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大型UPS供电系统设备配电介绍

来源:UPS电源维修手册 作者:机房360整理 更新时间:2010-10-28 14:00:54

摘要:

  1. 采用断路器以使设备与市电隔离
  
  在设备的输入端迸线的前一级应加装一个与设备功率容量相适应的断路器,专用于单独控制U鸭输人电源通郴干,所以在UPS输入断路器的下口不要再接其他的用电设备,以免影响UPS输入电源的正常通/断。这里要说明的是,有些用户要求UPS在市电掉电后,UPS靠电池工作的时间很长,从而使UPS所配的外接长延时电池的容量很大。为保证这部分外接电池能够有足够的充电电流,厂家会给UPS另外配一台外接长延时电池充电器。此充电器的交流输入电源要与UPS的输人电源同时通釉千,才能保证在有市电时,外接充电器对外接电池充电,市电断时,电池向UPS逆变器放电。这种充电器的交流输入端要与UPS的输人电源接在同一断路器的下口。在UPS输出端也应同样加设一个输出分电盘。
  
  2. 断路器的选型
  
  在为UPS选配输入/输出断路器时,首先要求断路器标你的额定电压要符合UPS的额定输入席打出电压,如对于单进单出的UPS应选单相额定电压为220V或250V的断路器,对三迸三出的USP可选三相额定电压为380V或415V的断路器。要注意断路器的额定分断能力ICU要符合UPS厂家的要求。
  
  断路器的标称额定电流要大于UPS的最大输入电流和输出电流。一般UPS厂家会直接给出输入席计出断路器的额定工作电流值或UPS最大输入席打出电流值。如果未给出,也可通过以下公式算出:
  
  式中,IIMAX。帐力最大输人电流,单位为A;P为UPS标称容量,单位为VA;PF0为负载功率因数:cosθ;Pc为充电功率,单位为W。如果厂家未给出Pc。值,可通过公式Pc=Uc×Ic计算出。这里的Uc为UPS均充电压,单位为V;Ic为UPS最大充电电流,单位为A0。ηAC-AC为UPS满载时交流输人至交流输出的效率。PFi为输入功率因数。
  
  另外,许多厂家都会允许UPS短时过载工作(为UPS标称功率的100%~125%),断路器也允许在过流125%时1~2min后才动作,所以这种过载情况一般不予考虑。
  
  3.USP输出配电方式
  
  用户的负载配电最好采用分级多路控制方式。末端某一支路发生过流或短路时,不会导致同一级中其他支路或上一级用电设备掉电,并且下一级断路器的总额定电流值不应大于上一级的130,以避免出现下一级每个支路断路器都没满载或者过载工作(断路器不跳闸),上一级断路器却因过载而跳闸,以致全部负载都断电。另外,上一级断路器的脱扣曲线和脱扣时间要大于下一级断路器的脱扣曲线和脱扣时间,以免下一级中支路出现尖峰、浪涌的情况或发生短路时上一级断路器先于下一级断路器脱扣,导致全部负载断电。
  
  4•输入、输出电缆选择
  
  UPS输入、输出接线都应选用多股铜芯的标准电缆。对于一般设备,随机说明书上会标出所用电缆的截面积。如果所用电缆长度超过100m时,其截面积还应加大。一般希望出现在电力线上的最大电压降不超过3V,以确保输入、输出电压稳定和供电安全。小功率UPS的输入、输出均为单相:火线十零线。零线与火线一定要按随机说明书中所要求的安装位置连接,特别要注意零线和安全地线位置,否则机仓外壳会带电或严重时造成负载烧坏。大中型UPS设备一般为输入三相五线制:三条火线(相线)+零线十安全地线。
  
  注意:零线不能在机仓配线位置与安全地线混接。
  
  5.专用供电
  
  专用供电是指从断路器配电盘到专用负载上且与其他负载不相连的电源供电线。UPS所供负载是重要的、非重要的负载,不应在其输入或输出并用其他非重要负载。专用供电线的使用主要有以下三个优点:
  
  (1)保护负载免受在同一个电路中由其他负载所引起的输人电压变化的影响。这种电压变化可能是由零线电压变化引起的,其电压变化一般是由负载突变造成的。这种电压变化可通过专用供电线来避免。
  
  (2)保护负载免受断电危害。一个负载的断电会因为另一个负载的故障造成主断路器跳闸而引起,而专用供电线没有其他负载所共用的断路器。
  
  (3)保护负载不受地线上的电压变化影响。专用供电线保证了其他负载不分享重要负载的地线,否则可能会带来地线噪声,产生地线压差,使重要负载的地线电压与配电盘处不一致(地线接地不好时)。这个问题称为"系统间地线噪声",它会使数据通信混乱,甚至造成重要负载的硬件电路损坏。
  
  6.输入隔离变压器
  
  UPS输入均可选用输入隔离变压器,这主要起到电涌抑制作用,以及完全消除交流电噪声共模噪声。共模噪声是地线与相线或零线间的瞬变压差,它是造成系统崩溃的最主要的原因,因为数字逻辑电路都直接或通过电容与地线相连,以此作为零电压基准。即使只有0•5V共模噪声,都会便电压参考点发生零漂,使系统逻辑混乱。因为大多数电流断路器或交流电分路器零线与地线是互连的,所以它们之间一般不会产生共模干扰。但线路破损或过载电流等,同样会使零线与地线存在噪声干扰。
  
  常模噪声是电源相线与零线间的瞬变压差,电源通过这两条线给电路供电。大多数常模千扰是由配电系统内的负载起动或停止或电机类负载,以及雷电造成零线上产生共模电压干扰或电涌电压而引起的。如果UPS没有输入隔离变压器,共模、常模干扰或电涌电压会直接进入UPS电子元器件中,并使其可靠性下降,严重时会损坏控制电路器件。依据当今半导体的密度和灵敏度,常模噪声值在lOV左右就会使元器件质量下降,为40V时就会毁坏元器件。
  
  对于UPS所供负载,同样也存在以上问题,但大多数U路输出加隔离变压器能较好地隔离共模和常模干扰,但并不能消除系统间的地线噪声。

    责任编辑:handsome

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