由于風(fēng)能和太陽能裝置等替代能源的產(chǎn)生，儲能系統(tǒng) (ESS) 的出現(xiàn)推動了國家電氣規(guī)范( NEC ) 中對安全安裝這些儲能系統(tǒng)的安裝要求的需求。此信息對于要安裝的電氣安全系統(tǒng)的安裝人員和檢查員都很重要。這有助于確保建筑物內(nèi)的居住者以及建筑物本身的安全。我們將探討 2017 年NEC第 705 條“互連能源”和第 706 條“儲能系統(tǒng)”中的一些要求。

第 706 條主要是由NEC相關(guān)委員會組成的由 79 名成員組成的直流 (DC) 任務(wù)組的工作成果。DC 任務(wù)組結(jié)合了許多不同來源、工作組、組織和公司的意見，包括 IEEE 電池組、第 690 條任務(wù)組、美國電氣制造商協(xié)會和設(shè)備制造商。

第 706 條的制定過程中引用了 12 個標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)包含在第 706.1 條范圍后面的信息說明中。正在發(fā)展的 DC 工作組還必須考慮條款中有關(guān)儲能的現(xiàn)有文本，例如第 480、690、692 和 694 條，以及這些條款如何與新的第 706 條相關(guān)聯(lián)。

首先，重要的是要了解第 706 條適用于什么以及不適用于什么。第 706 條的范圍告知準(zhǔn)則用戶，該信息適用于所有永久安裝的儲能系統(tǒng)。這適用于在超過 50 伏交流電或 60 伏直流電下運行的 ESS。這些可以是獨立的，也可以與其他電力生產(chǎn)源交互。

 

 

定義很重要

到底什么是儲能系統(tǒng)？由于這是 2017 NEC的新文章，因此定義將討論的內(nèi)容非常重要。ESS 是一個或多個組裝在一起的組件，能夠存儲能量以供將來使用。它可以包括（但不限于）電池、電容器和動能裝置（例如飛輪和壓縮空氣）。其中一些系統(tǒng)可以提供交流或直流輸出以供使用。它們還可以包括逆變器和轉(zhuǎn)換器，以將存儲的能量轉(zhuǎn)換為電能。[參見照片 1 和 2。]

NEC 706.2中的定義描述了三種類型的存儲系統(tǒng)。這些系統(tǒng)是：

• 儲能系統(tǒng)，獨立；
• 儲能系統(tǒng)，由
  匹配組件預(yù)先設(shè)計；和
• 儲能系統(tǒng)，其他。

電池也是第 706 條中定義的術(shù)語。電池定義為以串聯(lián)、并聯(lián)或兩者組合的方式電氣連接在一起的兩個或多個電池，以提供所需的工作電壓和電流水平。我們將更多地討論電池，理解這個定義對于正確應(yīng)用本規(guī)范非常重要。

如何以及在何處使用它們

儲能系統(tǒng)可以（并且通常）連接到其他能源，例如本地公用事業(yè)配電系統(tǒng)。可能有一個或多個源連接到 ESS。與其他能源的連接需符合705.12的要求。第 705 條涵蓋安裝一個或多個與一次電力來源并聯(lián)運行的電力生產(chǎn)源。

連接點在 705.12 中進行了說明，并告知規(guī)范用戶互連電源的輸出必須按照 705.12(A) 或 (B) 中的規(guī)定進行連接。查看 705.12(A)，可以確定這適用于連接的供電側(cè)。這里的語言解釋了允許將電力生產(chǎn)源連接到服務(wù)斷開裝置的供電側(cè)，如 230.82(6) 中所允許的。第 230 條包含電力服務(wù)的要求。

列表中的下一個是 705.12(B)，它涉及連接的負載側(cè)。連接這一側(cè)的信息指示安裝人員，允許將互連電源的輸出連接到場所內(nèi)任何配電設(shè)備上其他電源的服務(wù)斷開裝置的負載側(cè)。此外，本準(zhǔn)則文本指示本準(zhǔn)則的用戶為此目的遵守 705.12(B)(1) 至 (B)(5)。

斷開裝置是這些系統(tǒng)的一個重要考慮因素。此信息可在 706.8(A) 中找到。至關(guān)重要的是，服務(wù)多個電源的負載斷開裝置在處于關(guān)閉位置時斷開所有能源。這有助于確保工人的安全以及設(shè)備和結(jié)構(gòu)的安全。

如果主電源意外丟失，帶有公用事業(yè)互動逆變器的 ESS 需要符合 705.40 的要求，其中規(guī)定主電源丟失后，電力生產(chǎn)源將自動與所有未接地的設(shè)備斷開連接。主電源的導(dǎo)體，并且在主電源恢復(fù)之前不會重新連接。本節(jié)還告訴規(guī)范用戶，交互式逆變器可以作為獨立系統(tǒng)運行，為已與電力生產(chǎn)和配電網(wǎng)絡(luò)電源斷開的負載供電。

安裝儲能系統(tǒng)時，需要對連接點提出具體要求。ESS 和電力生產(chǎn)源之間的連接點必須符合前面提到的 705.12。

儲能系統(tǒng)的位置

在安裝該設(shè)備之前，與電力檢查機構(gòu)規(guī)劃和討論儲能系統(tǒng)的位置非常重要。在許多情況下，這將包括建筑檢查員和消防隊長。706.10 中的語言告知安裝人員或檢查員電池位置必須符合本節(jié)中的信息。

適當(dāng)?shù)耐L(fēng)對于驅(qū)散因使用電池而產(chǎn)生的有害氣體非常重要。需要采取措施使存儲裝置中任何可能的氣體充分?jǐn)U散和通風(fēng)，以防止爆炸性混合物積聚。允許預(yù)先設(shè)計或獨立的能量存儲系統(tǒng)根據(jù)制造商的建議和系統(tǒng)列表提供通風(fēng)。

使用電池作為儲能系統(tǒng)時的另一個重要考慮因素是保護帶電部件。指示帶電部件的防護需要遵守標(biāo)題為“帶電部件接地”的 110.27。這包括防止存儲系統(tǒng)意外接觸或物理損壞。安裝電池系統(tǒng)的房間和其他看守位置的入口處需要有警告標(biāo)志。這些警告標(biāo)志的標(biāo)記必須符合 110.21(B) 中的要求，該要求為現(xiàn)場應(yīng)用的危險標(biāo)記和警告標(biāo)簽提供了指導(dǎo)。

儲能系統(tǒng)內(nèi)部和周圍所需的工作空間也必須符合 110.26 的規(guī)定。工作空間是從 ESS 模塊、電池柜、機架或托盤的邊緣開始測量的。處理電池架時，電池容器與不需要維護的側(cè)面的任何墻壁或結(jié)構(gòu)之間需要至少保留 25 毫米（1 英寸）的間隙。允許儲能系統(tǒng)模塊、電池柜、機架或托盤接觸相鄰的墻壁或結(jié)構(gòu)，前提是電池架具有不少于其長度的 90% 的自由空間。信息說明增加了一些清晰度，因為通常需要這個額外的空間來容納能量存儲系統(tǒng)設(shè)備、起重設(shè)備、托盤移除或溢出遏制。

同樣，對于預(yù)設(shè)計和獨立的儲能系統(tǒng)也給予指導(dǎo)和補貼。706.10(C) 最后一段中的語言建議，根據(jù)制造商的建議和系統(tǒng)列表，允許預(yù)設(shè)計和獨立的能量存儲系統(tǒng)在系統(tǒng)內(nèi)的組件之間留有工作空間。

最后，對于封閉 ESS 的房間，必須討論并深思熟慮出入口的注意事項和規(guī)劃。有關(guān)用于進出指定為能量存儲系統(tǒng)房間的房間的人員門的信息，請參見 706.10(D)。這些門需要朝出口方向打開，并且必須配備列出的應(yīng)急硬件。第 706.10(E) 節(jié)規(guī)定，必須為與儲能系統(tǒng)及其設(shè)備和組件相關(guān)的工作空間提供照明。提供這種所需照明的燈具不能僅通過自動裝置來控制。這些燈具的特定位置要求不能讓維護人員接觸帶電的系統(tǒng)組件，也不能在燈具發(fā)生故障時對系統(tǒng)或系統(tǒng)組件造成危險。

ESS 的牌匾和目錄

對于從事儲能系統(tǒng)工作的個人來說，能夠找到系統(tǒng)的電源目錄非常重要。與主電源互連的替代能源系統(tǒng)可能會傷害在進行維修或維護之前未正確斷開電源的工人。很多時候，原始安裝人員或原始承包商無法在該系統(tǒng)上工作。

準(zhǔn)備充分的特定目錄將確保最終用戶在需要維修或維護時可以找到并斷開系統(tǒng)組件。該名錄應(yīng)該是一塊永久性的牌匾或名錄，標(biāo)明該場所內(nèi)的所有電源。該目錄應(yīng)安裝在每個服務(wù)設(shè)備地點以及能夠互連的所有電力生產(chǎn)源地點。標(biāo)記或標(biāo)簽還需要符合 110.21(B) 的規(guī)定。[參見照片3。]

過流保護

與電氣系統(tǒng)的其他方面一樣，儲能系統(tǒng)電路和設(shè)備的適當(dāng)過流保護是安全且正常運行的 ESS 的一個重要方面。電路導(dǎo)體需要按照第240條的要求進行保護。這些儲能系統(tǒng)電路的保護裝置應(yīng)符合706.21(B)至(F)的要求，并從源頭保護電路免受過電流影響。

電化學(xué)儲能系統(tǒng)

第 706 條第三部分適用于包含密封和非密封電池、電池組的儲能系統(tǒng)，或包含多個密封電池或電池組（不屬于所列產(chǎn)品中的組件）的系統(tǒng)模塊。第 706 條第 III 部分介紹中的信息說明指出，集成到較大的所列設(shè)備（例如不間斷電源 (UPS)）中的儲能組件（例如電池）是一個組件的示例。列出的產(chǎn)品。

對于住宅單元，ESS 導(dǎo)體之間或接地電壓不能超過 100 伏。例外情況是，在日常 ESS 維護期間無法觸及帶電部件的情況下，住宅單元儲能系統(tǒng)允許電壓超過 100 伏。此信息可在 706.30(A) 中找到。

當(dāng)解決需要現(xiàn)場維修的串聯(lián)電池電路的斷開問題時，如果電路之間的電壓或接地電壓超過 240 伏標(biāo)稱值，則必須采取措施將串聯(lián)電池組斷開成標(biāo)稱值不超過 240 伏的分段，以便由合格人員進行維護。允許使用無負載斷路螺栓或插入式斷開裝置。

ESS的另一個方面是存儲系統(tǒng)維護斷開裝置。導(dǎo)體之間或接地電壓超過 100 伏的儲能系統(tǒng)必須具有只有合格人員才能操作的斷開裝置，用于斷開蓄電系統(tǒng)中的未接地和接地電路導(dǎo)體以進行維護。重要的是要指出，該斷開裝置不能斷開接地電路導(dǎo)體以平衡任何其他電氣系統(tǒng)。與上述用于斷開串聯(lián)電池電路的情況有些不同，允許使用無負載斷路額定開關(guān)作為斷開裝置。

在安裝或檢查超過100伏的儲能系統(tǒng)時，導(dǎo)體之間或?qū)Φ爻^100伏的儲能系統(tǒng)的電池電路允許使用不接地的導(dǎo)體運行。對于這種情況，必須為裝置提供接地故障檢測器和指示器，以監(jiān)控存儲系統(tǒng)內(nèi)是否存在接地故障。

通常使用柔性電纜來檢查或安裝電池系統(tǒng)，以允許各種電池之間的互連。電池外殼內(nèi)允許使用第 400 條中規(guī)定的尺寸為 2/0 AWG 及更大的柔性電纜，從電池端子到附近的接線盒，并在接線盒中使用經(jīng)批準(zhǔn)的接線方法進行連接。記住NEC內(nèi)誰負責(zé)批準(zhǔn)？批準(zhǔn)由具有管轄權(quán)的機構(gòu) (AHJ) 授予。電池外殼內(nèi)的電池和電池之間也允許使用柔性電池電纜。這些電纜需要列出并標(biāo)識為防潮電纜。安裝柔性細絞線電纜時，請記住這些電纜僅允許與符合 110.14 的端子、接線片、設(shè)備或連接器一起使用。

如果頂部端子電池安裝在分層機架或電池柜的架子上，則必須在存儲系統(tǒng)組件的最高點與該點上方的行、架子或天花板之間提供符合存儲設(shè)備制造商說明的工作空間。706.34(B) 中的信息說明指導(dǎo)本準(zhǔn)則的用戶IEEE 1187 題為“固定應(yīng)用閥控鉛酸電池安裝設(shè)計和安裝的推薦實踐”。本文件為閥控式鉛酸 (VRLA) 電池（機柜中最常用的電池）的頂部間隙提供指導(dǎo)。706.34(C)中還明確規(guī)定專用電池室內(nèi)不允許有燃氣管道。腐蝕性場所中的揮發(fā)性氣體混合物會引發(fā)麻煩。

液流電池儲能系統(tǒng)

液流電池儲能系統(tǒng)的要求可以在第 706 條第四部分中找到。一般來說，進出該系統(tǒng)和系統(tǒng)組件的所有電氣連接都需要符合標(biāo)題為“燃料電池系統(tǒng)”的第 692 條的適用規(guī)定。 ” [參見照片4。]

液流電池儲能系統(tǒng)和系統(tǒng)組件還必須符合第706條第一部分和第二部分的規(guī)定。除非第706條另有規(guī)定，液流電池儲能系統(tǒng)必須遵守第692條的適用規(guī)定。

其他儲能技術(shù)

其他儲能技術(shù)的信息可在第 706 條第五部分中找到。此信息適用于使用其他旨在存儲能量的技術(shù)的 ESS，以及當(dāng)需要電力時使用存儲的能量來生成必要的電力。所有進出該系統(tǒng)和系統(tǒng)組件的電氣連接都必須符合 NEC 的適用規(guī)定。除非第 706 條另有規(guī)定，這些“其他”儲能技術(shù)需要遵守第 705 條第三部分的適用規(guī)定。

多年來，儲能系統(tǒng)一直是我們建筑環(huán)境的一部分。與任何新技術(shù)一樣，有時NEC需要迎頭趕上，以便提供安全安裝這些系統(tǒng)的信息。許多與 ESS 相關(guān)的替代能源系統(tǒng)經(jīng)過設(shè)計并打算運行數(shù)年。在這種情況下，用于收集、保存和分配這些能量的系統(tǒng)得到安裝人員和檢查員的必要關(guān)注以確保多年的正常運行也同樣重要。

作為安裝人員和檢查人員，我們的目標(biāo)應(yīng)該是繼續(xù)邁向電氣安全環(huán)境。確保您的家人以及其他家庭的用電安全是一項成就，也是值得自豪的事情。請記住，電氣行業(yè)安裝人員和檢查人員通常是防止電氣事故或死亡的第一道防線。他們是消防和安全組織長隊中的“第一預(yù)防者”。

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本文由日本NEC鋰電池中國營銷中心于2023-07-03 21:50:17 整理發(fā)布。
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