安科瑞ARB5弧光保護(hù)電池堆應(yīng)用概述

安科瑞 徐浩竣

江蘇安科瑞電器制造有限公司

18706168062

隨著新能源技術(shù)的快速發(fā)展，電池堆作為儲(chǔ)能和供電的重要組件，在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。然而，電池堆在運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)遇到各種故障，其中電弧光故障是一種常見(jiàn)且危害嚴(yán)重的故障。電弧光故障不僅會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞，還可能引發(fā)火災(zāi)和人員傷亡。因此，弧光保護(hù)在電池堆場(chǎng)景的應(yīng)用顯得尤為重要。

電弧光是在一定條件下，空氣中的正負(fù)離子被電場(chǎng)加速并與其他空氣分子碰撞產(chǎn)生新的離子，導(dǎo)致空氣電離和溫度急劇上升的現(xiàn)象。在電池堆中，由于電池單元之間的連接不良、絕緣層破損或操作不當(dāng)?shù)仍颍伎赡墚a(chǎn)生電弧光。

電弧光對(duì)電池堆的危害主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1. 設(shè)備損壞：電弧光產(chǎn)生的高溫會(huì)導(dǎo)致電池堆中的金屬部件熔毀，絕緣層著火，從而造成設(shè)備損壞。

2. 火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)：電弧光放電產(chǎn)生的高溫可能引發(fā)火災(zāi)，給人員和財(cái)產(chǎn)帶來(lái)巨大威脅。

3. 人員傷害：電弧光放電時(shí)產(chǎn)生的弧光、高溫和有毒煙氣會(huì)對(duì)人員造成燒傷、呼吸系統(tǒng)損傷和眼睛刺傷等傷害。

弧光保護(hù)系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)電弧光信號(hào)和電流增量信號(hào)，對(duì)電池堆進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和保護(hù)。當(dāng)檢測(cè)到電弧光或電流異常時(shí)，系統(tǒng)會(huì)立即發(fā)出跳閘指令，切斷故障電路，從而防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大。

弧光保護(hù)的原理主要包括以下幾個(gè)方面：

1. 弧光檢測(cè)：通過(guò)弧光傳感器檢測(cè)電池堆中的電弧光信號(hào)，并將其傳輸給弧光采集單元。

2. 電流監(jiān)測(cè)：通過(guò)電流互感器監(jiān)測(cè)電池堆中的電流變化，判斷是否存在過(guò)流現(xiàn)象。

3. 信號(hào)處理：弧光采集單元和電流互感器將采集到的信號(hào)傳輸給主控單元，主控單元對(duì)信號(hào)進(jìn)行細(xì)致的處理與判斷。

4. 跳閘保護(hù)：當(dāng)滿足跳閘條件時(shí)，主控單元會(huì)立即發(fā)出跳閘指令，切斷故障電路。

弧光保護(hù)系統(tǒng)的作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1. 快速切除故障：弧光保護(hù)系統(tǒng)能夠在短時(shí)間內(nèi)切除故障電路，防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大。

2. 提高安全性：通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和保護(hù)，弧光保護(hù)系統(tǒng)能夠顯著提高電池堆的安全性。

3. 降低損失：及時(shí)切除故障電路能夠減少設(shè)備損壞和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，從而降低損失。

以某新能源電池堆為例，該電池堆采用了弧光保護(hù)系統(tǒng)。在運(yùn)行過(guò)程中，弧光保護(hù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池堆中的電弧光信號(hào)和電流變化。一次，由于電池單元之間的連接不良，產(chǎn)生了電弧光故障?；」獗Ｗo(hù)系統(tǒng)立即檢測(cè)到該故障，并發(fā)出跳閘指令，切斷了故障電路。由于故障被及時(shí)切除，電池堆未受到嚴(yán)重?fù)p壞，也未引發(fā)火災(zāi)和人員傷亡。

該案例充分展示了弧光保護(hù)系統(tǒng)在電池堆場(chǎng)景中的重要作用。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和保護(hù)，弧光保護(hù)系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并切除故障電路，防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大，保障電池堆的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

四、產(chǎn)品基本概述

ARB5 系列弧光保護(hù)解決方案，其主要器件有 ARB5-M 主控單元、ARB5-E 擴(kuò)展單元、ARB5-S 弧光探頭、塑料光纖和尾纖。

隨著新能源技術(shù)的不斷發(fā)展，電池堆在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。然而，電池堆在運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)遇到各種故障，其中電弧光故障是一種常見(jiàn)且危害嚴(yán)重的故障。因此，弧光保護(hù)在電池堆場(chǎng)景的應(yīng)用顯得尤為重要。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和保護(hù)，弧光保護(hù)系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并切除故障電路，提高電池堆的安全性和穩(wěn)定性。未來(lái)，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，弧光保護(hù)系統(tǒng)將在電池堆場(chǎng)景中發(fā)揮更加重要的作用。