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Scopri come selezionare interruttori automatici magnetotermici (MCCB), sezionatori e fusibili BESS in corrente continua in base a tensione, corrente, corrente di guasto, potere di interruzione e coordinamento delle protezioni.
Luglio 25, 2026
Guida alla protezione BESS DC
I sistemi di accumulo di energia a batteria (BESS) possono erogare correnti di guasto CC considerevoli, pertanto la protezione deve essere selezionata in base alla tensione CC effettiva, alla corrente continua e alle potenziali condizioni di guasto dell'impianto. Una tipica architettura di protezione per BESS può combinare la protezione da sovracorrente, un dispositivo di sezionamento o isolamento dedicato e una protezione supplementare o di backup, come ad esempio un fusibile. La combinazione esatta dipende dall'architettura della batteria, dalla progettazione del PCS/inverter, dalla corrente di guasto disponibile, dai requisiti di installazione applicabili e dalle caratteristiche nominali dei dispositivi selezionati.
Questi dispositivi non svolgono la stessa funzione. Un interruttore automatico è principalmente un dispositivo di protezione da sovracorrente, un sezionatore serve principalmente per la disconnessione sicura e un fusibile può fornire una protezione aggiuntiva o di riserva. In un progetto completo, non si dovrebbe presupporre che ogni sistema di accumulo di energia a batteria (BESS) richieda la stessa configurazione a tre dispositivi.
| Dispositivo | Funzione primaria | Ruolo tipico |
|---|---|---|
| MCCB CC | Protezione da sovraccarico e corto circuito | Interrompe i guasti entro la sua capacità di interruzione nominale e può normalmente essere ripristinato dopo che il guasto è stato eliminato. |
| Isolatore/disconnettore CC | isolamento sicuro e verificabile | Fornisce un mezzo dedicato per scollegare il circuito per la manutenzione; la possibilità di bloccarlo potrebbe essere richiesta dalla procedura di installazione. |
| Fusibile CC | Protezione da sovracorrente e da sovraccarico/limitazione di corrente | Può fornire protezione supplementare o di riserva laddove i suoi valori nominali di tensione, corrente e interruzione siano adeguati. |
La differenza fondamentale risiede nel comportamento dell'arco di interruzione. La corrente alternata attraversa un punto di attraversamento dello zero naturale, che può aiutare un dispositivo di commutazione progettato per la corrente alternata a estinguere un arco. Un circuito in corrente continua non presenta questo attraversamento periodico dello zero, pertanto un dispositivo di interruzione in corrente continua deve essere specificamente progettato e dimensionato per la tensione continua e le condizioni di interruzione.
Per questo motivo, non si deve presumere che un interruttore automatico per corrente alternata sia adatto a un circuito a batteria. Un interruttore automatico può essere utilizzato in corrente continua solo se il produttore fornisce una potenza nominale in corrente continua adeguata per tensione, corrente, configurazione dei poli e applicazione. Per i progetti di distribuzione in corrente alternata, KRIPAL fornisce anche interruttori automatici , ma la selezione della corrente continua per i sistemi di accumulo di energia a batteria (BESS) deve essere verificata separatamente.
L'interruttore automatico magnetotermico a corrente continua (CC MCCB) viene normalmente selezionato in base a diversi parametri indipendenti, piuttosto che basandosi unicamente sulla tensione e sulla corrente nominali della batteria.
Per le applicazioni correlate di interruttori automatici scatolati, consultare le informazioni sul prodotto MCCB di KRIPAL e verificare l'idoneità alla corrente continua (CC) sulla scheda tecnica specifica.
Il sezionatore o dispositivo di sezionamento ha una funzione diversa rispetto all'interruttore automatico magnetotermico (MCCB). Fornisce un mezzo affidabile e verificabile per separare il circuito per la manutenzione. Ove richiesto dalle procedure di installazione e sicurezza, il dispositivo deve essere bloccabile in modo che lo stato di isolamento possa essere controllato durante la manutenzione.
La possibilità di chiusura e l'indicazione della posizione devono supportare, ove applicabile, la procedura di manutenzione e di blocco/etichettatura del sito.
Un fusibile in corrente continua può fornire protezione supplementare, di riserva o di limitazione della corrente. La sua scelta non si limita alla semplice determinazione dell'amperaggio.
Non dimensionare la protezione basandosi unicamente sulla tensione nominale della batteria. Determinare la tensione massima di esercizio e di carica dai dati del produttore della batteria e dall'architettura del sistema. L'interruttore automatico magnetotermico (MCCB), il sezionatore e il fusibile selezionati devono avere valori nominali di tensione CC adeguati al circuito effettivo.
Iniziate considerando la corrente continua massima del circuito batteria/PCS. Quindi valutate la portata dei conduttori, la temperatura ambiente, le condizioni dell'involucro, il metodo di installazione, i requisiti di carico continuo e le eventuali riduzioni di potenza applicate dal produttore. Una regola fissa del 25% non deve essere considerata una regola universale per il dimensionamento dei sistemi di accumulo di energia (BESS).
La corrente di guasto prevista è un dato fondamentale per la selezione del dispositivo di protezione. Utilizzare i dati di cortocircuito forniti dal produttore della batteria e la configurazione del sistema, comprese le stringhe in parallelo e l'impedenza di interconnessione pertinente, per determinare la corrente di guasto disponibile nel punto in cui viene installato il dispositivo di protezione.
La capacità di interruzione o di separazione di ciascun dispositivo di protezione deve essere adeguata alla corrente di guasto disponibile nel punto di installazione. Questa è distinta dalla corrente nominale continua del dispositivo. Un dispositivo con una corrente nominale continua adeguata non è necessariamente adatto per un'applicazione con corrente di guasto elevata.
Quando si utilizzano insieme un interruttore automatico magnetotermico (MCCB) e un fusibile, è necessario verificarne il coordinamento utilizzando le curve tempo-corrente del produttore, le caratteristiche di interruzione/rilascio (ove pertinenti) e le tabelle di coordinamento pubblicate. L'obiettivo è garantire che il dispositivo appropriato intervenga per eliminare il guasto senza compromettere la protezione di cavi, sbarre collettrici, stringhe di batterie o apparecchiature collegate.
Consideriamo un circuito CC di un sistema di accumulo di energia a batteria (BESS) con una tensione nominale di 400 V e una corrente continua di 100 A. Questi due valori da soli non sono sufficienti per selezionare un interruttore automatico magnetotermico (MCCB), un sezionatore e un fusibile. Il progettista ha bisogno anche della tensione massima di esercizio/carica, della corrente di guasto prevista, della sezione del conduttore, delle condizioni ambientali, della topologia del sistema e delle specifiche del dispositivo fornite dal produttore.
Quando più stringhe di batterie sono collegate in parallelo, è necessario considerare la protezione sia a livello di singola stringa che a livello di banco. La configurazione appropriata dipende dall'architettura della batteria e dal contributo di ciascuna stringa a un eventuale guasto. Fusibili o interruttori a livello di stringa possono contribuire a isolare la stringa guasta e a limitare il contributo al guasto delle stringhe rimanenti, ma la configurazione esatta deve essere verificata in base al progetto del produttore della batteria e ai requisiti applicabili.
I guasti in corrente continua dei sistemi di accumulo di energia a batteria (BESS) possono generare una notevole energia termica e da arco elettrico. La progettazione della protezione deve quindi considerare non solo la corrente nominale dell'interruttore o del fusibile. Involucri, instradamento dei cavi, protezione meccanica, procedure di manutenzione, pratiche di isolamento e valutazione del rischio del sito devono essere tutti considerati come parte integrante della strategia di protezione complessiva.
A seconda della progettazione del sistema e dei requisiti del sito, i progetti potrebbero anche richiedere dispositivi di protezione del circuito coordinati e relativi dispositivi di protezione contro le sovratensioni .
| Caratteristica | MCCB CC | Isolatore CC | Fusibile CC |
|---|---|---|---|
| Protezione da sovraccarico | Sì, se previsto dall'unità di viaggio | Nodo | Dipendente dall'applicazione |
| Interruzione da cortocircuito | Sì, entro i limiti della capacità di interruzione nominale. | Non è una funzione protettiva | Sì, se adeguatamente valutato |
| Ripristino dopo il viaggio | Normalmente sì | Commutazione manuale | No; è necessaria la sostituzione del fusibile dopo l'operazione. |
| Isolamento di manutenzione | Potrebbe garantire la disconnessione, ma verificare i requisiti di isolamento. | Funzione primaria | Nodo |
| Dati chiave per la selezione | Tensione, corrente, potere di interruzione, caratteristiche di intervento | Tensione, corrente, capacità di isolamento/commutazione | Tensione, corrente nominale, potere di interruzione, caratteristiche di interruzione |
Posso utilizzare un interruttore automatico magnetotermico (MCCB) per corrente alternata su un circuito a batteria in corrente continua?
Non dare per scontato che un interruttore automatico magnetotermico (MCCB) per corrente alternata sia adatto alla corrente continua. Utilizzare un dispositivo solo se il produttore fornisce una potenza nominale in corrente continua adeguata alla tensione, alla corrente, alla configurazione dei poli e all'applicazione.
Di quale tensione nominale ho bisogno per un sistema di batterie da 48 V?
Non selezionare il dispositivo basandoti esclusivamente sul valore nominale di 48 V. Determina la tensione massima di funzionamento e di carica della batteria e scegli un dispositivo di protezione con una tensione CC nominale adeguata.
Ho bisogno sia di un interruttore automatico magnetotermico (MCCB) che di un fusibile su un circuito con batteria di accumulo (BESS)?
Non necessariamente in ogni progetto. La combinazione dipende dalla corrente di guasto disponibile, dalla capacità di interruzione dell'interruttore automatico magnetotermico (MCCB), dall'architettura della batteria, dai requisiti applicabili e dal coordinamento. Un fusibile può essere utilizzato come protezione supplementare, di riserva o di limitazione della corrente, ove appropriato.
Di che dimensione deve essere l'isolatore per un circuito a batteria da 200 A?
L'isolatore deve essere selezionato in base alla corrente di esercizio continua effettiva, alla tensione CC massima, alle condizioni di installazione e alle specifiche del produttore. Non si deve presumere una regola di dimensionamento universale del 25%.
Come posso proteggere più stringhe di batterie collegate in parallelo?
È necessario considerare sia la protezione a livello di stringa che quella a livello di banco. La disposizione esatta dei fusibili o degli interruttori deve essere basata sulla corrente di ciascuna stringa, sul contributo al guasto, sull'architettura della batteria e sul coordinamento con la protezione a livello di banco.
Posso utilizzare lo stesso interruttore automatico magnetotermico in corrente continua (CC MCCB) sia per i circuiti solari che per quelli a batteria?
Solo se il dispositivo possiede le opportune specifiche di corrente continua e l'idoneità all'applicazione per entrambi i circuiti. I circuiti solari e a batteria possono avere caratteristiche di tensione, corrente, guasto e funzionamento diverse, pertanto ogni circuito deve essere valutato in base ai propri dati specifici.
La gamma di interruttori automatici magnetotermici in corrente continua UKM5DC di KRIPAL è specificata nella documentazione per applicazioni in corrente continua fino a 1500 V e 630 A, mentre la gamma di sezionatori UKGD è specificata per l'isolamento lato batteria fino a 1000 V CC e 630 A. La scelta finale deve essere sempre verificata in base alla tensione, alla corrente e alla corrente di guasto effettive del sistema, alle condizioni di installazione e ai requisiti applicabili.
Per una valutazione del sistema di protezione, fornire la tensione nominale della batteria, la tensione di carica massima, la corrente continua massima, la corrente di cortocircuito disponibile, il numero di stringhe in parallelo e la potenza nominale del PCS/inverter. Questi dati consentono di valutare il sistema di protezione prima di selezionare un dispositivo specifico. Per le apparecchiature lato controllo, KRIPAL offre anche contattori adatti per applicazioni in corrente alternata.
Una protezione affidabile in corrente continua è fondamentale nella progettazione di sistemi di accumulo di energia a batteria. Gli interruttori automatici scatolati (MCCB), i sezionatori e i fusibili in corrente continua svolgono diverse funzioni di protezione o isolamento e la loro selezione deve basarsi sulla tensione massima del sistema, sulla corrente continua, sulla corrente di guasto prevista, sulla capacità di interruzione e sui requisiti di coordinamento della protezione.
Anziché basarsi sulla tensione nominale della batteria o su regole di dimensionamento fisse, gli ingegneri dovrebbero valutare l'intero sistema elettrico e verificare le caratteristiche dei dispositivi rispetto alle effettive condizioni operative e alle specifiche del produttore. Un corretto coordinamento tra batteria, dispositivi di protezione, conduttori e PCS/inverter contribuisce a migliorare la sicurezza e l'affidabilità del sistema.
Per le applicazioni BESS, KRIPAL offre soluzioni di protezione CC, tra cui l'interruttore automatico magnetotermico CC UKM5DC e l'isolatore CC UKGD. Se state selezionando dispositivi di protezione per un progetto di accumulo di energia a batteria, contattate il nostro team tecnico fornendoci la tensione di sistema, la corrente continua massima, i dati relativi alla corrente di guasto e la configurazione della batteria per ricevere assistenza specifica per la vostra applicazione.
Questo articolo è una guida tecnica generale e non sostituisce la progettazione elettrica specifica per il progetto. La scelta finale del sistema di protezione deve essere verificata utilizzando i dati del produttore della batteria e del PCS, la corrente di guasto prevista calcolata, le sezioni trasversali dei conduttori, le condizioni ambientali, le istruzioni del produttore del dispositivo e le normative, gli standard e i requisiti di sito applicabili.
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