Gyors válasz
Az akkumulátoros energiatároló rendszerek (BESS) túlfeszültség-védelmének ki kell terjednie három szintre: a DC oldalra az akkumulátorszekrények és az energiaátalakító rendszer között, az AC oldalra a hálózatra vagy az elosztóra csatlakoztatva, valamint a kommunikációs/jelvezetékek amelyeket az akkumulátorkezelő rendszer, a SCADA, az Ethernet, az RS485 és a segédvezérlések használnak.
Egy BESS (akkumulátoros energiatároló rendszer) védelme nem oldható meg egyetlen túlfeszültség-levezető (SPD) egyetlen elosztóba történő telepítésével. Koordinált védelmi architektúrára van szükség: DC SPD-k az akkumulátor és az inverter csatlakozási pontjainál, AC SPD-k a hálózati és elosztási pontokon, valamint jelátviteli SPD-k mindenhol, ahol vezérlő- vagy kommunikációs kábelek lépnek be vagy ki a szekrényekből.
Miért tér el a BESS túlfeszültség-védelme?
Az akkumulátoros energiatároló rendszerek egyetlen telepítésen belül ötvözik a magas DC feszültséget, a teljesítményelektronikát, az elosztott szekrényeket, a hosszú kábelnyomvonalakat, a kommunikációs hálózatokat és a hálózati csatlakozó berendezéseket. Ez több túlfeszültség-behatolási pontot hoz létre, mint egy tipikus kisfeszültségű elosztóberendezés esetében.
A túlfeszültségek az alábbi módokon juthatnak be vagy keletkezhetnek:
- villám indukálta tranziens feszültségek a kültéri DC és AC kábeleken
- hálózati oldali kapcsolási események és transzformátor gerjesztés
- inverter és teljesítményátalakító rendszer kapcsolása
- kontaktor és DC megszakító működése az akkumulátorkörökön belül
- hosszú kommunikációs kábelek az akkumulátorállványok, a BMS, a PCS, az EMS és a SCADA között
- földpotenciál-különbségek a szekrények, konténerek, épületek és a külső berendezések között
A gyakorlati kockázat nem csupán fizikai károsodás. A túlfeszültség megzavarhatja az akkumulátorkezelő rendszert (BMS), védelmi leállást válthat ki, korrumpálhatja a kommunikációt, károsíthatja a felügyeleti portokat, vagy offline állapotba helyezheti az energiatároló rendszert akkor is, ha az akkumulátormodulokon nem látható fizikai sérülés.
Az eszközök szélesebb körű alapelveivel kapcsolatban lásd a VIOX útmutatóját a következő témában: mi az a túlfeszültség-levezető eszköz. Ez a cikk kifejezetten a BESS rendszerszintű elhelyezésére és kiválasztására összpontosít.
BESS túlfeszültség-védelmi architektúra
| BESS réteg | Mi igényel védelmet | Tipikus SPD kategória | Fő kiválasztási szempont |
|---|---|---|---|
| Akkumulátorszekrény DC kimenet | Akkumulátorfüzérek, DC kimeneti csatlakozók, BMS elektronika a szekrény közelében | DC túlfeszültség-szabályozó | Maximális DC feszültség, földelési elrendezés, zárlati áram, szekrény elhelyezkedése |
| DC gyűjtősín / DC kombináló doboz | DC gyűjtőpont az akkumulátorszekrények és a PCS/inverter között | DC túlfeszültség-szabályozó | 1000 V vagy 1500 V DC osztály, hibaáram, védelmi mód, koordináció |
| Inverter / PCS DC bemenet | Teljesítményátalakító elektronika és DC bemeneti csatlakozók | DC túlfeszültség-szabályozó | DC feszültség, Up, csatlakozási mód, gyártói garancia/telepítési követelmények |
| PCS / inverter AC kimenet | AC kimeneti csatlakozók és a lefelé irányuló AC áramkörök | AC túlfeszültség-szabályozó | IEC 61643-11 vagy UL 1449, 1/2/3. típus, Uc/MCOV, Up/VPR, SCCR |
| AC betáp / hálózati csatlakozás | Közös csatlakozási pont, transzformátor szekunder oldal, fő kisfeszültségű elosztóberendezés | AC túlfeszültség-szabályozó | Villámterhelés, felsővezetékes/föld alatti betáp, 1. típusú vagy 1+2. típusú követelmény |
| AC elosztószekrény | Segédüzemi tápellátás, HVAC, világítás, vezérlő- és felügyeleti panelek | AC túlfeszültség-szabályozó | Elosztói szintű 2-es típusú védelem és koordináció a felsőbb szintű túlfeszültség-levezetővel (SPD) |
| BMS / RS485 / CAN / potenciálmentes érintkezők | Akkumulátor kommunikációs és riasztási vonalak | Jelátviteli túlfeszültség-levezető (SPD) | Üzemi feszültség, adatátviteli sebesség, kapacitás, közös módusú védelem |
| Ethernet / SCADA / EMS | Felügyeleti és távkommunikációs kapcsolatok | Hálózati túlfeszültség-levezető (SPD) | Ethernet sebesség, PoE (ha van), árnyékolás bekötése, szekrények közötti kábelezés |
A helyes kialakítás rétegzett. A tápellátási túlfeszültség-levezetők (SPD) az energiautakat védik. A jelátviteli túlfeszültség-levezetők a kommunikációs útvonalakat védik. Egyik sem helyettesíti a másikat.
Szabványok: IEC 61643-41, IEC 61643-31, IEC 61643-11 és IEC 61643-21
A szabvány az SPD telepítési helyétől függ.
| SPD elhelyezkedése | Elsődleges szabványirány | Fontos megjegyzés |
|---|---|---|
| Általános DC BESS áramkörök | IEC 61643-41:2025 1500 V DC-ig terjedő egyenfeszültségű táprendszerekhez csatlakoztatott túlfeszültség-levezetők (SPD) számára | Ez a pontosabb hivatkozás kizárólag BESS (akkumulátoros energiatároló rendszer) egyenáramú gyűjtősínekre és egyéb egyenfeszültségű táprendszerekre |
| PV-csatolt egyenáramú áramkörök | IEC 61643-31:2018 1500 V DC-ig terjedő fotovillamos rendszerek egyenáramú oldalán alkalmazott túlfeszültség-levezetők (SPD) számára | Olyan esetekben alkalmazandó, ahol az energiatároló rendszer közvetlenül kapcsolódik a PV egyenáramú architektúrához, vagy az SPD-t kifejezetten PV egyenáramú oldali védelemként határozták meg |
| AC kisfeszültségű oldal | IEC 61643-11:2025 AC kisfeszültségű táprendszerekhez csatlakoztatott túlfeszültség-levezetők (SPD) számára | Alkalmazható AC elosztóhálózatokhoz, inverterek AC kimenetéhez és hálózati oldali AC védelemhez az IEC piacokon |
| Jel- és kommunikációs vonalak | IEC 61643-21 Távközlési és jelzőhálózatok termékcsaládja | Releváns BMS kommunikáció, RS485, Ethernet, riasztóáramkörök és vezérlő interfészek esetén |
| Észak-amerikai projektek | UL 1449 Hálózati túlfeszültség-levezetők (SPD), valamint interfész-specifikus jelvédelmi követelmények | Ellenőrizze a helyi előírásokat, a termékminősítéseket, az SCCR-értékeket és a rendszerintegrációs követelményeket |
Ez a megkülönböztetés fontos. Az IEC 61643-31 szabvány kifejezetten a fotovoltaikus DC-telepítésekre vonatkozik. Nem ez a legpontosabb általános hivatkozás minden BESS DC-gyűjtősín esetében. Nem PV-alapú BESS DC-áramköröknél az IEC 61643-41:2025 a közvetlenebbül alkalmazható DC túlfeszültség-levezető (SPD) szabvány. Ha a BESS fotovoltaikus csatolású, hibrid, vagy közös PV DC-architektúrát használ, az IEC 61643-31 a termék és a rendszer kialakításától függően továbbra is releváns lehet.
A szabványok összehasonlításához lásd: Túlfeszültség-védelmi szabványok: IEC 61643 vs UL 1449 vs GB 18802.
DC-oldali túlfeszültség-védelem BESS rendszerekhez
A DC-oldal gyakran a BESS túlfeszültség-védelmének legkritikusabb része, mivel a feszültség magas lehet, a rendelkezésre álló zárlati áram jelentős lehet, és a rendszer folyamatos üzemben működhet.
1000 V-os és 1500 V-os DC-rendszerek
A kereskedelmi és közüzemi méretű BESS-telepítések gyakran használnak nagyfeszültségű DC-gyűjtősíneket. Az SPD-nek meg kell felelnie a rendszer maximális folyamatos üzemi feszültségének.
Ne feltételezzen:
- egy 1000 V-os DC SPD alkalmas egy 1500 V-os DC BESS rendszerhez
- egy PV SPD automatikusan alkalmas minden akkumulátoros DC-rendszerhez
- egy nagy kA-értékű AC SPD használható a DC-oldalon
- egyetlen névleges feszültségérték érvényes minden földelési elrendezésre
A helyes ellenőrzés a következő:
Az Uc / MCOV értéknek meg kell haladnia azt a maximális folyamatos egyenfeszültséget, amely az SPD védelmi módján az összes várható üzemi körülmény között felléphet.
A névleges feszültség értelmezéséhez lásd: Mit jelentenek az Uc és Up értékek egy túlfeszültség-levezetőn (SPD)?.
DC földelés és védelmi mód
A BESS DC rendszerek lehetnek lebegő, impedanciával referált, negatív földelésű, pozitív földelésű, vagy az OEM-specifikus szigetelésfelügyeleti stratégiának megfelelően konfigurált rendszerek. Az SPD csatlakoztatási módjának meg kell felelnie az adott architektúrának.
| DC elrendezés | Tipikus SPD védelmi logika | Kiválasztási figyelmeztetés |
|---|---|---|
| Lebegő DC gyűjtősín | A védelem a kialakítástól függően alkalmazható DC+ és PE, valamint DC- és PE között | Ellenőrizze a szigetelésfelügyeletet és a megengedett szivárgási áramot/kapacitást |
| Negatív földelésű DC gyűjtősín | A védelmi mód eltérő, mivel az egyik pólus már referencia potenciálon van | Ne másolja vakon a lebegő rendszerű túlfeszültség-levezető (SPD) kapcsolási rajzát |
| Pozitív földelésű DC gyűjtősín | Hasonló elővigyázatosság szükséges, mint a negatív földelésű rendszereknél, ellentétes referenciával | Ellenőrizze a polaritást és a gyártói bekötési rajzot |
| PV-csatolt DC architektúra | PV-minősítésű túlfeszültség-levezető (SPD) lehet szükséges a PV-gyűjtő/inverter csatlakozási pontokon | Ellenőrizze az Ucpv értéket, a polaritást és az IEC 61643-31 szabvány alkalmazhatóságát |
| Konténeres BESS különálló szekrényekkel | Többszörös védelmi pontokra lehet szükség, mivel a kábelnyomvonalak csatolási útvonalként szolgálnak | Ellenőrizze a szekrények távolságát, a kábelvezetést, az egyenpotenciálra hozást és a villámvédelmi kitettséget |
Ha a rendszer napelemes és energiatárolós, a VIOX DC túlfeszültség-levezető útmutatója hasznos támogató referenciaként szolgál.
DC telepítési pozíciók
| Pozíció | Miért fontos | Tipikus kiválasztási szempontok |
|---|---|---|
| Akkumulátorszekrény DC kimenet | Védi a szekrényoldali elektronikát és a DC kimeneti csatlakozókat a bejövő tranziens feszültségektől | DC feszültségosztály, csatlakozási mód, rövid vezeték hossz, szekrény földelés |
| DC gyűjtődoboz vagy gyűjtősín szekrény | Védi az akkumulátorállványok és a PCS közötti közös DC gyűjtőpontot | Túláramszint, SCCR (zárlati áramállóság), tartalék védelem, koordináció |
| PCS / inverter DC bemenet | Védi az energiaátalakító elektronikát a DC kábelen érkező tranziens túlfeszültségektől | Up, Uc, DC polaritás, gyártói telepítési követelmények |
Ne állítson fel általános szabályt, mint például “egy SPD mindig elég” vagy “két SPD mindig szükséges”. A megfelelő darabszám a kábelhossztól, a szekrények távolságától, a villámcsapás kockázatától, a helyszíni elrendezéstől, az EPH-rendszertől és a gyártói utasításoktól függ.
AC-oldali túlfeszültség-védelem BESS rendszerekhez
Az AC-oldal csatlakoztatja a BESS-t a létesítményhez, transzformátorhoz, mikrohálózathoz, generátorhoz vagy a közüzemi hálózathoz. A túlfeszültségek érkezhetnek a hálózat felől, vagy keletkezhetnek a létesítményen belüli kapcsolási műveletek során.
AC betáplálási pont vagy közös csatlakozási pont (PCC)
A hálózati csatlakozási ponton vagy a fő kisfeszültségű elosztóberendezésnél használjon a helyszíni kitettségnek és a rendszerszintű feszültségnek megfelelően kiválasztott váltakozó áramú (AC) túlfeszültség-levezetőt (SPD). Szabadvezetékes betáplálás, külső villámvédelmi rendszer vagy magas villámcsapás-kockázat esetén 1. típusú vagy 1+2. típusú védelemre lehet szükség. Kisebb kitettségű, földkábeles betáplálású létesítményeknél a kockázatértékelés és a helyi előírások függvényében a 2. típusú védelem lehet a gyakorlatias választás az elosztói szinten.
AC elosztószekrény és segédáramkörök
A BESS konténerek és helyiségek gyakran rendelkeznek segédüzemi terhelésekkel: HVAC, tűzjelző, világítás, felügyelet, vezérlési tápellátás, fűtőtestek, ventilátorok és kommunikációs tápegységek. Ezek az áramkörök az AC-oldali tranziens feszültségek miatt károsodhatnak vagy működésükben zavart szenvedhetnek, még akkor is, ha a fő PCS (teljesítményátalakító rendszer) sértetlen marad.
Az elosztószekrényekben és segédpaneleken általában 2. típusú SPD-ket alkalmaznak, de a pontos Imax/In értékek projektfüggőek. Bár bizonyos piacokon a 40 kA-es érték gyakori összehasonlítási alapnak számít, ezt nem szabad univerzális szabályként kezelni.
PCS / Inverter AC kimenet
A teljesítményátalakító rendszer AC kivezetései a felsőbb szintű SPD-től való távolság, a kábelvezetés, a koordináció és a gyártói előírások függvényében helyi védelmet igényelhetnek.
Az SPD típus kiválasztásához lásd: Túlfeszültségvédő eszköz 1. típus vs. 2. típus vs. 3. típus.
Jel- és kommunikációs vonalak túlfeszültség-védelme
Számos BESS-hiba nem a teljesítménycsatlakozóknál, hanem kommunikációs hiba formájában jelentkezik.
A BMS, az energiagazdálkodási rendszer (EMS), a PCS-vezérlő, az SCADA-átjáró, a tűzjelző interfész és a távfelügyeleti berendezések mind kisfeszültségű jelutaktól függenek. Ezek a vezetékek szekrények, konténerek, épületek és kültéri berendezések között futhatnak, így ki vannak téve a közös módusú túlfeszültségeknek.
BMS kommunikációs vonalak
A BMS-hálózatok RS485, CAN, Ethernet vagy saját fejlesztésű kommunikációs protokollt használhatnak. A jelátviteli túlfeszültség-levezetőnek (SPD) illeszkednie kell az alábbiakhoz:
- névleges jelfeszültség
- maximális folyamatos üzemi feszültség
- adatátviteli sebesség
- vonalkapacitás
- vezetők vagy érpárok száma
- árnyékolás-földelési módszer
- közös módusú és differenciális módusú védelmi követelmény
A nagy kapacitású túlfeszültség-levezető (SPD) ronthatja a kommunikáció minőségét. A nem megfelelő üzemi feszültségű SPD túl későn léphet működésbe, vagy zavarhatja a normál jeleket.
Ethernet, SCADA és EMS kapcsolatok
Az Ethernet-kapcsolatokhoz a szükséges adatátviteli sebességnek, árnyékolástípusnak és adott esetben a PoE-állapotnak megfelelően kiválasztott hálózati SPD-kre van szükség. Ha az Ethernet-kábel elhagyja a BESS-konténert, vagy külön földelt szerkezetek között halad, a védelmet a kitett kábelútvonal mindkét végén felül kell vizsgálni.
Riasztási, potenciálmentes érintkező és segédvezérlő vonalak
A potenciálmentes érintkezőket és a digitális I/O áramköröket gyakran figyelmen kívül hagyják, mivel alacsony energiát szállítanak. Az ezeken a vezetőkön fellépő túlfeszültség azonban bejuthat a vezérlő bemeneti kártyájára, és téves kioldást vagy hardverhibát okozhat.
A jelkiválasztás részleteiért használja a VIOX-ot Útmutató a túlfeszültség-levezetők (SPD) kiválasztásához.
A BESS túlfeszültség-levezetők (SPD) főbb névleges értékei
| Értékelés | Ahol számít | Mit kell ellenőrizni |
|---|---|---|
| Uc / MCOV (Legnagyobb folyamatos üzemi feszültség) | AC, DC, jelátvitel | Meg kell felelnie az SPD módon mért valós folyamatos feszültségnek |
| UCPV | PV-csatolt DC oldal | Meg kell haladnia a maximális PV-sztringfeszültséget, ahol a PV-szabvány alkalmazandó |
| Up / VPR (feszültségvédelmi szint) | Minden védett berendezés | Elég alacsonynak kell lennie a berendezés tűrőképességéhez mérten, beleértve a bekötővezeték feszültségesését is |
| Be | 2. típusú ismételt túlfeszültség-terhelés | Azonos szabvány, típus és feszültségosztályon belüli összehasonlítás |
| Imax | Maximális 8/20 µs áramterhelhetőség | Hasznos, de nem élettartam-besorolás |
| Iimp | 1. típusú villámáram-terhelés | Olyan helyeken releváns, ahol közvetlen villámcsapás vagy villámvédelmi rendszer (LPS) kockázata áll fenn |
| SCCR / zárlati szilárdság | Hálózati túlfeszültség-levezetők (SPD) | Meg kell felelnie a rendelkezésre álló zárlati áramnak és a tartalék védelemnek |
| Tartalék biztosíték / megszakító | Hálózati túlfeszültség-levezetők (SPD) | Kövesse a gyártói koordinációs táblázatot |
| Jel sávszélesség / kapacitás | BMS, Ethernet, RS485 | Nem zavarhatja a kommunikációt |
| Távoli jelzés | BESS üzemeltetés és karbantartás (O&M) | Segít a meghibásodott SPD modulok észlelésében a következő túlfeszültség-esemény előtt |
Az áramerősség-besorolás értelmezéséhez lásd: Imax vs In túlfeszültség-védelmi eszközök értékelése. A MOV öregedésével és élettartam végi viselkedésével kapcsolatban lásd: A ZnO MOV magyarázata.
BESS túlfeszültség-levezető (SPD) kiválasztása a beépítési pozíció alapján
| Beépítési pozíció | SPD típusirány | Szabványos irány | Fő ellenőrzési pontok |
|---|---|---|---|
| Akkumulátorszekrény DC kimenet | DC túlfeszültség-szabályozó | IEC 61643-41 kizárólag BESS DC rendszerekhez; IEC 61643-31, amennyiben PV DC oldal is érintett | Uc/MCOV, földelési mód, SCCR, tartalék védelem, rövid vezeték hossz |
| DC gyűjtődoboz / DC elosztószekrény | DC túlfeszültség-szabályozó | IEC 61643-41 vagy projekt-specifikus DC túlfeszültség-levezető (SPD) alap | 1000/1500 V DC osztály, hibaáram, koordináció, tokozás földelése |
| PCS / inverter DC bemenet | DC túlfeszültség-szabályozó | IEC 61643-41 vagy IEC 61643-31 az architektúrától függően | Up, Uc, polaritás, gyártói utasítások |
| AC betáplálási pont / PCC (csatlakozási pont) | 1-es típusú, 2-es típusú vagy 1+2-es típusú AC túlfeszültség-levezető (SPD) | IEC 61643-11 vagy UL 1449 | Tápellátás típusa, villámterhelés, Uc, Up, Iimp/In/Imax, SCCR |
| AC elosztószekrény | 2-es típusú AC túlfeszültség-levezető (SPD) | IEC 61643-11 vagy UL 1449 | Elosztási feszültség, segédterhelések, koordináció, távjelzés |
| PCS AC kimenet | 2-es típusú vagy koordinált helyi AC túlfeszültség-levezető (SPD) | IEC 61643-11 vagy UL 1449 | Távolság az upstream SPD-től, kábelvezetés, PCS kézikönyv |
| BMS RS485 / CAN vonalak | Jelátviteli túlfeszültség-levezető (SPD) | IEC 61643-21 termékcsalád | Jelfeszültség, kapacitás, adatátviteli sebesség, árnyékolás bekötése |
| Ethernet / SCADA / EMS | Hálózati túlfeszültség-levezető (SPD) | IEC 61643-21 termékcsalád vagy interfész-specifikus szabvány | Ethernet sebesség, PoE, árnyékolt/árnyékolatlan kábel, szekrények közötti kitettség |
SPD + DC védelem + Földelés: A rendszerszintű megközelítés
A BESS túlfeszültség-védelem nem önálló tartozék. Együtt kell működnie a védelmi architektúra többi elemével.
Robusztus tervezési szempontok:
- DC biztosítók vagy DC kismegszakítók a túláram- és rövidzárlat elleni védelemhez
- DC szakaszolókapcsolók vagy leválasztók karbantartási célú leválasztáshoz
- földelési és összekötési elrendezés
- potenciálkiegyenlítő összekötés a szekrények és konténerek között
- kábelvezetés és szétválasztás
- túlfeszültség-levezető (SPD) tartalék védelem
- jel- és kommunikációs vonalak védelme
- túlfeszültség-levezető (SPD) állapotának távfelügyelete
- hozzáférés karbantartáshoz és cseréhez
Szomszédos DC-védelem esetén lásd a VIOX útmutatóját a Egyenáramú megszakítók napelemes, akkumulátoros és elektromos járművek rendszereihez és az összehasonlítását a DC-megszakító vs. biztosíték.
Gyakori BESS túlfeszültség-védelmi hibák
| Hiba | Kockázat | Helyesebb gyakorlat |
|---|---|---|
| Csak egy SPD telepítése | A DC, AC vagy jelátviteli útvonalak védelem nélkül maradnak | Védelem rendszerrétegenként: DC, AC és kommunikáció |
| PV DC SPD automatikus használata minden BESS DC gyűjtősínhez | A szabványos vagy hibafeltételezések nem feltétlenül egyeznek | Használja az IEC 61643-41 szabványt kizárólag BESS DC esetén, az IEC 61643-31 szabványt pedig ahol PV DC alkalmazható |
| Kizárólag Imax szerinti választás | A feszültségvédelem, az SCCR, a földelés és a telepítés hibás lehet | Ellenőrizze az Uc, Up, In/Imax/Iimp, SCCR, tartalék védelem és üzemmód paramétereket |
| A BMS jelvezetékek figyelmen kívül hagyása | Kommunikációs hiba vagy téves leállás | RS485, CAN, Ethernet, száraz kontaktusok és kitett vezérlővonalak védelme |
| Földelési mód figyelmen kívül hagyása | Az SPD helytelen üzemmódban történő csatlakoztatása | Lebegő, földelt, impedancia-referenciájú vagy PV-csatolt architektúra megerősítése |
| Hosszú SPD-vezetékek | A tényleges átengedett feszültség a várt Up érték fölé emelkedik | Az SPD-csatlakozások legyenek rövidek és közvetlenek |
| Nincs távoli jelzés | A meghibásodott túlfeszültség-levezető (SPD) modulok észrevétlenek maradnak | Használjon vizuális és távjelzést a kritikus BESS (akkumulátoros energiatároló) rendszereknél |
| Nincs koordináció az egyenáramú (DC) megszakítókkal vagy biztosítékokkal | A hiba viselkedése nem biztonságos vagy nem szelektív lehet | Kövesse az SPD gyártójának tartalékvédelmi előírásait és a rendszer védelmi tanulmányát |
GYIK
Szüksége van a BESS-nek túlfeszültség-védelemre mind az egyenáramú (DC), mind a váltakozó áramú (AC) oldalon?
Igen, a legtöbb tervezett rendszer esetében mindkét oldalt felül kell vizsgálni. Az egyenáramú oldal védi az akkumulátort és a PCS interfészeket, míg a váltakozó áramú oldal a hálózati csatlakozást, az elosztást, a segédáramköröket és a PCS AC kivezetéseit. A jelvezetékeket szintén külön kell vizsgálni.
Melyik szabvány vonatkozik a BESS egyenáramú (DC) túlfeszültség-levezetőire?
Kizárólag BESS (akkumulátoros energiatároló) egyenáramú kisfeszültségű rendszerek esetében az IEC 61643-41:2025 a legközvetlenebbül alkalmazható IEC szabvány. PV-csatolt egyenáramú oldali védelem esetén az IEC 61643-31 lehet irányadó. Mindig ellenőrizze a termékszabványt, a rendszerarchitektúrát és a gyártói dokumentációt.
Használhatok PV túlfeszültség-levezetőt (SPD) BESS egyenáramú gyűjtősínen?
Csak akkor, ha az SPD a gyártó által az adott BESS egyenáramú alkalmazásra minősített és jóváhagyott. A PV SPD-ket fotovillamos egyenáramú körülményekre tervezték. A kizárólag BESS-t tartalmazó egyenáramú gyűjtősín olyan egyenáramú SPD-t igényelhet, amelyet eltérő szabványalap, például az IEC 61643-41 szerint értékeltek.
Elegendő egy 40 kA-es SPD a BESS számára?
Nincs univerzális kA-érték. A 40 kA-es névleges érték gyakori kiindulópont lehet egyes 2-es típusú SPD-k összehasonlításánál, de a helyes választás a villámcsapás-kockázattól, az SPD típusától, a feszültségosztálytól, a földeléstől, a kábelhossztól, a beépítési helytől és a kockázatértékeléstől függ.
Hová kell SPD-ket telepíteni egy BESS rendszerben?
A tipikus ellenőrzési pontok közé tartozik az akkumulátorszekrény egyenáramú kimenete, az egyenáramú gyűjtő- vagy gyűjtősín-szekrény, a PCS/inverter egyenáramú bemenete, a váltakozó áramú betáp, a váltakozó áramú elosztótábla, a PCS váltakozó áramú kimenete, az RS485/CAN BMS kommunikációs vonalak, az Ethernet/SCADA kapcsolatok és a segédvezérlő áramkörök.
Valóban szükségük van a BMS kommunikációs vonalaknak túlfeszültség-védelemre?
Gyakran igen, különösen ott, ahol kommunikációs kábelek futnak szekrények, konténerek, épületek vagy kültéri berendezések között. Egy jelvezeték-túlfeszültség akkor is kioldhatja vagy károsíthatja a BMS-t, ha a tápáramkör védett.
Mi a legfontosabb a BESS jelvezeték-túlfeszültségvédők (SPD) kiválasztásakor?
Az SPD-t illeszteni kell a jel feszültségéhez, adatátviteli sebességéhez, kapacitáskorlátjához, az erek számához, a földelési módhoz, az árnyékolás bekötéséhez és az interfész típusához. Egy tápellátási SPD nem képes megvédeni egy kommunikációs portot.
A túlfeszültség-védelem helyettesíti az egyenáramú (DC) biztosítékokat vagy megszakítókat?
Nem. Az SPD-k a tranziens túlfeszültséget korlátozzák. Az egyenáramú biztosítékok és megszakítók a túláram- és rövidzárlatvédelemért felelősek. Egy BESS védelmi kialakítása általában mindkettőt igényli.
Következtetés
A BESS túlfeszültség-védelem rendszerszintű tervezési feladat, nem pedig egyetlen termék kiválasztása. Az egyenáramú oldal, a váltakozó áramú oldal és a kommunikációs hálózat mind túlfeszültség-behatolási útvonalakat hoz létre, és minden réteghez megfelelő típusú SPD-re, feszültségértékre, védelmi szintre, földelési elrendezésre és telepítési módra van szükség.
A VIOX ügyfelei számára a gyakorlati tervezési logika a következő:
- használjon DC SPD-ket az akkumulátor és a PCS egyenáramú interfészeihez
- Használjon váltakozó áramú (AC) túlfeszültség-levezetőket (SPD) a hálózathoz, az inverter AC kimenetéhez és az elosztószekrényekhez.
- Használjon jelátviteli SPD-ket a BMS, RS485, Ethernet, SCADA és vezérlővonalak számára.
- Hangolja össze az SPD-ket az egyenáramú (DC) megszakítókkal, biztosítékokkal, földeléssel, potenciálkiegyenlítéssel és a karbantartás-felügyelettel.
Ha a rendszertervezéstől a termékkiválasztás felé halad, kezdje a következővel: VIOX SPD termékoldallal és ellenőrizzen minden modellt a pontos BESS feszültség, zárlati áram, szabvány, kommunikációs interfész és beépítési pozíció alapján.
Áttekintett források
- IEC 61643-41:2025 – Egyenáramú kisfeszültségű táprendszerekhez csatlakoztatott túlfeszültség-levezetők
- IEC 61643-31:2018 – Túlfeszültség-levezetők fotovillamos rendszerekhez
- IEC 61643-21:2000+A1:2008+A2:2012 – Távközlési és jelzőhálózatokhoz használt túlfeszültség-levezetők
- IEC 61643-11:2025 – Váltakozó áramú kisfeszültségű táprendszerekhez csatlakoztatott túlfeszültség-levezetők
