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에너지 저장 퓨즈 적용 및 선택

게시 시간:

2025-07-07 14:40

작성자:

위커트 전자

에너지 저장 시스템(Energy Storage System, 약칭 ESS)은 전기를 저장하고 공급할 수 있는 시스템으로, 부드러운 전환, 피크 절감 및 밸리 필링, 주파수 및 전압 조정 등의 기능을 갖추고 있습니다. 에너지 저장 배터리 시스템(BESS), 변환기 시스템(PCS), 배터리 관리 시스템 및 기타 제어 장치로 구성됩니다. 잘 알려진 전력용 퓨즈 및 스위치 제품은 주로 에너지 저장 시스템 내의 에너지 저장 배터리 시스템과 변환기 시스템에 적용됩니다.

에너지 저장 배터리 시스템(BESS)은 배터리 셀(Cell), 배터리 모듈(Module, 배터리 팩이라고도 함), 배터리 랙(Rack, 배터리 캐비닛이라고도 함) 등 여러 구성 요소가 직렬(S) 및 병렬(P)로 연결되어 배터리 '컨테이너'를 형성하며, 500kW, 1MW, 2MW, 2.5MW 또는 3MW 등 다양한 시스템 용량을 가집니다.

(사진은 확대하여 볼 수 있습니다)

에너지 저장 배터리 시스템의 충전 및 방전을 제어하며, 교류와 직류 변환을 수행합니다; 에너지 저장 배터리 내의 전기를 교류 부하에 공급(방전)하거나, 교류 전원을 직류로 변환하여 에너지 저장 배터리 시스템을 충전할 수도 있습니다; 따라서 PCS는 DC/AC 양방향 변환기일 수 있습니다.

퓨즈 선택 방법 - 전압

퓨즈의 정격 전압은 시스템의 정격 전압보다 작지 않아야 합니다.

☆ 직류 퓨즈 F0 정격 전압 > 배터리 모듈 전압 Un

☆ 직류 퓨즈 F1 F2 F3 정격 전압 > 직류 측 시스템 전압 Un

☆ 교류 퓨즈 F4 정격 전압 > 교류 측 시스템 정격 전압 Un

퓨즈 정격 전류 선택

퓨즈 사용 전류 조건 및 설치 환경의 감액 계수를 기반으로 다음과 같이 분해합니다:

○ 작업 환경 온도 감액 계수: Kc

○ 퓨즈 양단 접선 버스바(케이블) 전류 밀도 감액 계수: Ke

○ 해발 고도 감액 계수(있는 경우): Ka

○ 순환 부하 감액 계수: G 실제 적용 시, 퓨즈를 흐르는 작업 전류의 크기는 보통 변동하며, 과부하, 서지 충격 또는 부하 전류 차단 등 주기적 부하 영향을 동반합니다; 이를 일반적으로 '순환 부하'라고 합니다.

고해발이 퓨즈 사용에 미치는 영향(Ka): IEC 표준에 따르면, 퓨즈는 해발 2000미터에서 사용 시 성능에 영향이 없습니다: 2000미터 이상 고도에서는 100미터 상승마다 퓨즈 정격 전류가 0.5% 감소합니다.

퓨즈 상하위급 간 선택적 조합

퓨즈 F0와 F1은 회로에서 직렬 관계이며, 흐르는 작업 전류가 동일합니다; 회로의 작업 전류와 시스템 전압에 따라 먼저 F1의 규격을 선택하고, '퓨즈 선택적 조합' 요구사항을 참고하여 F0의 규격을 선택합니다. 전압 등급은 배터리 모듈 전압 또는 시스템 전압을 참조하여 선택할 수 있습니다; 퓨즈 F0와 F1은 '상하위급'에 속하며, 선택 시 선택적 조합을 해야 합니다; F0의 아크 전 I2t > F1의 총 I2t 값: GB/T 13539.5 제9장에 명시된 퓨즈 상하위급 간 선택적 조합 요구사항을 충족합니다.

적용 사례

이 적용은 배터리 랙(Rack) 내 퓨즈 규격을 선택하는 것으로, 랙은 208 직렬 280Ah 배터리 셀로 구성됩니다.

정격 작업 전류 140A;

최대 작업 전압 V=208*3.6=748VDC;

적용 환경 온도 45℃, 해발 < 2000m;

1. 퓨즈 정격 전압(Un) 선택

퓨즈 정격 전압은 적용 회로의 최대 작업 전압 이상이어야 하며, 즉 Un≥748VDC; 퓨즈 정격 전압은 748VDC 이상 규격으로 선택하여 요구사항을 충족합니다.

2. 퓨즈 정격 전류(In) 선택

적용 환경 온도에 따른 감액 계수 Kc =0.88 @ 45° C 고려

설치 조건에 따른 퓨즈 방열 영향 감액 계수 Ke=0.85 고려

계산식에 따라:

퓨즈 정격 전류는 250A 이상 규격으로 선택하여 요구사항을 충족합니다.

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