施耐德电气如何打破电池储能系统直流保护盲区

在全球加速脱碳进程与新型电力系统加快转型的背景下，鉴于新能源发电的间歇性特性，使得储能系统已成为新能源规模化应用的关键基础设施，其安全稳定运行也直接关乎能源网络的可靠性。

然而，尽管储能系统的发展前路广阔，但电池储能系统直流侧的电气安全挑战却也日益严峻——据中电联公布数据显示，2024年投运的电化学储能电站全年非计划停运超1700次。而从全球范围来看，全球已建成的储能电站火灾风险概率达1.52%。

如何梳理电池储能安全“症结”

破除直流保护系统“盲区”？

施耐德电气与海博思创联合发布《全域保护：消除电池储能系统直流保护盲区》专项白皮书，从系统级保护着手，为直流电保护应用提供了全面完整且可靠的破局之策。

传统之困

溯源保护盲区

「接触器+熔断器」这一组合是长期以来储能行业电气保护的常用之选，尽管在过去这种应用较为常见，但其也存在明显的安全隐患——保护盲区。

接触器因其结构特性无法承受大电流，在高频操作或超载时，其触头易因所产生的电弧发生熔焊粘连；熔断器不仅存在不可靠熔断区，而且比较”敏感“，长时间过载、过高电压、短路等多种异常情况都可能导致熔断器损坏。

当两者配合时，电路中存在明显保护盲区：当故障电流处于接触器耐受极限与熔断器动作阈值之间时，接触器会粘连、熔断器无法切断电流，安全隐患也由此而生。

局部之限

尝试有限改善

为弥补「接触器+熔断器」这一传统应用缺陷，行业开始尝试加入「高倍率短路保护开关」，以求实现更宽泛的保护区间。

高倍率短路保护开关能在特定故障发生时，无需依赖BMS系统信号指令、凭借自身脱扣机构动作自动切断电路。但这一新元器件的加入仅是在高电流区实现了局部保护，并没有系统性消除保护盲区。「接触器+高倍率短路保护开关+熔断器」的组合未形成系统性协同，对于电池储能系统的直流保护属于是“有作用，但还不足以覆盖全域”。

协同之道

实现全域保护

想要真正实现直流电池储能系统的“全域保护”，仅有元器件的“单打独斗”还远远不够。通过加入「融合开关」，「接触器+融合开关+熔断器」这“三剑客”可通过与电池管理系统（BMS）的深度联动，实现系统性构建“无盲区”的全域保护体系。

当故障电流较小时，由BMS与接触器实现协同主动保护；

当故障电流高于额定电流一定倍数时，融合开关与BMS展开配合，以秒级响应切断故障，避免接触器粘连；

当故障电流较大且上升速度较快时，熔断器提供毫秒级的快速保护。

通过三个元器件的协同配合，「接触器+融合开关+熔断器」方案精准避开了接触器粘连和熔断器干烧这两大保护盲区风险，真正实现了从低倍率到高倍率故障电流的全域保护，为储能系统提供了稳定可靠的安全屏障。

速度之快

突破毫秒级响应

回归实际应用场景，不同场景对保护装置的响应速度要求也不尽相同。秒级的全域保护解决方案下，还有没有可能让安全再快一些？

当然！「接触器+低倍率短路保护开关+熔断器」解决方案在全域保护基础上，进一步提升了响应速度。低倍率短路保护开关在故障电流达到阈值时，无需BMS指令，即可通过机械脱扣自主动作实现毫秒级分断，避免通讯延迟风险。与此同时，低倍率短路保护开关覆盖更多熔断器临界范围，在熔断器因一致性问题出现临界位置偏移时也能提供稳定系统保护，是极速响应与高安全要求应用场景下的更优之选。

随着电池储能系统向大容量、高功率密度、高安全需求的不断演进，电池储能系统的全域保护同样需与时俱进。在未来，施耐德电气将持续以先进的行业洞察与创新的技术协同，守护储能安全这一新能源规模化发展的“生命线”，护航新型电力系统的安全有序转型。