BESS DC-beveiligingsgids
Batterij-energieopslagsystemen (BESS) kunnen een aanzienlijke gelijkstroomfoutstroom leveren. Daarom moet de beveiliging worden afgestemd op de werkelijke gelijkspanning, de continue stroom en de verwachte foutcondities van de installatie. Een typische BESS-beveiligingsarchitectuur combineert overstroombeveiliging, een speciaal scheidings- of isolatieapparaat en aanvullende of back-upbeveiliging, zoals een zekering. De exacte combinatie hangt af van de batterijarchitectuur, het ontwerp van de PCS/omvormer, de beschikbare foutstroom, de toepasselijke installatievereisten en de specificaties van de gekozen componenten.

Welke gelijkstroombeveiliging heeft een BESS nodig?
Deze apparaten vervullen niet dezelfde functie. Een stroomonderbreker is in de eerste plaats een overstroombeveiliging, een scheider is primair bedoeld voor veilige ontkoppeling en een zekering kan extra of reservebeveiliging bieden. Een compleet ontwerp mag er niet van uitgaan dat elk batterij-energieopslagsysteem (BESS) dezelfde opstelling met drie apparaten vereist.
| Apparaat |
Primaire functie |
Typische rol |
| DC MCCB |
Bescherming tegen overbelasting en kortsluiting |
Het apparaat onderbreekt storingen binnen zijn nominale uitschakelvermogen en kan normaal gesproken worden gereset nadat een storing is verholpen. |
| DC-scheider/ontkoppelaar |
Veilige en controleerbare isolatie |
Biedt een speciale manier om het circuit te onderbreken voor onderhoud; vergrendeling kan vereist zijn volgens de installatieprocedure. |
| DC-zekering |
Overstroom- en back-up-/stroombegrenzingsbeveiliging |
Kan aanvullende of back-upbeveiliging bieden wanneer de spanning, stroom en uitschakelvermogens geschikt zijn. |
Waarom BESS DC-beveiliging anders is dan AC-beveiliging
Het belangrijkste verschil zit hem in het gedrag van de onderbrekingsboog. Wisselstroom (AC) passeert een natuurlijke nuldoorgang, wat een AC-geclassificeerd schakelapparaat kan helpen om een boog te doven. Een DC-circuit heeft die periodieke nuldoorgang niet, dus een apparaat dat DC onderbreekt, moet specifiek ontworpen en geclassificeerd zijn voor de DC-spanning en de onderbrekingsomstandigheden.
Om deze reden mag niet zomaar worden aangenomen dat een AC-only stroomonderbreker geschikt is voor een batterijcircuit. Een stroomonderbreker mag alleen voor DC-toepassingen worden gebruikt als de fabrikant een geschikte DC-waarde opgeeft voor de spanning, stroomsterkte, poolconfiguratie en toepassing. KRIPAL levert ook stroomonderbrekers voor AC-distributieprojecten , maar de DC-selectie voor BESS moet apart worden gecontroleerd.
Een DC MCCB selecteren voor een BESS-systeem
De DC-MCCB wordt doorgaans geselecteerd op basis van verschillende onafhankelijke parameters, en niet alleen op basis van de nominale accuspanning en -stroom.
- DC-spanningswaarde: De nominale spanning van het apparaat moet gelijk zijn aan of hoger zijn dan de maximale bedrijfs- en laadspanning van het systeem.
- Nominale continue stroomsterkte: Selecteer het apparaat op basis van de maximale continue bedrijfsstroom, de stroombelastbaarheid van de geleider, de omgevingsomstandigheden, de toepasselijke installatievereisten en de specificaties van de fabrikant.
- Uitschakelvermogen: Het DC-uitschakelvermogen van de MCCB moet geschikt zijn voor de verwachte kortsluitstroom op het installatiepunt.
- Uitschakelkarakteristieken: De overbelastings- en kortsluitkarakteristieken moeten geschikt zijn voor het batterij-/PCS-circuit en afgestemd op de stroomafwaartse en stroomopwaartse beveiliging.
- Poolconfiguratie en DC-schakelopstelling: Volg de toepassingsinstructies van de fabrikant voor de systeemspanning en circuitconfiguratie.
- Vermogensreductie en omgevingsomstandigheden: Temperatuur, behuizingsomstandigheden en installatiemethode kunnen de bruikbare stroomsterkte beïnvloeden.
Voor gerelateerde toepassingen van gegoten stroomonderbrekers kunt u de productinformatie van KRIPAL over MCCB raadplegen en de geschiktheid voor gelijkstroom (DC) bevestigen aan de hand van het officiële specificatieblad.

Een DC-isolator selecteren voor een batterij-energieopslagsysteem (BESS).
De scheider of scheidingsschakelaar heeft een andere functie dan de MCCB. Hij biedt een betrouwbare en controleerbare manier om het circuit te scheiden voor onderhoud. Indien vereist door de installatie- en veiligheidsprocedures, moet het apparaat vergrendelbaar zijn, zodat de isolatiestatus tijdens onderhoud kan worden gecontroleerd.
- De spanningswaarde moet de maximale gelijkspanning van het systeem dekken.
- De nominale continue stroomsterkte moet geschikt zijn voor de werkelijke bedrijfsstroom en installatieomstandigheden.
- Het apparaat moet geschikt zijn voor gelijkstroomschakeling/isolatie bij de gespecificeerde spanning en stroomsterkte.
- Het aantal polen en de schakelconfiguratie moeten overeenkomen met het systeemontwerp en de instructies van de fabrikant.
Vergrendelbaarheid en positie-indicatie
De vergrendelbaarheid en positieaanduiding moeten, waar van toepassing, de onderhouds- en vergrendelings-/markeerprocedure van de locatie ondersteunen.
Een BESS DC-zekering selecteren
Een DC-zekering kan extra, back-up- of stroombegrenzende beveiliging bieden. De keuze ervan hangt van meer af dan alleen het selecteren van de ampèrewaarde.
- Ampèrewaarde: Selecteer deze op basis van de continue bedrijfsstroom, de vereisten voor geleiderbescherming en de geldende ontwerpvoorschriften.
- DC-spanningswaarde: De zekering moet geschikt zijn voor de maximale gelijkspanning van het circuit.
- Uitschakelvermogen: Het uitschakelvermogen van de zekering moet voldoende zijn voor de maximaal verwachte kortsluitstroom op het installatiepunt.
- Uitschakelkarakteristieken: Bij het afstemmen van de zekering met de MCCB en andere beveiligingen moet rekening worden gehouden met het voorvlam- en uitschakelgedrag.
- Coördinatie: Controleer de combinatie van zekering en stroomonderbreker aan de hand van de tijd-stroomkarakteristieken en coördinatiegegevens van de fabrikant, in plaats van ervan uit te gaan dat het ene apparaat altijd eerder uitschakelt dan het andere.
Hoe bepaal je de juiste BESS DC-beveiliging?
Stap 1: Bepaal de maximale systeemspanning
Bepaal de beveiliging niet alleen op basis van de nominale accuspanning. Bepaal de maximale bedrijfs- en laadspanning aan de hand van de gegevens van de accufabrikant en de systeemarchitectuur. De gekozen MCCB, scheider en zekering moeten geschikte gelijkspanningswaarden hebben voor het betreffende circuit.
Stap 2: Bepaal de continue stroom.
Begin met de maximale continue stroom van het batterij-/PCS-circuit. Houd vervolgens rekening met de stroombelastbaarheid van de geleiders, de omgevingstemperatuur, de behuizingsomstandigheden, de installatiemethode, de eisen voor continue belasting en de door de fabrikant opgegeven vermogensreductie. Een vaste regel van 25% mag niet worden beschouwd als een universele regel voor het dimensioneren van een batterij-energieopslagsysteem (BESS).
Stap 3: Bepaal de verwachte kortsluitstroom.
De verwachte kortsluitstroom is een cruciale factor bij de keuze van de beveiliging. Gebruik de kortsluitgegevens van de batterijfabrikant en de systeemconfiguratie, inclusief parallelle accureeksen en de relevante interconnectie-impedantie, om de beschikbare kortsluitstroom op de locatie van het beveiligingsapparaat te bepalen.
Stap 4: Controleer de onderbrekingsscore
Het uitschakelvermogen van elk beveiligingsapparaat moet geschikt zijn voor de beschikbare kortsluitstroom op het installatiepunt. Dit staat los van het continue stroomvermogen van het apparaat. Een apparaat met een voldoende continu stroomvermogen is niet per se geschikt voor een toepassing met een hoge kortsluitstroom.
Stap 5: Controleer de coördinatie van de beschermingsmaatregelen
Wanneer een MCCB en een zekering samen worden gebruikt, controleer dan de afstemming aan de hand van de tijd-stroomkarakteristieken van de fabrikant, de doorlaat-/uitschakelkarakteristieken (indien van toepassing) en gepubliceerde afstemmingstabellen. Het doel is ervoor te zorgen dat het juiste apparaat de storing uitschakelt zonder de bescherming van kabels, stroomrails, accupakketten of aangesloten apparatuur in gevaar te brengen.
Voorbeeld: Welke informatie is nodig voordat een apparaat wordt gekozen?
Neem bijvoorbeeld een BESS DC-circuit met een nominale spanning van 400 V en een continue stroom van 100 A. Deze twee waarden alleen zijn niet voldoende om een MCCB, scheider en zekering te selecteren. De ontwerper moet ook rekening houden met de maximale bedrijfs-/laadspanning, de verwachte kortsluitstroom, de nominale stroomsterkte van de geleiders, de omgevingsomstandigheden, de systeemtopologie en de specificaties van de fabrikant.
- MCCB: DC-spanningswaarde geschikt voor de maximale systeemspanning; continue stroomsterkte geschikt voor de werkelijke belasting en installatie; DC-uitschakelvermogen geschikt voor de verwachte kortsluitstroom.
- Scheidingsschakelaar: DC-spanning en continue stroomsterkte geschikt voor het circuit, met een passende scheidingsfunctie en een vergrendelingsmechanisme indien nodig.
- Zekering: Geschikte gelijkspanning, stroomsterkte en uitschakelvermogen, met uitschakelkarakteristieken die zijn afgestemd op de andere beveiligingscomponenten.
BESS-batterijstringbeveiliging
Wanneer meerdere accureeksen parallel zijn geschakeld, moet er zowel op reeks- als op bankniveau rekening worden gehouden met beveiliging. De juiste configuratie hangt af van de architectuur van de accu's en de bijdrage van elke reeks aan een storing. Zekeringen of stroomonderbrekers op reeksniveau kunnen helpen om een defecte reeks te isoleren en de bijdrage van de storing aan de overige reeksen te beperken, maar de exacte configuratie moet worden gecontroleerd aan de hand van het ontwerp van de accufabrikant en de geldende eisen.
Vlamboog en installatieveiligheid
Gelijkstroomstoringen in BESS-systemen kunnen aanzienlijke thermische energie en vlambogen genereren. Bij het ontwerp van de beveiliging moet daarom rekening worden gehouden met meer dan alleen de nominale waarde van de stroomonderbreker of zekering. Behuizingen, kabelgeleiding, mechanische beveiliging, onderhoudsprocedures, isolatiepraktijken en de risicobeoordeling van de locatie moeten allemaal worden meegenomen in de algehele beveiligingsstrategie.
Afhankelijk van het systeemontwerp en de locatievereisten kunnen projecten ook gecoördineerde circuitbeveiligingsapparaten en bijbehorende overspanningsbeveiligingsapparaten vereisen.

BESS DC-beveiliging: MCCB versus scheider versus zekering
| Kenmerk |
DC MCCB |
DC-isolator |
DC-zekering |
| Bescherming tegen overbelasting |
Ja, indien aangegeven door de reiseenheid. |
Nee |
Afhankelijk van de applicatie |
| Kortsluitingsonderbreking |
Ja, binnen de nominale onderbrekingscapaciteit. |
Geen beschermende functie |
Ja, mits correct beoordeeld. |
| Reset na de reis |
Normaal gesproken wel |
Handmatig schakelen |
Nee; zekeringvervanging vereist na gebruik. |
| Onderhoudsisolatie |
Kan de verbinding verbreken, maar controleer de isolatievereisten. |
Primaire functie |
Nee |
| Belangrijkste selectiegegevens |
Spanning, stroom, uitschakelvermogen, uitschakelkarakteristieken |
Spanning, stroom, isolatie-/schakelvermogen |
Spanning, stroomsterkte, uitschakelvermogen, uitschakelkarakteristieken |
Veelgestelde Vragen / FAQ
Kan ik een AC-MCCB gebruiken in een DC-batterijcircuit?
Ga er niet van uit dat een MCCB die alleen geschikt is voor wisselstroom (AC) ook geschikt is voor gelijkstroom (DC). Gebruik een dergelijk apparaat alleen als de fabrikant een geschikte DC-waarde opgeeft voor de spanning, stroomsterkte, poolconfiguratie en toepassing.
Welke spanning heb ik nodig voor een 48V-accusysteem?
Kies het apparaat niet alleen op basis van de nominale waarde van 48 V. Bepaal de maximale bedrijfs- en laadspanning van de batterij en kies een beveiliging met een geschikte gelijkspanningswaarde.
Heb ik zowel een MCCB als een zekering nodig in een BESS-batterijcircuit?
Niet per se in elk ontwerp. De combinatie hangt af van de beschikbare kortsluitstroom, het uitschakelvermogen van de MCCB, de batterijarchitectuur, de toepasselijke vereisten en de coördinatie. Een zekering kan, indien nodig, worden gebruikt als aanvullende, back-up- of stroombegrenzende beveiliging.
Welke afmeting scheider heb ik nodig voor een batterijcircuit van 200 A?
De scheider moet worden gekozen op basis van de werkelijke continue bedrijfsstroom, de maximale gelijkspanning, de installatieomstandigheden en de specificaties van de fabrikant. Er mag niet worden uitgegaan van een universele dimensioneringsregel van 25%.
Hoe bescherm ik meerdere parallel geschakelde accureeksen?
Overweeg beveiliging op stringniveau, evenals beveiliging op bankniveau. De exacte configuratie van zekeringen of stroomonderbrekers moet gebaseerd zijn op de stroomsterkte van elke string, de bijdrage van de fout, de batterijarchitectuur en de afstemming met de beveiliging op bankniveau.
Kan ik dezelfde DC-MCCB gebruiken voor zowel zonne-energie- als batterijcircuits?
Alleen als het apparaat de juiste gelijkstroomwaarden heeft en geschikt is voor beide circuits. Zonne-energie- en batterijcircuits kunnen verschillende spanningen, stromen, kortsluit- en werkingskenmerken hebben, dus elk circuit moet op basis van zijn eigen gegevens worden beoordeeld.
Hoe KRIPAL kan helpen bij de selectie van BESS DC-beveiliging
De UKM5DC DC MCCB-serie van KRIPAL is volgens de specificaties bedoeld voor DC-toepassingen tot 1500 V en 630 A, terwijl de UKGD-isolatorserie is bedoeld voor isolatie aan de batterijzijde tot 1000 V DC en 630 A. De uiteindelijke keuze dient altijd te worden gecontroleerd aan de hand van de werkelijke systeemspanning, stroom, kortsluitstroom, installatieomstandigheden en de geldende eisen.
Voor een beveiligingsbeoordeling dient u de nominale accuspanning, de maximale laadspanning, de maximale continue stroom, de beschikbare kortsluitstroom, het aantal parallel geschakelde strings en het PCS/omvormervermogen te verstrekken. Deze gegevens stellen ons in staat de beveiligingsconfiguratie te evalueren voordat een specifiek apparaat wordt geselecteerd. Voor besturingsapparatuur biedt KRIPAL ook contactoren aan voor geschikte AC-toepassingen.
Conclusie
Betrouwbare DC-beveiliging is een cruciaal onderdeel van het ontwerp van batterij-energieopslagsystemen. DC-MCCB's, scheiders en zekeringen vervullen elk verschillende beveiligings- of isolatiefuncties, en de keuze ervan moet gebaseerd zijn op de maximale spanning van het systeem, de continue stroom, de verwachte kortsluitstroom, het onderbrekingsvermogen en de vereisten voor de coördinatie van de beveiliging.
In plaats van te vertrouwen op de nominale accuspanning of vaste dimensioneringsregels, zouden technici het complete elektrische systeem moeten evalueren en de vermogenswaarden van de componenten moeten controleren aan de hand van de werkelijke bedrijfsomstandigheden en de specificaties van de fabrikant. Een goede afstemming tussen de accu, beveiligingscomponenten, geleiders en PCS/omvormer draagt bij aan een betere systeemveiligheid en een betrouwbare werking.
Voor BESS-toepassingen biedt KRIPAL DC-beveiligingsoplossingen, waaronder de UKM5DC DC MCCB en de UKGD DC-scheider. Als u beveiligingscomponenten selecteert voor een batterij-energieopslagproject, neem dan contact op met ons technische team en vermeld uw systeemspanning, maximale continue stroom, kortsluitstroomgegevens en batterijconfiguratie voor toepassingsspecifiek advies.
Vraag een offerte aan
Technische disclaimer
Dit artikel is een algemene technische handleiding en geen vervanging voor een projectspecifiek elektrisch ontwerp. De uiteindelijke keuze van de beveiliging dient te worden geverifieerd aan de hand van de gegevens van de batterij- en PCS-fabrikant, de berekende verwachte kortsluitstroom, de geleiderwaarden, de omgevingsomstandigheden, de instructies van de apparaatfabrikant en de toepasselijke codes, normen en locatievereisten.