX BESS সার্কিট ব্রেকার DC সুরক্ষা ডিভাইসগুলিকে নিয়ন্ত্রণকারী আন্তর্জাতিক মানগুলির সাথে সঙ্গতিপূর্ণ:

• আইইসি 60947-2: লো-ভোল্টেজ সুইচগিয়ার এবং কন্ট্রোলগিয়ার – সার্কিট-ব্রেকার। নির্মাণ প্রয়োজনীয়তা, তাপমাত্রা বৃদ্ধির সীমা, যান্ত্রিক/বৈদ্যুতিক সহনশীলতা পরীক্ষা এবং Icu এবং Ics রেটিং সহ শর্ট-সার্কিট কর্মক্ষমতা যাচাইকরণ অন্তর্ভুক্ত করে।.
• UL 1077: বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম ব্যবহারের জন্য সাপ্লিমেন্টারি প্রোটেক্টর। 1-63A সীমার মধ্যে ক্ষুদ্র সার্কিট ব্রেকার (MCB) এর জন্য প্রযোজ্য। অ-পোলারাইজড ব্রেকার দাবির জন্য বাধ্যতামূলক দ্বি-মুখী পরীক্ষা সহ রেট করা ভোল্টেজে DC ইন্টারাপ্টিং ক্ষমতা পরীক্ষা নির্দিষ্ট করে।.
• উল ৪৮৯: মোল্ডেড-কেস সার্কিট ব্রেকার, মোল্ডেড-কেস সুইচ এবং সার্কিট-ব্রেকার এনক্লোজার। 63A-এর উপরে MCCB কভার করে। তাপীয়-চৌম্বকীয় ট্রিপ ইউনিটের জন্য ক্রমাঙ্কন সহনশীলতার প্রয়োজনীয়তা এবং ব্যাটারি প্রতিবন্ধকতার প্রতিনিধিত্বকারী X/R অনুপাতে শর্ট-সার্কিট পরীক্ষা অন্তর্ভুক্ত।.

তৃতীয় পক্ষের পরীক্ষা এবং সার্টিফিকেশন নিশ্চিত করে যে VIOX পণ্যগুলি মাল্টি-মিলিয়ন ডলারের ব্যাটারি সম্পদ রক্ষা এবং বিপর্যয়কর ফল্ট পরিস্থিতি প্রতিরোধ করার জন্য প্রয়োজনীয় কঠোর নিরাপত্তা এবং কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।.

ইনস্টলেশন এবং সুরক্ষা সেরা অনুশীলন

তাপমাত্রা এবং উচ্চতা ডিরেটিং

সার্কিট ব্রেকারের রেটিংগুলি স্ট্যান্ডার্ড পরীক্ষার শর্তে নির্দিষ্ট করা হয়: 40°C পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা এবং ≤2000m উচ্চতা। BESS ইনস্টলেশনগুলি প্রায়শই এই শর্তগুলি অতিক্রম করে, বিশেষ করে বহিরঙ্গন কন্টেইনারাইজড সিস্টেম বা ছাদের ইনস্টলেশনে। উচ্চ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা ব্রেকারের কারেন্ট বহন করার ক্ষমতা এবং উপলব্ধ শর্ট-সার্কিট কর্মক্ষমতা হ্রাস করে, যেখানে উচ্চ উচ্চতা বাতাসের ঘনত্ব এবং আর্ক নির্বাপণ ক্ষমতা হ্রাস করে।.

তাপমাত্রা ডিরেটিং: 40°C পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার উপরে প্রতি 10°C-এর জন্য, প্রস্তুতকারকের স্পেসিফিকেশন অনুসারে ব্রেকারের অবিচ্ছিন্ন কারেন্ট রেটিং 5-8% হ্রাস করুন। 60°C অভ্যন্তরীণ তাপমাত্রায় চলমান একটি BESS কন্টেইনারে ইনস্টল করা একটি 125A ব্রেকারকে প্রায় 100-110A সর্বোচ্চ অবিচ্ছিন্ন কারেন্টে ডিরেট করতে হবে।.

উচ্চতা ডিরেটিং: 2000m-এর উপরে, IEC 60947-2 Annex B অনুসারে প্রতি 100m উচ্চতা বৃদ্ধির জন্য ব্রেকিং ক্ষমতা 0.5% হ্রাস করুন। 3000m উচ্চতায় ইনস্টল করা একটি 50kA ব্রেকার প্রায় 45kA কার্যকর ব্রেকিং ক্ষমতা প্রদান করে।.

BESS অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য ব্রেকার নির্দিষ্ট করার সময়, সর্বদা সবচেয়ে খারাপ পরিবেশগত পরিস্থিতি বিবেচনা করুন। সমস্ত ডিরেটিং ফ্যাক্টর প্রয়োগ করার পরে ন্যূনতম 1.5× ফল্ট কারেন্ট মার্জিন সহ 20-30% কারেন্ট মার্জিন এবং ব্রেকিং ক্ষমতা রেটিং সহ ব্রেকার ফ্রেমের আকার নির্বাচন করুন।.

স্ট্রিং-লেভেল বনাম র‍্যাক-লেভেল বনাম সিস্টেম-লেভেল সুরক্ষা আর্কিটেকচার

সর্বোত্তম সুরক্ষা কৌশল BESS টপোলজি, ফল্ট কারেন্টের মাত্রা এবং নির্ভরযোগ্যতার প্রয়োজনীয়তার উপর নির্ভর করে:

স্ট্রিং-লেভেল সুরক্ষা: প্রতিটি সিরিজ-প্যারালাল স্ট্রিংয়ের তার পজিটিভ এবং নেগেটিভ টার্মিনালে একটি ডেডিকেটেড সার্কিট ব্রেকার রয়েছে। এটি সর্বাধিক ফল্ট আইসোলেশন সরবরাহ করে—একটি একক স্ট্রিং ফল্ট অন্যান্য স্ট্রিংকে প্রভাবিত করে না বা সম্পূর্ণ সিস্টেম শাটডাউনের প্রয়োজন হয় না। 100kWh-এর উপরে সিস্টেমের জন্য প্রস্তাবিত যেখানে স্ট্রিং প্রতিস্থাপনের খরচ অতিরিক্ত ব্রেকারের খরচকে সমর্থন করে।.

র‍্যাক-লেভেল সুরক্ষা: একটি ব্যাটারি র‍্যাক বা ক্যাবিনেটের মধ্যে একাধিক স্ট্রিং DC বাস সংযোগ পয়েন্টে একটি সাধারণ সুরক্ষা ডিভাইস শেয়ার করে। উপাদানের সংখ্যা এবং ইনস্টলেশন খরচ হ্রাস করে তবে ফল্টের সময় সম্পূর্ণ র‍্যাক আইসোলেশনের প্রয়োজন হয়। মিলিত ব্যাটারি মডিউল এবং কম ফল্ট সম্ভাবনার সাথে ছোট সিস্টেমের (50-200kWh) জন্য উপযুক্ত।.

সিস্টেম-লেভেল সুরক্ষা: ইনভার্টার সংযোগে পুরো BESS রক্ষা করে একক প্রধান ব্রেকার। শুধুমাত্র ছোট আবাসিক সিস্টেমের (<20kWh) জন্য উপযুক্ত যেখানে ফল্ট কারেন্ট পরিচালনাযোগ্য থাকে এবং সিস্টেমের খরচ সংবেদনশীলতা বেশি থাকে। ফল্ট আইসোলেশনের অভাব এবং সুরক্ষা ডিভাইস পরিষেবার সময় বর্ধিত ডাউনটাইমের কারণে বাণিজ্যিক বা ইউটিলিটি ইনস্টলেশনের জন্য প্রস্তাবিত নয়।.

VIOX ইঞ্জিনিয়ারিং দল 200kWh ক্ষমতার উপরে সমস্ত বাণিজ্যিক এবং ইউটিলিটি BESS ইনস্টলেশনের জন্য র‍্যাক-লেভেল ব্যাকআপ ফিউজ সহ স্ট্রিং-লেভেল সুরক্ষার সুপারিশ করে।.

দ্বি-মুখী অ্যাপ্লিকেশনের জন্য নন-পোলারাইজড ব্রেকারের প্রয়োজনীয়তা

এই পয়েন্টটি অতিরিক্ত জোর দেওয়া যায় না: দ্বি-মুখী ব্যাটারি সিস্টেমের জন্য নন-পোলারাইজড সার্কিট ব্রেকারের প্রয়োজন।. ইউনিডিরেকশনাল লোডের (PV, DC মোটর ড্রাইভ) জন্য ডিজাইন করা স্ট্যান্ডার্ড DC ব্রেকারগুলি একটি দিকে কারেন্ট প্রবাহের জন্য অপ্টিমাইজ করা স্থায়ী চুম্বক ব্লোআউট সিস্টেম অন্তর্ভুক্ত করে। যখন এই ডিভাইসগুলি BESS অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ইনস্টল করা হয়, তখন তারা ব্যাটারি ডিসচার্জের সময় সঠিকভাবে কাজ করে (ব্যাটারি পজিটিভ টার্মিনাল থেকে লোডের দিকে কারেন্ট প্রবাহিত হয়) তবে চার্জিংয়ের সময় বিপর্যয়করভাবে ব্যর্থ হয় (কারেন্ট ব্যাটারি পজিটিভ টার্মিনালে প্রবাহিত হয়)।.

ব্যর্থতার প্রক্রিয়াটি সহজ: স্থায়ী চুম্বকের ক্ষেত্র দিক ডিসচার্জের সময় স্প্লিটার চেম্বারে আর্কের চলাচলকে সহায়তা করে তবে চার্জিংয়ের সময় আর্কের চলাচলকে বাধা দেয়। আর্ক চুটগুলিতে উপরে প্রবাহিত হওয়ার পরিবর্তে, চার্জিং-দিক ফল্টের সময় আর্ক কন্টাক্ট এরিয়াতে স্থির হয়ে যায়। আর্কের তাপমাত্রা কয়েক মিলিসেকেন্ডের মধ্যে কন্টাক্ট উপাদানের তাপীয় ক্ষমতা অতিক্রম করে, যার ফলে কন্টাক্ট ওয়েল্ডিং বা হাউজিং লঙ্ঘন হয়।.

VIOX BESS ব্রেকারগুলি স্থায়ী চুম্বক ছাড়াই ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক কয়েল আর্ক ব্লোআউট সিস্টেম ব্যবহার করে। কয়েলটি ফল্ট কারেন্টের মাত্রার সমানুপাতিক একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে এবং কারেন্টের দিক নির্বিশেষে স্বয়ংক্রিয়ভাবে আর্কটিকে স্প্লিটার চেম্বারে চালিত করার জন্য ওরিয়েন্টেড হয়। এটি উত্পাদন খরচে 15-20% যোগ করে তবে BESS সুরক্ষার জন্য আলোচনা সাপেক্ষ নয়।.

পরীক্ষা এবং রক্ষণাবেক্ষণ সময়সূচী

BESS সুরক্ষা ডিভাইসগুলির জন্য নিম্নলিখিত পরিদর্শন এবং পরীক্ষা প্রোটোকল প্রয়োগ করুন:

মাসিক ভিজ্যুয়াল পরিদর্শন: ব্রেকার টার্মিনালের চারপাশে বিবর্ণতা পরীক্ষা করুন (আলগা সংযোগ এবং তাপীয় চাপের ইঙ্গিত), হাউজিং বা মাউন্টিং হার্ডওয়্যারের কোনও শারীরিক ক্ষতি নেই তা যাচাই করুন, অপারেটরের জ্ঞান ছাড়াই ব্রেকার ট্রিপড অবস্থানে নেই তা নিশ্চিত করুন।.

ত্রৈমাসিক থার্মোগ্রাফিক সমীক্ষা: রেটেড লোড অপারেশনের সময় একটি ইনফ্রারেড ক্যামেরা ব্যবহার করে টার্মিনালের তাপমাত্রা পরিমাপ করুন। পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা থেকে তাপমাত্রা বৃদ্ধি 50K এর বেশি হওয়া উচিত নয়। যে টার্মিনেশনগুলি >70K বৃদ্ধি দেখায়, সেগুলি ঢিলে সংযোগ নির্দেশ করে এবং অবিলম্বে টর্ক যাচাইকরণ এবং মেরামত প্রয়োজন।.

বার্ষিক ট্রিপ টেস্টিং: ব্রেকারের টেস্ট বাটন বা একটি বাহ্যিক ট্রিপ কয়েল টেস্ট ডিভাইস ব্যবহার করে, নিশ্চিত করুন যে মেকানিক্যাল ট্রিপ ফাংশনটি সঠিকভাবে কাজ করছে। এটি ওভারলোড বা শর্ট-সার্কিট ট্রিপ ক্যালিব্রেশন পরীক্ষা করে না, তবে নিশ্চিত করে যে ট্রিপ মেকানিজম জব্দ বা ক্ষতিগ্রস্ত হয়নি।.

দ্বিবার্ষিক কন্টাক্ট রেজিস্ট্যান্স পরিমাপ: ব্রেকারকে আলাদা এবং লক আউট করে, IEC 60947-2 ক্লজ 8.3.2 অনুযায়ী 100A DC টেস্ট কারেন্টে একটি ডিজিটাল লো-রেজিস্ট্যান্স ওহমিটার (DLRO) ব্যবহার করে কন্টাক্ট রেজিস্ট্যান্স পরিমাপ করুন। কন্টাক্ট রেজিস্ট্যান্স একটি নতুন ব্রেকারের জন্য প্রস্তুতকারকের প্রকাশিত মানের 150% এর বেশি হওয়া উচিত নয়। বর্ধিত রেজিস্ট্যান্স কন্টাক্ট ক্ষয় এবং শর্ট-সার্কিট কর্মক্ষমতা হ্রাস নির্দেশ করে।.

পাঁচ বছরের ক্যালিব্রেশন টেস্টিং: পাঁচ বছর ব্যবহারের পরে বা Ics-এর 50%-এর বেশি কোনো ফল্ট ইন্টাররাপশনের পরে, ব্রেকারটিকে একটি যোগ্য টেস্টিং ল্যাবরেটরি দ্বারা সম্পূর্ণ ক্যালিব্রেশন টেস্টিং করাতে হবে। এর মধ্যে ওভারলোড, শর্ট-টাইম এবং তাৎক্ষণিক অঞ্চলে ট্রিপ কার্ভ যাচাইকরণ, সেইসাথে কন্টাক্ট রেজিস্ট্যান্স, ইনসুলেশন রেজিস্ট্যান্স এবং মেকানিক্যাল এন্ডুরেন্স টেস্টিং অন্তর্ভুক্ত।.

যে ব্রেকারগুলি তাদের Icu রেটিং-এর কাছাকাছি ফল্ট ইন্টাররাপ্ট করেছে, সেগুলির বাহ্যিক অবস্থা নির্বিশেষে অবিলম্বে প্রতিস্থাপন করা উচিত। অভ্যন্তরীণ আর্ক চ্যুট ক্ষতি বাহ্যিকভাবে দৃশ্যমান নয় তবে ভবিষ্যতের ফল্ট ইন্টাররাপশন ক্ষমতাকে ক্ষতিগ্রস্ত করতে পারে।.

সচরাচর জিজ্ঞাস্য

প্রশ্ন: পিভি এবং বিইএসএস শর্ট-সার্কিট কারেন্টের মধ্যে প্রধান পার্থক্য কী?

উত্তর: সোলার পিভি সিস্টেমগুলি কারেন্ট-লিমিটেড উৎস, যার শর্ট-সার্কিট কারেন্ট (Isc) সাধারণত রেটেড অপারেটিং কারেন্টের মাত্র 1.15-1.25 গুণ বেশি হয়, এর কারণ হল অন্তর্নিহিত ফোটোভোলটাইক সেল ফিজিক্স। ব্যাটারি এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেমগুলির অভ্যন্তরীণ রেজিস্ট্যান্স অত্যন্ত কম (প্রতি সেলে 2-10mΩ), যা রেটেড কারেন্টের 10-50 গুণ বেশি ফল্ট কারেন্ট তৈরি করতে সক্ষম। একটি 10kW সোলার অ্যারে সর্বাধিক 3kA ফল্ট কারেন্ট তৈরি করতে পারে, যেখানে একটি 10kWh ব্যাটারি সিস্টেম 20kA বা তার বেশি কারেন্ট সরবরাহ করতে পারে। এই মৌলিক পার্থক্যের কারণে বিইএসএস-এর জন্য ডিসি সার্কিট ব্রেকারগুলির ব্রেকিং ক্যাপাসিটি (Icu) 20kA, 30kA বা 50kA হওয়া প্রয়োজন, যেখানে পিভি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য 6kA বা 10kA যথেষ্ট।.

প্রশ্ন: আমি কেন আমার ব্যাটারি সিস্টেমে একটি স্ট্যান্ডার্ড 10kA MCB ব্যবহার করতে পারি না?

উত্তর: একটি 10kA সার্কিট ব্রেকার পরীক্ষাগার পরিস্থিতিতে 10,000 অ্যাম্পিয়ার পর্যন্ত ফল্ট কারেন্ট ইন্টাররাপ্ট করার জন্য ডিজাইন এবং পরীক্ষা করা হয়েছে। ব্যাটারি সিস্টেমগুলি নিয়মিতভাবে তাদের কম অভ্যন্তরীণ রেজিস্ট্যান্সের কারণে 20kA থেকে 50kA পর্যন্ত ফল্ট কারেন্ট তৈরি করে। যখন একটি 10kA ব্রেকার 30kA ব্যাটারি ফল্ট ক্লিয়ার করার চেষ্টা করে, তখন আর্কের শক্তি ব্রেকারের আর্ক চ্যুটের তাপীয় ক্ষমতা অতিক্রম করে, যার ফলে আর্ক স্ট্যাগনেশন, কন্টাক্ট ওয়েল্ডিং এবং সম্ভাব্য বিস্ফোরক ব্যর্থতা ঘটে। ব্রেকারটি শারীরিকভাবে আর্ক নেভাতে পারে না—আপস্ট্রিম সুরক্ষা কাজ না করা পর্যন্ত বা ব্যাটারি ম্যানুয়ালি সংযোগ বিচ্ছিন্ন না করা পর্যন্ত ফল্ট চলতে থাকে। এটি মারাত্মক আগুনের ঝুঁকি এবং সরঞ্জামের ক্ষতি তৈরি করে, যা ব্যর্থ ব্রেকারের বাইরেও বিস্তৃত হয়।.

প্রশ্ন: Ics = 100% Icu মানে কী এবং এটি কেন গুরুত্বপূর্ণ?

উত্তর: Icu (আল্টিমেট ব্রেকিং ক্যাপাসিটি) হল একটি ব্রেকার বিস্ফোরিত না হয়ে যে সর্বোচ্চ ফল্ট কারেন্ট ইন্টাররাপ্ট করতে পারে। Ics (সার্ভিস ব্রেকিং ক্যাপাসিটি) হল সেই ফল্ট কারেন্ট লেভেল যেখানে ব্রেকার একাধিক ফল্ট ইন্টাররাপ্ট করতে পারে এবং সম্পূর্ণরূপে ব্যবহারযোগ্য থাকতে পারে। অনেক স্ট্যান্ডার্ড ব্রেকারের Ics হল Icu-এর 50%, যার মানে একটি 30kA ব্রেকার নির্ভরযোগ্যভাবে বারবার 15kA ফল্ট হ্যান্ডেল করতে পারে। যদি এটি একটি 25kA ফল্ট ইন্টাররাপ্ট করে, তবে ব্রেকারটি সফল হতে পারে তবে অভ্যন্তরীণভাবে ক্ষতিগ্রস্ত হবে এবং প্রতিস্থাপন করা প্রয়োজন হবে। VIOX BESS ব্রেকারগুলি Ics = 100% Icu অর্জন করে—একটি 30kA ব্রেকার একাধিকবার 30kA ফল্ট ইন্টাররাপ্ট করার পরেও সম্পূর্ণ পরিষেবা ক্ষমতা বজায় রাখে। এটি বড় ফল্ট ইভেন্টের পরে বাধ্যতামূলক প্রতিস্থাপন দূর করে এবং ব্যাটারি ইনস্টলেশনে লাইফসাইকেল খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে, যেখানে সুরক্ষা ডিভাইসগুলি 20+ বছরের বেশি সময় ধরে বারবার চাপের সম্মুখীন হতে পারে।.

প্রশ্ন: আমি আমার BESS-এর জন্য প্রয়োজনীয় ব্রেকিং ক্যাপাসিটি কীভাবে গণনা করব?

উত্তর: সম্ভাব্য শর্ট-সার্কিট কারেন্ট গণনা করুন: Isc = Vmax / (k × Rbatt/Np + Rconn), যেখানে Vmax হল সর্বোচ্চ চার্জিং ভোল্টেজ, Rbatt হল সিঙ্গেল-স্ট্রিং অভ্যন্তরীণ রেজিস্ট্যান্স, Np হল সমান্তরাল স্ট্রিং-এর সংখ্যা, Rconn হল বাসবার/কানেকশন রেজিস্ট্যান্স (সাধারণত 15-40mΩ), এবং k হল তাপমাত্রা ডিরেটিং ফ্যাক্টর (গরম অপারেশনের জন্য 0.7 ব্যবহার করুন)। ফল্ট সূচনার সময় অসিমেট্রিক্যাল পিক কারেন্ট হিসাব করার জন্য ফলাফলটিকে 2.2 দ্বারা গুণ করুন। ব্রেকারের Icu রেটিং অবশ্যই কমপক্ষে 1.25× নিরাপত্তা ফ্যাক্টর দ্বারা এই পিক মান অতিক্রম করতে হবে। 8টি সমান্তরাল স্ট্রিং এবং 250mΩ স্ট্রিং রেজিস্ট্যান্স সহ একটি 400V, 200kWh সিস্টেমের জন্য: Isc(peak) = 2.2 × [456V / (0.7×31.25mΩ + 25mΩ)] = 21.4kA। প্রয়োজনীয় ব্রেকার: 21.4kA × 1.25 = সর্বনিম্ন 26.75kA, 30kA রেটেড ডিভাইস নির্দিষ্ট করুন।.

প্রশ্ন: ব্যাটারি স্টোরেজে MCB-এর পরিবর্তে কখন আমার MCCB ব্যবহার করা উচিত?

উত্তর: যে কোনও BESS অ্যাপ্লিকেশনের জন্য MCCB (মোল্ডেড কেস সার্কিট ব্রেকার) ব্যবহার করুন যেখানে সম্ভাব্য ফল্ট কারেন্ট 15kA অতিক্রম করে বা সিস্টেম ভোল্টেজ 600VDC অতিক্রম করে। MCB (মিনিচার সার্কিট ব্রেকার) IEC 60898-1 অনুযায়ী প্রায় 63A ফ্রেম সাইজ এবং 20kA সর্বোচ্চ ব্রেকিং ক্যাপাসিটির মধ্যে সীমাবদ্ধ। এগুলি 48V বা 100V-এ 20kWh-এর নিচে আবাসিক ব্যাটারি সিস্টেমের জন্য উপযুক্ত। বাণিজ্যিক এবং ইউটিলিটি-স্কেল ইনস্টলেশনের জন্য উচ্চ ফল্ট কারেন্ট, বৃহত্তর ফ্রেম সাইজ (125A-2500A) এবং অ্যাডজাস্টেবল ট্রিপ সেটিংস, অক্সিলারি কন্টাক্ট এবং শান্ট ট্রিপ ক্ষমতা সহ অতিরিক্ত বৈশিষ্ট্যের কারণে MCCB প্রয়োজন। MCCBগুলি বৃহত্তর ব্যাটারি ব্যাঙ্ক ফল্টের বৈশিষ্ট্যযুক্ত টেকসই শক্তি নির্গমনকে নির্ভরযোগ্যভাবে ইন্টাররাপ্ট করার জন্য প্রয়োজনীয় উচ্চতর আর্ক চেম্বার ভলিউম এবং কন্টাক্ট ফোর্সও সরবরাহ করে। কারেন্ট রেটিং ম্যাচিং নির্বিশেষে বাণিজ্যিক BESS-এ আবাসিক MCB কখনই ব্যবহার করবেন না—ব্রেকিং ক্যাপাসিটি মূলত অপর্যাপ্ত।.

প্রশ্ন: বড় BESS-এর জন্য সার্কিট ব্রেকারের পাশাপাশি আমার কি ফিউজের প্রয়োজন?

উত্তর: হ্যাঁ, ইউটিলিটি-স্কেল এবং বৃহৎ বাণিজ্যিক BESS ইনস্টলেশনের জন্য যেখানে সম্ভাব্য ফল্ট কারেন্ট 50kA অতিক্রম করে। সমন্বিত সুরক্ষা প্রয়োগ করুন: স্ট্রিং-লেভেল MCCB 30kA বা 50kA রেটেড, যা র‍্যাক-লেভেল HRC ফিউজ দ্বারা ব্যাকআপ করা হয়, যার রেটিং 300kA বা তার বেশি। MCCB রুটিন ওভারলোড এবং মাঝারি ফল্টগুলিকে তার Ics রেটিং পর্যন্ত প্রতিস্থাপন করার প্রয়োজন ছাড়াই হ্যান্ডেল করে। ফিউজ ব্রেকারের ক্ষমতা অতিক্রম করে চরম ফল্ট পরিস্থিতিতে চূড়ান্ত ব্যাকআপ সুরক্ষা প্রদান করে। সঠিক টাইম-কারেন্ট কার্ভ সমন্বয় নিশ্চিত করে যে ব্রেকারটি প্রথমে তার রেটিং-এর মধ্যে থাকা ফল্টগুলির জন্য কাজ করে, যেখানে ফিউজ শুধুমাত্র বিপর্যয়কর ঘটনার জন্য কাজ করে। এই কৌশলটি রক্ষণাবেক্ষণ খরচ কমায় (ফিউজ খুব কমই কাজ করে) এবং পুরো ফল্ট কারেন্ট পরিসীমা জুড়ে ব্যাপক সুরক্ষা নিশ্চিত করে। 50kA সম্ভাব্য ফল্ট কারেন্টের নিচের সিস্টেমগুলির জন্য, সঠিকভাবে রেটেড MCCB একা যথেষ্ট—ফিউজ যোগ করলে নিরাপত্তা সুবিধা ছাড়াই খরচ বেড়ে যায়।.

উপসংহার

ব্যাটারি এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেমের ব্যাপক গ্রহণ একটি গুরুত্বপূর্ণ সুরক্ষা চ্যালেঞ্জ তৈরি করেছে যা ইঞ্জিনিয়ারদের উপযুক্ত প্রযুক্তি দিয়ে মোকাবেলা করতে হবে: সোলার পিভি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ডিজাইন করা স্ট্যান্ডার্ড ডিসি সার্কিট ব্রেকারগুলি BESS ইনস্টলেশনে প্রয়োগ করা হলে মারাত্মকভাবে ব্যর্থ হয়। মৌলিক পার্থক্যটি ফল্ট কারেন্ট বৈশিষ্ট্যের মধ্যে নিহিত—সোলার প্যানেলগুলি রেটেড কারেন্টের প্রায় 1.25 গুণ সীমিত শর্ট-সার্কিট কারেন্ট সরবরাহ করে, যেখানে মিলিওহম-স্তরের অভ্যন্তরীণ রেজিস্ট্যান্স সহ ব্যাটারি ব্যাঙ্কগুলি রেটেড কারেন্টের 10 থেকে 50 গুণ বেশি ফল্ট কারেন্ট তৈরি করে।.

সঠিক BESS সুরক্ষার জন্য সিস্টেমের আকার, ভোল্টেজ এবং সমান্তরাল কনফিগারেশনের উপর নির্ভর করে 20kA, 30kA বা 50kA ব্রেকিং ক্যাপাসিটি (Icu) সহ সার্কিট ব্রেকার প্রয়োজন। সমানভাবে গুরুত্বপূর্ণ হল সার্ভিস ব্রেকিং ক্যাপাসিটি (Ics) রেটিং, যা নির্ধারণ করে যে ব্রেকারটি বড় ফল্ট ইন্টাররাপ্ট করার পরে কার্যকরী থাকে কিনা। VIOX BESS-রেটেড সার্কিট ব্রেকারগুলি Ics = 100% Icu অর্জন করে, যা ফল্ট ইভেন্টের পরে স্ট্যান্ডার্ড ইন্ডাস্ট্রিয়াল ব্রেকারের সাথে সাধারণ বাধ্যতামূলক প্রতিস্থাপন প্রয়োজনীয়তা দূর করে।.

ব্যাটারি স্টোরেজ সিস্টেমে সার্কিট ব্রেকারের আকার কম করা নির্ভরযোগ্যতা হ্রাস বা রক্ষণাবেক্ষণ খরচ বৃদ্ধির বিষয় নয়—এটি তাৎক্ষণিক আগুনের বিপদ এবং বিপর্যয়কর ব্যর্থতার কারণ। একটি 10kA ব্রেকার 30kA ব্যাটারি ফল্ট ক্লিয়ার করার চেষ্টা করলে আর্ক নেভাতে পারে না। এর ফলে টেকসই ফল্ট কারেন্ট ডেলিভারি, সংলগ্ন সরঞ্জামের তাপীয় ধ্বংস এবং ব্যাটারি র‍্যাক জুড়ে সম্ভাব্য তাপীয় রানওয়ে বিস্তার ঘটে।.

BESS সুরক্ষা নির্দিষ্টকারী ইঞ্জিনিয়ারদের ব্যাটারি রসায়ন, অভ্যন্তরীণ রেজিস্ট্যান্স, সমান্তরাল কনফিগারেশন, সংযোগ রেজিস্ট্যান্স এবং তাপমাত্রার প্রভাবের জন্য অ্যাকাউন্টিং করে সঠিক ফল্ট কারেন্ট গণনা করতে হবে। সমস্ত ডিরেটিং ফ্যাক্টর প্রয়োগ করার পরে গণনা করা পিক ফল্ট কারেন্টের উপরে সর্বনিম্ন 1.25× নিরাপত্তা মার্জিন সহ ব্রেকার নির্বাচন করুন। বাণিজ্যিক এবং ইউটিলিটি ইনস্টলেশনের জন্য, পুরো ফল্ট কারেন্ট পরিসীমা জুড়ে ব্যাপক সুরক্ষা নিশ্চিত করতে র‍্যাক-লেভেল HRC ফিউজ দ্বারা ব্যাকআপ করা স্ট্রিং-লেভেল MCCB সুরক্ষা প্রয়োগ করুন।.

VIOX Electric ফল্ট কারেন্ট বিশ্লেষণ, ব্রেকার নির্বাচন এবং সমন্বয় অধ্যয়নের জন্য ইঞ্জিনিয়ারিং সহায়তা সহ সম্পূর্ণ BESS সুরক্ষা সমাধান সরবরাহ করে। আমাদের BESS-রেটেড পণ্যগুলি IEC 60947-2, UL 1077 এবং UL 489 মান মেনে চলে, যা নির্ভরযোগ্য ব্যাটারি সিস্টেম সুরক্ষার জন্য প্রয়োজনীয় উচ্চ ব্রেকিং ক্যাপাসিটি, দ্বি-দিকনির্দেশক আর্ক এক্সটিংগুইশন এবং তাপীয় স্থিতিশীলতা প্রদান করে।.

একটি প্রশংসাসূচক BESS সুরক্ষা সিস্টেম ডিজাইন পরামর্শের জন্য আজই VIOX Engineering-এর সাথে যোগাযোগ করুন এবং নিশ্চিত করুন যে আপনার ব্যাটারি স্টোরেজ ইনস্টলেশন আপনার বিনিয়োগের চাহিদা অনুযায়ী নিরাপত্তা এবং নির্ভরযোগ্যতা অর্জন করেছে।.