目錄:
2用戶(hù)在購買(mǎi) UPS 時(shí),應該考慮的基本安裝設計參數
UPS電源設備及配件在出廠(chǎng)前都進(jìn)行過(guò)嚴格的檢查和測試,設備抵達現場(chǎng)后,用戶(hù)應做以下幾項安裝前的準備工作。
1大型UPS電源對場(chǎng)地、環(huán)境的要求
(1)設備就位場(chǎng)地應該是“工業(yè)類(lèi)型”的硬質(zhì)水泥型的水平地面,如果采用防靜電活動(dòng)地板,則需要在考慮到地板的平均負荷量的基礎上,還要根據UPS電源的重量來(lái)設計制作供安裝設備的托架。
對于多數大型UPS電源來(lái)說(shuō),其標準機型的電纜為下進(jìn)下出型。UPS電源機柜的通風(fēng)的進(jìn)氣口位于機柜的正面或側面,出氣口在機柜的上部或后面。為此,在安裝UPS電源時(shí),要求用戶(hù)事先準備好電纜敷設地溝。地溝的深度為40 cm左右。當用戶(hù)采用橋架電纜敷設時(shí),應選用電纜為上進(jìn)上出型的機型。
(2)UPS電源供電系統應安裝在具有通風(fēng)良好、涼爽、濕度不高和具有無(wú)塵條件的清潔空氣的運行環(huán)境中。盡管一般的UPS所允許的溫度范圍為0℃~ 40℃之間。然而,如果條件允許時(shí),應將環(huán)境溫度控制在35℃以下。UPS電源廠(chǎng)家推薦的工作溫度為20℃~25℃。濕度控制在50%左右為宜。此外,在UPS電源運行的房間里不應存放易燃、易爆或具有腐蝕性的氣體或液體的物品。
(3)嚴禁將UPS電源安裝在具有金屬導電性的塵埃的工作環(huán)境中,否則會(huì )導致設備產(chǎn)生短路故障。也不宜將UPS安放在靠近熱源處。
(4)不管所配的UPS電源蓄電池組是否配有帶溫度補償的充電器。為了確保蓄電池組的使用壽命,應該將蓄電池房的溫度控制在20℃~25℃之間。
(5)UPS電源的左右側一定要保持有 50mm 的空間,后面有100mm空間,以保證UPS電源通風(fēng)良好。UPS電源前面應有足夠的操作空間。
通過(guò)實(shí)踐證明,UPS電源最好不要靠墻安裝,UPS電源與墻之間要留有1m左右的距離,以便于UPS電源的維修。
有關(guān)各種UPS電源的具體安裝數據,請參看隨機帶來(lái)的用戶(hù)手冊。
(6)用戶(hù)在設計UPS電源機房的通風(fēng)冷卻系統時(shí),請參看下面有關(guān)各種UPS電源的功耗和通風(fēng)量的數據。
2用戶(hù)在購買(mǎi) UPS 電源時(shí),應該考慮的基本安裝設計參數
在表6中列出輸出功率為30~400kVA UPS的典型輸入電流、/輸出電流、功耗以及所需的通風(fēng)量等參數。這些參數可供用戶(hù)在UPS電源機房進(jìn)行安裝時(shí),選配電力電纜尺寸和估算應配置的空調機的容量時(shí)使用。例如,用戶(hù)可按照功率為1kW的空調設備可以產(chǎn)生860大卡的制冷量這樣的數據來(lái)估算空調機的總制冷量。在這里需要說(shuō)明的是:在表6中未給出蓄電池組的工作電流值,這是因為各個(gè)UPS 電源生產(chǎn)廠(chǎng)家的設計思路不同,而采用不同的蓄電池組的電源電壓的緣故。常見(jiàn)的蓄電池組電壓有:
(30×12)= 360V;
(32×12)= 384V;
(33×12)= 396V;
(35×12)= 420V;
(40×12)= 480V;
(48×12)= 576V。
表6 大型UPS電源的安裝技術(shù)參數
標稱(chēng)
輸出功率(kVA) |
30 |
40 |
60 |
80 |
120 |
200 |
300 |
400 |
交流輸入電源 |
380 / 400 / 415V, +10%,-15% |
|||||||
最大輸入電流(A)
(滿(mǎn)載+電池浮充
電流) |
62 |
80 |
120 |
150 |
230 |
390 |
570 |
765 |
標稱(chēng)輸出電流(A) |
43 |
57 |
87 |
122 |
183 |
305 |
456 |
609 |
帶額定負載時(shí)
的功耗(kW) |
2.2 |
3.2 |
4.3 |
5.6 |
7.5 |
12.4 |
17 |
22 |
通風(fēng)量(m3/h) |
512 |
800 |
1120 |
1800 |
2600 |
3500 |
5500 |
6160 |
基于這些原因,用戶(hù)應根據自己所選用的UPS電源的標稱(chēng)輸出功率(kVA)及不同蓄電池組的臨界放電電壓值來(lái)估算可能流過(guò)蓄電池電力電纜的最大電流值。對于上述不同蓄電池組的標稱(chēng)臨界放電電壓值為:
30×12V蓄電池組為300V;
32×12V蓄電池組為320V;
33×12V蓄電池組為330V;
35×12V蓄電池組為350V;
48×12V蓄電池組為480V。
3設備到貨后由用戶(hù)進(jìn)行的工作
(1)取貨
對所到的設備,用戶(hù)要檢查其在運輸過(guò)程中是否受到損壞,若有損壞,可按照常規手續向運輸部門(mén)索取賠償,并在現場(chǎng)將損壞現象記錄并拍照,最好通知商檢部門(mén)前來(lái)驗證。此外,還要按定貨單與到貨情況進(jìn)行核對,若有不符合的地方,在交涉時(shí)要引證裝箱單證號。
(2)存放
設備必須存放在干燥通風(fēng)處,要有遮蓋,防止雨水淋濕、濺濕或化學(xué)試劑的腐蝕。建議用原包裝存放,因為在存儲期間,該包裝能起到最大限度的保護作用。
如果在最后安裝前拆去了包裝,要用護套蓋住設備,防止灰塵、瓦礫、金屬絲、油漆等進(jìn)入。
由于蓄電池是密封鉛酸蓄電池,所以存儲時(shí)間不得超過(guò)6個(gè)月,蓄電池存放處的環(huán)境溫度不能超過(guò)25℃,較高的溫度將使其存儲時(shí)間減少,使蓄電池的技術(shù)性能變差,若存儲時(shí)間超過(guò)上述的最大限度,應馬上對蓄電池充電,否則會(huì )縮短蓄電池的壽命,甚至損壞。
(3)拆包裝箱
UPS電源設備和配件包裝均為木箱。在拆箱時(shí)必須小心拆卸,及時(shí)檢查設備和配件(蓄電池等)在運輸過(guò)程中是否被損壞。在清除包裝材料之前,要確認所有的配件都已到齊。如果設備或配件在運輸過(guò)程中被損壞,或設備和配件與定貨合同不符時(shí),應及時(shí)作現場(chǎng)記錄,并立即與供貨公司聯(lián)系。
(4)搬運
——從底部搬運
用集裝箱搬運車(chē)或鏟車(chē)搬運機柜時(shí),為了給鏟車(chē)留下鏟叉的通道,不要封住UPS電源柜和蓄電池柜前后的底座檔板,可在搬后再蓋上。
——從頂部搬運
配備必備的吊鉤,搬運設備時(shí)用高架吊車(chē)起吊設備,注意機柜不要開(kāi)封,以免起吊時(shí)造成設備變形或損壞。
(5)機柜的定位與加固
機柜就位后,調整機柜地腳螺栓的高度,使第一個(gè)機柜完全豎直,然后再調整其他機柜地腳螺栓的高度,使所有的機柜柜門(mén)完全平行。
為防止地震時(shí)UPS電源發(fā)生前、后、左、右移動(dòng)而影響供電,在UPS電源定位后,要用螺絲將并排擺放的機柜相互栓住,還要將UPS電源機柜與地面加固。有的UPS電源機柜可以直接用膨脹螺栓與地面加固。有的UPS電源地腳是滾輪的,無(wú)法直接與地面加固,對于這樣的UPS電源機柜在定位后可以用角鋼在緊靠著(zhù)UPS電源地腳前、后處,用10mm2以上的膨脹螺栓與地面進(jìn)行加固。這樣安裝后的設備比較安全、可靠。
4注意事項
(1)為了確保操作人員和設備的安全,在安裝、啟動(dòng)設備前應仔細閱讀相關(guān)的“安裝和操作”手冊。
(2)UPS與市電電源及負載連接時(shí)應注意以下幾點(diǎn):
檢查UPS電源柜上所標的輸入參數,是否與市電的電壓和頻率一致;
檢查UPS電源輸入線(xiàn)的相線(xiàn)與零線(xiàn)是否遵守廠(chǎng)家規定;
檢查負載功率是否小于UPS電源額定輸出功率。
5電纜的選擇和接線(xiàn)
在UPS電源供電系統中主要用到三種電纜:電力電纜、接地電纜和控制電纜。
(1)電力電纜
電力電纜包括交流輸入、交流輸出和電池電纜 。
——電力電纜截面的選擇
用戶(hù)在安裝UPS電源時(shí)往往都會(huì )提出機器的輸入、輸出和蓄電池的輸出線(xiàn)的線(xiàn)徑問(wèn)題。導線(xiàn)的選用,根據用途、種類(lèi)、結構尺寸、載流量等不同類(lèi)型,有不同的使用范圍和要求。由于 UPS電源均安裝于室內,而且距離負載較近,其走線(xiàn)多為地溝或明線(xiàn),所以一般采用銅芯橡皮絕緣電纜。其導線(xiàn)截面積主要考慮3個(gè)因素:
符合電纜使用安全的標準;符合電纜允許的溫升;滿(mǎn)足電壓降要求。
UPS電源要求最大電壓降為:交流50Hz回路電壓降比率≤3%;直流回路電壓降比率≤1%,如果壓降超過(guò)上述范圍,必須加粗導線(xiàn)截面積。
其計算方法如下:
——先求出電流值
交流輸入、輸出電流的計算:
因為 P=3×U相×I相×cosφ(單相輸出者則為:P=UIcosφ)
所以 I相=P/(3×U相×cosφ)=S/(3×U相)
例如:380V、50Hz、250kVA UPS的輸出電流為:
I相=250×103/(3×220)≈ 380(A)
——確定導線(xiàn)截面積。
100m長(cháng)回路的電壓降比率(銅芯電纜)如表7、表8所示。
查表7可知:當輸出線(xiàn)約100m長(cháng)時(shí),可選擇185mm2的銅芯電纜,超過(guò)100m長(cháng)時(shí)則需加粗些,因為100m的線(xiàn)路壓降已達2.7%了。如果輸出線(xiàn)在80m以下時(shí),可選截面積為150mm2 的銅芯電纜,此時(shí)電壓降為3.1×80/100=2.48%。
同理,可確定蓄電池輸出線(xiàn)的最小截面積:
直流輸出電流I=P/U,這里要注意的是U應取最小值。
逆變器輸入電壓為362V~480V的三相380V、250kVA UPS電源,蓄電池的最大放電電流為:
I=250×103/362=690(A)
所以蓄電池輸出線(xiàn)應選600mm2以上的銅芯電纜。如果輸出線(xiàn)小于100米,可視情況減小截面積,為了布線(xiàn)方便可用多條軟電纜以并聯(lián)形式聯(lián)接。
表7 三相線(xiàn)路(銅芯導體)的電壓降比率(%),50/60Hz,3相,380V
|
35
mm 2 |
50
mm 2 |
70
mm 2 |
95
mm 2 |
120
mm 2 |
150
mm 2 |
185
mm 2 |
240
mm 2 |
300
mm 2 |
||
50A |
1.3 |
1.0 |
|
|
|
|
|
|
|
||
63A |
1.7 |
1.2 |
0.9 |
|
|
|
|
|
|
||
70A |
1.9 |
1.4 |
1.0 |
0.8 |
|
|
|
|
|
||
80A |
2.1 |
1.6 |
1.2 |
0.9 |
0.7 |
|
|
|
|
||
100A |
2.7 |
2.0 |
1.4 |
1.1 |
0.9 |
0.8 |
|
|
|
||
125A |
3.3 |
2.4 |
1.8 |
1.4 |
1.1 |
1.0 |
0.8 |
|
|
||
160A |
4.2 |
3.1 |
2.3 |
1.8 |
1.5 |
1.2 |
1.1 |
0.9 |
|
||
200A |
5.3 |
3.9 |
2.9 |
2.2 |
1.8 |
1.6 |
1.3 |
1.2 |
0.9 |
||
250A |
|
4.9 |
3.6 |
2.8 |
2.3 |
1.9 |
1.7 |
1.4 |
1.2 |
||
320A |
|
|
4.6 |
3.5 |
2.9 |
2.5 |
2.1 |
1.9 |
1.5 |
||
400A |
|
|
|
4.4 |
3.6 |
3.1 |
2.7 |
2.3 |
1.9 |
||
500A |
|
|
|
|
4.5 |
3.9 |
3.4 |
2.9 |
2.4 |
||
600A |
|
|
|
|
|
4.9 |
4.2 |
3.6 |
3.0 |
||
800A |
|
|
|
|
|
|
5.3 |
4.4 |
3.8 |
||
1000A |
|
|
|
|
|
|
|
6.5 |
4.7 |
——連接單機UPS電源系統的電纜參數
表9是按電源和負載的線(xiàn)電壓為380V時(shí)的額定功率計算的;
電源1的電流值和電纜截面積是按功率因數為0.8的額定負載以及最小的電池浮充電壓時(shí)計算的;
電池的電流和電纜截面積是按放電周期結束時(shí)的最大電流計算的;
電源2和負載的電流以及電纜截面積是按功率因數為0.8的額定負載計算的。
表8 直流線(xiàn)路(銅芯導體)的電壓降比率(%)
|
25
mm 2 |
35
mm 2 |
50
mm 2 |
70
mm 2 |
95
mm 2 |
120
mm 2 |
150
mm 2 |
185
mm 2 |
240
mm 2 |
300
mm 2 |
||
100A |
5.1 |
3.6 |
2.6 |
1.9 |
1.3 |
1.0 |
0.8 |
0.7 |
0.5 |
0.4 |
||
125A |
|
4.5 |
3.2 |
2.3 |
1.6 |
1.3 |
1.0 |
0.8 |
0.6 |
0.5 |
||
160A |
|
|
4.0 |
2.9 |
2.2 |
1.6 |
1.2 |
1.1 |
0.8 |
0.7 |
||
200A |
|
|
|
3.6 |
2.7 |
2.2 |
1.6 |
1.3 |
1.0 |
0.8 |
||
250A |
|
|
|
|
3.3 |
2.7 |
2.2 |
1.7 |
1.3 |
1.0 |
||
320A |
|
|
|
|
|
3.4 |
2.7 |
2.1 |
1.6 |
1.3 |
||
400A |
|
|
|
|
|
|
3.4 |
2.8 |
2.1 |
1.6 |
||
500A |
|
|
|
|
|
|
|
3.4 |
2.6 |
2.1 |
||
600A |
|
|
|
|
|
|
|
4.3 |
3.3 |
2.7 |
||
800A |
|
|
|
|
|
|
|
|
4.2 |
3.4 |
||
1000A |
|
|
|
|
|
|
|
|
5.3 |
4.2 |
||
1250A |
|
|
|
|
|
|
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|
|
5.3 |
表9 連接單機UPS電源系統的電纜參數
逆變器
額定輸
出功率
(kVA) |
所吸收的相電流(A) |
銅芯電纜線(xiàn)的截面積(mm 2)** |
||||
380V的
電源1 |
380V的
電源2和
負載 |
電
池 |
380V的
電源1 |
380V的
電源2和
負載 |
電
池 |
|
帶或不帶
電池* |
帶或不帶
電池* |
|||||
40 |
72 |
61 |
101 |
35 |
35 |
50 |
60 |
108 |
91 |
153 |
35 |
35 |
70 |
80 |
142 |
121 |
202 |
50 |
50 |
95 |
100 |
180 |
152 |
254 |
70 |
70 |
120 |
120 |
216 |
182 |
305 |
70 |
70 |
2×70 |
160 |
286 |
242 |
400 |
95 |
95 |
2×95 |
200 |
358 |
303 |
505 |
120 |
120 |
2×95 |
250 |
447 |
379 |
630 |
185 |
185 |
2×120 |
300 |
537 |
455 |
758 |
2×95 |
2×95 |
2×120 |
400 |
727 |
606 |
1013 |
2×120 |
2×120 |
2×185 |
500 |
896 |
787 |
1252 |
2×185 |
2×185 |
3×150 |
600 |
1089 |
944 |
1519 |
2×240 |
2×240 |
3×185 |
需要說(shuō)明的是:
* 對頻率轉換器,有關(guān)電源2的參數不適用。
** 電纜的截面積是按銅芯電纜計算的(如果用鋁芯電纜則需要增加30%),同時(shí)考慮了溫度的上升以及最多100m(交流回路)或25m(直流回路)的線(xiàn)路壓降。如果線(xiàn)路更長(cháng),則要選用截面積更大的電纜,以保證線(xiàn)路壓降比率≤3%(交流)或≤1%(直流)。
——并聯(lián)UPS電源中有關(guān)電源2和負載的參數
若系統安裝有冗余逆變器,則只需考慮給負載供電所要求的逆變器臺數(例如:在3臺并聯(lián)UPS電源系統中,其中一臺為冗余UPS電源,這時(shí)在確定電源2和負載的電流及其電纜截面積時(shí)只需考慮兩臺UPS電源)。
(2)接地電纜
安全接地線(xiàn):它是同機殼相連的安全接地線(xiàn),一般它的線(xiàn)徑應為電力電纜的0.5~1倍左右。
邏輯控制板接地線(xiàn):它為邏輯控制板提供必要的參考地電平。它是為防止因鄰近設備中所產(chǎn)生的電磁干擾信號串入控制電路而影響UPS系統的正常運行而配置的接地系統,控制地線(xiàn)不但不能同安全地線(xiàn)相連,而且應將它裝入專(zhuān)用的管道中。一般,這根控制地線(xiàn)的截面積應選用4mm 2 以上的多股銅芯電纜連接為宜,并用黃/綠相間的顏色作為標志。
(3)UPS電源的零線(xiàn)
UPS電源的零線(xiàn)截面積應為相線(xiàn)截面積的1.2~1.5倍。按慣例,用戶(hù)應將電源零線(xiàn)和接地線(xiàn)分開(kāi)敷設,但用戶(hù)可在最終接地點(diǎn)使用單點(diǎn)接地系統。
(4)UPS電源中的控制電纜
在UPS電源電源中,一般需要配置如下的控制線(xiàn):
從UPS電源報警接口板到遠程監視器之間所需的控制線(xiàn);
從UPS電源報警“繼電器干接點(diǎn)”接口板到用戶(hù)“自定義的報警裝置”之間的控制線(xiàn);
從UPS電源主機到蓄電池斷路器開(kāi)關(guān)之間的控制線(xiàn);
從UPS的RS232/RS485接口到遠程微機終端或調制解調器(modem)的控制線(xiàn);
從UPS電源主機到遠程、緊急停機開(kāi)關(guān)之間的控制線(xiàn)等。
對于上述的控制線(xiàn),一般應選用帶屏蔽的多芯電纜、帶屏蔽的扁平電纜或帶屏蔽的多股絞線(xiàn)為宜。每根連接芯線(xiàn)的截面積在1mm2以上為宜。
有關(guān)不同截面積電纜所允許的載流量以及美國線(xiàn)規AWG與公制導線(xiàn)截面積的對照表參見(jiàn)表10和表11,可以供用戶(hù)在選配電纜尺寸時(shí)參考。
6安裝收尾工作
(1)檢查接線(xiàn)是否與安裝手冊相符,并核對相序。
(2)清點(diǎn)工具,以免遺留在UPS電源機柜內。
(3)蓋好UPS電源的安全擋板、頂蓋和側門(mén)板。
(4)清理并打掃UPS電源機柜周?chē)膱?chǎng)地。
表10 銅芯絕緣導線(xiàn)所允許的載流量(A)—導線(xiàn)明鋪設時(shí)
|
截流量(A) |
||||||||||||||||||
1.0 |
1.5 |
2.5 |
4 |
6 |
10 |
16 |
25 |
35 |
50 |
70 |
95 |
120 |
150 |
185 |
240 |
||||
25℃ |
橡皮 |
21 |
27 |
35 |
45 |
58 |
85 |
110 |
145 |
180 |
230 |
285 |
345 |
400 |
470 |
540 |
660 |
||
塑料 |
19 |
24 |
32 |
42 |
55 |
75 |
105 |
138 |
170 |
215 |
265 |
325 |
/ |
/ |
/ |
/ |
|||
30℃ |
橡皮 |
20 |
25 |
33 |
42 |
54 |
80 |
103 |
136 |
168 |
215 |
267 |
323 |
374 |
439 |
505 |
617 |
||
塑料 |
18 |
22 |
30 |
39 |
51 |
70 |
96 |
129 |
159 |
201 |
248 |
304 |
/ |
/ |
/ |
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表11 美國線(xiàn)規AWG與公制導線(xiàn)截面積對照表
公制截面積mm 2 |
-1- |
1.5-2.6 |
-4 - |
6-10 |
2.5-- |
--70 |
-95- |
120-150 |
--185 |
-240- |
300- |
AWG/MCM |
# |
-#14 - |
# |
-#8- |
-#3#2 |
#1/0,#2/0 |
# |
-250-
MCM |
|
|
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