Სამრეწველო ენერგიის დაგროვების კაბინეტების კრიტიკული უსაფრთხოების მოთребები

Ცეცხლგამძლეობა და შიდა ცეცხლსაწინააღმდეგო სისტემები

Სამრეწველო ენერგიის დასაცავად გამოყენებულ კაბინეტებში ცხელების აღმოცენების შეზღუდვის მიზნით საჭიროებს ცხელების წინააღმდეგი მასალების გამოყენებას, მოდულების გამოყოფილი დიზაინს და ავტომატურ ჩართვის სისტემებს. როდესაც ამ ერთეულებში შიგნით ტემპერატურა ჭარბად იზრდება, 150 გრადუს ცელსიუსზე დაახლოებით ჩართება არ გამტარი სუფთა საშუალებები, როგორიცაა FM-200 ან Novec 1230, რომლებიც აქრობენ ცეცხლს ელექტრონული კომპონენტების მგრძნობარე ელემენტების დაზიანების გარეშე. აქტიური ჩართვის სისტემები ერთად მუშაობენ პასიური ცხელების ბარიერებთან, რომლებიც შეძლებენ ცეცხლის შეჩერებას დაახლოებით ორი საათის განმავლობაში. ამასთანავე, კაბინეტის სხვადასხვა ადგილას განლაგებული სითბოსა და კვამლის სენსორები ადრე აღმოაჩენენ პრობლემებს, სანამ ისინი გადაიზრდებიან. მაგრამ რა არის ნამდვილად განსაკუთრებული ფაქტორი? ეს არის უჯრედის დონის სეგმენტაცია, რომელიც დაზიანებულ მოდულებს დარჩენილი ნაკრებისგან იზოლირებს. ეს მიდგომა შეამცირებს ცეცხლის გავრცელების რისკს მიახლოებით 80 პროცენტით იმ ძველი მოდელების შედარებით, რომლებშიც სეგმენტაცია არ არსებობს — ეს მონაცემი მოწმობულია ბოლო წლის NFPA-ს სტანდარტებით. ამ უსაფრთხოების ზომების სრული კომპლექტი ასევე წარმატებით გადის UL 9540A სტანდარტის მიერ განსაკუთრებულად მკაცრად დასადგენი ტესტებს ცხელების გამოტაცების (thermal runaway) სცენარების შესახებ.

• Ცეცხლგამძლე ბატარეის კორპუსები
• Ავტომატური ჩართვა 150°C-ზე
• Უწყვეტი აირის შემადგენლობის მონიტორინგი

Თერმული გაუკონტროლობის პრევენცია ვენტილაციისა და მონიტორინგის საშუალებით

Თერმული გადახრის შეჩერება მოითხოვს ეფექტურ თერმულ მართვას, რომელიც სწრაფად რეაგირებს ტემპერატურის ზრდაზე. თანამედროვე სისტემები ხშირად კომბინირებენ ძალით გამოწვეულ ჰაერის გაგრილებას სითხის სითბოს გაცვლით, რაც სითბოს გამოყოფას აჩქარებს დაახლოებით 40 პროცენტით იმ შემთხვევაში, როდესაც მხოლოდ პასიური მეთოდების გამოყენება ხდება. ეს უზრუნველყოფს მოწყობილობის მუშაობას 15–35 გრადუს ცელსიუსის ტემპერატურის «სიტკივის» დიაპაზონში. ამ სისტემებში განლაგებული სენსორები აღიქვამენ უმცირეს ტემპერატურის ცვლილებებს — მეათედებით გრადუსებით. როდესაც ისინი აღინიშნავენ რაიმე არეგულარობას, სისტემა მის მიერ განსაკუთრებით სწრაფად რეაგირებს: გაგრილების სიმძლავრის გაზრდით, ტვირთის შემცირებით ან საჭიროების შემთხვევაში ცალკეული ელემენტების გათავისუფლებით. ასევე მნიშვნელოვანია ჰაერის მოძრაობის მარშრუტი სისტემაში. კარგად შემუშავებული ჰაერის მიმოსვლის დიზაინი უზრუნველყოფს ცივი ჰაერის ყველა ნაკრების თანაბარად მიწოდებას და ცხელი გამონაბოლქვის ამოღებას იმ ადგილებიდან, სადაც ის შეიძლება პრობლემების მიზეზი გახდეს. თუ მეზობელი მოდულების შორის ტემპერატურის სხვაობა 5 გრადუსზე მეტია, სისტემა გამოაგზავნის გაფრთხილებას, რათა ტექნიკოსებმა შეამოწმონ სიტუაცია პატარა პრობლემები დიდ სირთულეებად არ გადაიზარდოს.

Ელექტრული უსაფრთხოება: უსაფრთხო მუხტვის ინტეგრაცია და იზოლაციის პროტოკოლები

Როდესაც საქმე მიდის ელექტროუბანის უსაფრთხოდ შენახვასთან, ძირეულად არსებობს სამი ძირეთადი დაცვის დონე, რომლებიც მუდმივად ერთად მუშაობენ. პირველ რიგში გვაქვს გალვანური იზოლაცია, რომელიც არიდებს მოწყენილ სადენის მქონე DC აკუმულატორების წრეებს AC ელექტროენერგიის სისტემიდან. ეს გამოყოფა საკმაოდ მნიშვნელოვანია, რადგან ის აჩერებს საფრთხის შემცველ მიწის შეხებას და რკალურ განთებებს. DNV GL-ის 2023 წლის ინდუსტრიული კვლევის თანახმად, ენერგიის დაგროვების სისტემებთან დაკავშირებული ინციდენტების თითქმის ერთი მეოთხედი სწორედ ელექტრო გაუმართაობებიდან გამომდინარეობს. ასევე არსებობს ინტელექტუალური სისტემებიც. თანამედროვე სასარგებლების სისტემები იყენებენ გონიერ ალგორითმებს, რომლებიც მუდმივად აკონტროლებენ აკუმულატორების შიდა მდგომარეობას. ეს ალგორითმები მორგავს დენის დინებას აკუმულატორის მომენტით მდგომარეობის მიხედვით, რათა თავიდან ავიცილოთ ზედმეტი ძაბვის შემთხვევები, რომლებიც შეიძლება მოწყობილობებს ზიანი მიაყენოს. ამ ზომების გვერდით, რამდენიმე სხვა მნიშვნელოვანი უსაფრთხოების მახასიათებელიც შედის საერთო დაცვის სტრატეგიის შემადგენლობაში, მათ შორის...

• Დაზიანებული წრეების გათიშვა 25მ/წ-ში
• Დიელექტრიკული მიმართულების ტესტირება ორმაგი ნომინალური ექსპლუატაციური ძაბვის პირობებში
• IP54 სტანდარტის მიხედვით სერტიფიცირებული ტერმინალების კორპუსები
  Ეს ღონისძიებები ერთად უზრუნველყოფენ უსაფრთხო ქსელთან ინტერაქციას და სრულად აკმაყოფილებენ IEC 62619 სტანდარტის მოთხოვნებს სტაციონარული აკუმულატორების ელექტროუსაფრთხოების სფეროში.

Ძირითადი ენერგიის დაგროვების კაბინეტის კომპონენტები და მათი ინტეგრაცია

Ბატარეის მართვის სისტემა (BMS) რეალურ დროში მონიტორინგისა და კონტროლის მიზნით

Ბატარეის მართვის სისტემა, ანურად გამოკლებით BMS, მოქმედებს როგორც იმ დიდი სამრეწველო ენერგიის შენახვის ერთეულების ტვინი. ეს სისტემები უფრო მეტად აკონტროლებენ უჯრედის დონეზე მრავალ ფაქტორს, მათ შორის — ძაბვის მნიშვნელობებს, ტემპერატურის მაღალდაბალობას და თითოეული უჯრედის სრულად დატენების პროცენტულ მაჩვენებელს. ეს ხდება საკმაოდ მგრძნობარე სენსორების და ინტელექტუალური პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით, რომელიც მორგებულია ცვალებადი პირობების შესაბამად. ბატარეების ჯანმრთელობის შენარჩუნების საკითხში BMS მკაცრად აკრძალავს მოვლენებს, როგორიცაა უჯრედის 4,2 ვოლტზე მეტად გადატენება ან 2,5 ვოლტზე ნაკლებად დაშლა. ეს სწორედ ამ სიზუსტით მართვა ხშირად აძლიერებს ბატარეების სიცოცხლის ხანგრძლივობას 30–40 პროცენტით. დატენების ციკლების დროს აქტიური ბალანსირება უზრუნველყოფს იმ ფაქტს, რომ არც ერთი უჯრედი არ იტანს სხვებზე მეტ ტვირთს, რაც უზრუნველყოფს სრული სისტემის სტაბილურ მუშაობას და ამცირებს მოხმარების ხარჯს. სითბოს სენსორები აღიქვამენ უმცირეს ტემპერატურის ცვლილებებს — ერთი გრადუს ცელსიუსის სხვაობამდე, რაც უკვე საკმარისია საფრთხის წინასწარ აღმოჩენის და საჭიროების შემთხვევაში სასწრაფო სამაგრო ღონისძიებების გასაშვებად. არ უნდა დავივიწყოთ პრედიქტიური ანალიზის შესაძლებლობებიც, რომლებიც ადრეულ ეტაპზე ამოაცნობარებენ ბატარეის ჯანმრთელობის პრობლემებს და ტექნიკოსებს საშუალებას აძლევენ საგეგმო მომსახურების განსაკუთრებით განსაკუთრებით დაგეგმული შეწყვეტების შემცირების მიზნით, რაც მრავალ შემთხვევაში განუსაკუთრებლად გამოძახებული შეწყვეტების ხანგრძლივობას თითქმის ნახევრამდე ამცირებს.

Სიმძლავრის კონვერტაციის სისტემა (PCS) და ენერგიის მართვის სისტემა (EMS) სინერგია

Როდესაც PCS და EMS სისტემები ერთად მუშაობენ, ისინი შექმნის რაღაც საკმაოდ შესანიშნავს. PCS უზრუნველყოფს ელექტროსადგურის სტაბილურ მუშაობას დაახლოებით 0,5 ჰერცის სტაბილურობის ფარგლებში და ამკლავებს იმ რთულ რეაქტიული ძალის პრობლემებს. ამ დროს EMS მუდმივად აკეთებს რიცხვით გამოთვლებს მანქანური სწავლების ალგორითმების გამოყენებით, რათა შეადაროს წარსული ენერგიის მოხმარების მონაცემები, შეაფასოს ხვალ ამინდის პროგნოზი და მონიტორინგის განხორციელება მიმდინარე ელექტროსადგურის მდგომარეობის შესახებ. რა ხდება, როდესაც ეს ორი ტექნოლოგია ერთმანეთთან ურთიერთობაში გადის? ჩვენ ვიძენთ ავტომატურ ენერგიის არბიტრაჟს, რომლის დროსაც ტვირთები თავისთავად გადაინაცვლებიან იმ დროებში, როდესაც ენერგიის ფასები უფრო დაბალია, არ მოითხოვება არცერთი ღილაკის დაჭერა. ამასთანავე, გადასვლის დრო 20 მილიწამზე ნაკლებია, რაც ნიშნავს, რომ ავარიული გათიშვის შემთხვევაში რეზერვული ენერგიის მიწოდება თითქმის მყისიერად იწყება. უმეტესობა იმ საწარმოების, რომლებიც ამ ტიპის კოორდინაციას იყენებენ, საკუთარი ინვესტიციების დაბრუნებას 3–5 წლის განმავლობაში იწყებს, რაც დამოკიდებულია ადგილობრივ ელექტროენერგიის ტარიფებზე და სისტემის ზომაზე.

Ენერგიის დაგროვების კაბინეტების სერთიფიკაციები, შესაბამისობა და გარემოზე მდგრადობა

Სავალდებულო სერთიფიკატები: IEC 62619, UN38.3, CE და UL 9540A

Საერთაშორისო სტანდარტების შესრულება სამრეწველო ენერგიის შენახვის კაბინეტების შემთხვევაში არ არის ვარიანტი. IEC 62619 სტანდარტი ადგენს სტაციონარული ლითიუმ-იონური აკუმულატორების ძირითად უსაფრთხოების წესებს, მათ შორის — თერმული გამოვლენის შემთხვევების შეკავების ტესტებს. ამასთანავე, UN38.3 სერტიფიკატი ძირითადად ამოწმებს, შეძლებს თუ არა აკუმულატორის ელემენტები გადატანის გამოწვევას, მაგალითად, სიმულირებულ მაღალ სიმაღლეზე და მოძრაობის გამო წარმოქმნილ ვიბრაციებს. ეს შეესაბამება უმეტესობის საერთაშორისო სატრანსპორტო რეგიონებში მოქმედი რეგულაციებს, თუმცა არ შეესაბამება ყველას. CE ნიშნული აჩვენებს ევროპის კავშირის წესების შესრულებას ელექტრომაგნიტური შეფერხებისა და დაბალი ძაბვის უსაფრთხოების მიმართ. UL 9540A სტანდარტი კი აძლევს რეალურ მტკიცებულებას იმ სისტემების შესახებ, რომლებიც ეფექტურად შეაფერხებენ ხანგრძლივ ცეცხლს ამ საშიში თერმული მოვლენების დროს. ამ სერტიფიკატების ერთდროული გამოყენება მნიშვნელოვნად ამცირებს სისტემის მნიშვნელოვან უარყოფით მოვლენებს. 2024 წლის ზოგიერთი ახალი კვლევა მიგვანიშნებს, რომ ამ სერტიფიკატების სწორი გამოყენების შემთხვევაში საწარმოებში პრობლემები დაახლოებით 2/3-ით ნაკლებად ხდება.

Გარემოსთან ადაპტაციის უნარი: კოროზიის წინააღმდეგ მიმართულება, ექვემოქმედების რეიტინგი და IP-სტანდარტის შემცველი კორპუსები

Სამრეწველო სამყაროს სჭირდება მაღალი ხარისხის მოწყობილობები, რომლებიც გამძლეა და დღესა დღეს უკეთესად მუშაობს. თანამედროვე კაბინეტები ან გამოქვებულია ნაღმის ფოლადისგან, ან ფარფლის სპრეისგან, რომლებიც მზადდება კოროზიის წინააღმდეგ NEMA 4X სტანდარტის დონის მიხედვით, რაც უზრუნველყოფს მათ მდგრადობას საწარმოში ხშირად გამოყენებად აგრესიული ქიმიკატების წინაშე. რიგორისტული მოთხოვნების შესაბამისად, ეს მოწყობილობები აკმაყოფილებს IBC სტანდარტებს სტრუქტურული მთლიანობის მიხედვით იმ ზონებში, სადაც მიწის აჩქარება აღწევს 0,3g-ს ან მეტს, რაც აუცილებელია ნაღვლის ხაზთან ახლოს მდებარე საწარმოებისთვის. IP65 კლასიფიკაცია ნიშნავს, რომ მტვერი და წყლის სტრუჯი არ შეხვდება შენახვის სივრცეში, ამიტომ მუშაობა უფრო სწორად გრძელდება, მაშინაც კი, როდესაც ტენიანობა 90% RH-ს აღემატება ან გრძელდება წვიმიანი ამინდი. ეს ყველა შეთავსებული გამძლობა იწვევს მნიშვნელოვნად გაზრდილ სამსახურის ვადას სტანდარტულ მოდელებთან შედარებით — როგორც წესი, 40-დან 60%-მდე გრძელდება. ეს ნიშნავს ნაკლებ რემონტს, ნაკლებ შეჩერებას და საერთო ეკონომიას მოწყობილობის მთელი სამსახურის ვადის განმავლობაში.

Ხელიკრული

Რა საშუალებებია გამოყენებული საწარმოებში ენერგიის დაგროვების კაბინეტებში ხანძრის საწინააღმდეგო უსაფრთხოების უზრუნველყოფაში?

Საწარმოებში ენერგიის დაგროვების კაბინეტებში გამოიყენება ხანძრის წინააღმდეგი მასალები, FM-200 ან Novec 1230 მსგავსი არაგამტარი სუფთა საშუალებებით ავტომატური ჩაქრობის სისტემები და თერმული მოვლენების შემოფარების პასიური ხანძრის ბარიერები. ეს საშუალებები შეესაბამება UL 9540A სტანდარტებს.

Როგორ გაზრდის ბატარეის მართვის სისტემა (BMS) ბატარეების სიცოცხლის ხანგრძლივობას?

BMS გაზრდის ბატარეების სიცოცხლის ხანგრძლივობას უჯრედების ძაბვის მონიტორინგით, გადატვირთვისა და ღრმა გამოტვირთვის თავიდან აცილებით და თერმული მართვის უზრუნველყოფით. ეს საშუალებები ეხმარება ბატარეებს 30–40 % უფრო ხანგრძლივად გამოყენებაში შედარებით მართვის გარეშე სისტემებთან.

Რა სერტიფიკატებია აუცილებელი საწარმოებში ენერგიის დაგროვების კაბინეტებისთვის?

Სერტიფიკატები მოიცავს IEC 62619-ს, ტრანსპორტირების უსაფრთხოების საკითხებში UN38.3-ს, ევროკავშირის შესაბამობის CE-ს და ხანძრის შემოფარების საკითხებში UL 9540A-ს. ეს სერტიფიკატები უზრუნველყოფენ ენერგიის დაგროვების სისტემებში უსაფრთხოებასა და სანდოობას.