熔断器—储能系统的核心器件

什么是熔断器？

熔断器是一种用于保护电路的电子器件，它在电路中起到了“自动开关”的作用。熔断器（fuse）是指当电流超过规定值时，以本身产生的热量使熔体熔断，断开电路的一种电器。

熔断器是根据电流超过规定值一段时间后，以其自身产生的热量使熔体熔化，从而使电路断开；运用这种原理制成的一种电流保护器。

熔断器广泛应用于高低压配电系统和控制系统以及用电设备中，作为短路和过电流的保护器，是应用最普遍的保护器件之一。

熔断器的原理

利用金属导体作为熔体串联于电路中，当过载或短路电流通过熔体时，因其自身发热而熔断，从而分断电路的一种电器。熔断器结构简单，使用方便，广泛用于电力系统、各种电工设备和家用电器中。

熔断器的特性

高分断能力：熔断器可以分断大幅值过电流，分断能力从几十kA-几百KA， 适用于各种各样的电能量系统。

短路大电流限流能力：发生短路大电流故障时，相比其他电路保护器件，接入熔断器可使得通过的故障能量减少至百分之一，甚至千分之一以下；

短路分断速度快：熔断器分断速度一般为毫秒级别，甚至低于1毫秒；

可靠性高、寿命长、稳定性高：熔断器具备可靠的物理原理，无运动部件，对温湿度、振动、腐蚀、电磁场具有很强的耐受能力，且抗老化、免维护，无需调试，过电流防护的能力可几十年保持不变；

选型适用性强：熔断器对工控条件要求低，具备可靠的保护能力，易于和其他电器配合使用。

熔断器的分类

插入式熔断器、螺旋式熔断器、封闭式熔断器、快速熔断器、自复熔断器

在风光充储中，应用最多的是快速熔断器。

快速熔断器的结构和有填料封闭式熔断器基本相同，但熔体材料和形状不同，它是以银片冲制的有V形深槽的变截面熔体。快速熔断器通常简称“快熔”，其特点是熔断速度快、额定电流大、分断能力强、限流特性稳定、体积较小。

熔断器在风光充储中的应用

风电系统中，熔断器主要应用在控制系统和整流-逆变系统。风电系统熔断器配 备在交流输出侧、辅助变压器、防雷回路、测量回路及控制回路，部分系统还使用 少量直流熔断器。

光伏系统中，熔断器主要应用在汇流系统、逆变系统、控制系统。 光伏发电所用电压主要为1500VDC和1000VDC。

新能源储能系统中，熔断器主要应用在储能系统和逆变系统。

储能系统中熔断器的作用

储能系统是将电能转化为其他形式的能量储存起来，以备不时之需的设备。在储能系统中，熔断器起到了保护电路的作用，防止电流过大时对设备产生损害。具体来说，熔断器在储能系统中的应用主要有以下几个方面:

防止过充电:储能系统中的电池组在充电过程中，可能会出现过充电的情况。过充电不仅会降低电池的寿命，还可能引发火灾等安全隐患。熔断器可以监测电池组充电过程中的电流，一旦电流超过安全范围，熔断器将自动断开电路，防止过充电的发生。

防止过放电:储能系统中的电池组在放电过程中，可能会出现过放电的情况。过放电会导致电池组电压过低，从而影响储能系统的正常运行。熔断器可以监测电池组放电过程中的电流，一旦电流超过安全范围，熔断器将自动切断电路，防上过放电的发生。

防止短路:储能系统中的电路可能会因为各种原因出现短路故障，例如线路老化、设备损坏等。短路会导致电流骤增，可能引发火灾等严重后果。熔断器可以在短路故障发生时迅速切断电路，避免事故的发生

防止过载:储能系统中的设备在运行过程中，可能会因为负载过大而产生过载现象。过载会导致电流超过设备的额定电流，从而损坏设备或引发安全事故。熔断器可以监测电路中的电流，一旦电流超过额定值，熔断器将自动断开电路，防止过载的发生。

熔断器在不同类型储能系统中的应用

电池储能系统:熔断器在电池储能系统中的应用主要是保护电池组放电过程中的电路安全。通过安装熔断器，可以防止电池组因为过充电或过放电而受损，提高电池组的寿命和安全性

超级电容储能系统:熔断器在超级电容储能系统中的应用主要是保护超级电容器充放电过程中的电路安全。通过安装熔断器，可以防止超级电容器因为过充电或过放电而受损，提高超级电容器的寿命和安全性

压缩空气储能系统:熔断器在压缩空气储能系统中的应用主要是保护压缩机和储气罐等设备的电路安全。通过安装熔断器，可以防止设备因为过载或短路而受损，提高设备的寿命和安全性。

随着储能技术的不断发展，熔断器在储能系统中的应用越来越广泛。熔断器通过监测电流大小，及时切断电路，保护储能系统的安全运行。在不同类型的储能系统中，熔断器都扮演着重要的角色，保障设备和电路的安全性。