SIZING CALCULATION

Перед выбором ИБП необходимо определить необходимость.ИБП может потребоваться для различных целей, таких как освещение, пусковое питание, транспорт, механические системы, отопление, охлаждение, производство, противопожарная защита, кондиционирование помещений, обработка данных, связь, жизнеобеспечение или сигнальные цепи.

Некоторым объектам ИБП нужен более чем для одной цели. Важно определить допустимую задержку между отключением основного питания и доступностью питания ИБП, продолжительность времени, в течение которого требуется аварийное или резервное питание, и критичность нагрузки, которую должен нести ИБП. Все эти факторы влияют на размеры ИБП и выбор типа ИБП

Выбор ИБП 3 фазы или 1 фаза

Однофазное питание используется в большинстве домов и малых предприятий и подходит для ходовых огней, вентиляторов, 1 или 2 кондиционеров, некоторых компьютеров и двигателей мощностью до 5 лошадиных сил; однофазный двигатель потребляет значительно больший ток, чем эквивалентный трехфазный двигатель, что делает трехфазное питание более эффективным выбором для промышленного применения

Рисунок-1 При форме сигнала однофазной мощности, когда волна проходит через нуль, мощность, подаваемая в этот момент, равна нулю.Волна совершает n50 циклов в секунду

Трехфазное питание широко распространено в крупных компаниях, центрах обработки данных, а также в промышленности и на производстве по всему миру. В то время как преобразование существующей однофазной установки в трехфазную обходится дорого, 3-фазная система позволяет использовать меньшую, более безопасную и менее дорогую проводку.

Рис. 2 Трехфазная мощность имеет 3 различных перекрывающихся волновых цикла. Каждая фаза достигает своего пика на 120 градусов относительно других, поэтому уровень подаваемой мощности остается постоянным

Большинство потребителей электроэнергии в Индии имеют трехфазное подключение к сети, если общая нагрузка превышает 5-7 кВт.Только если ожидаемая нагрузка ниже 5-7кВт, то потребитель получает однофазное подключение. Даже когда потребитель имеет трехфазное подключение, выбор трехфазного или однофазного ИБП зависит от нескольких факторов, таких как нагрузки, которые должны быть подключены к ИБП, а также распределение электроэнергии в пределах объекта от ввода здания, электрического распределительного устройства и распределительных устройств до помещение, в котором находятся защищаемые грузы. Это не только создает полную картину электрических цепей на месте.Это также помогает определить, следует ли предлагать трехфазную или однофазную систему ИБП pPase.

Системы ИБП – входные и выходные фазы

В ИБП доступны три возможные конфигурации фаз. Это связано с тем, что трехфазная сеть или генератор фактически состоит из трех однофазных источников питания (и нейтрали) с ориентацией фаз между ними на 120 градусов. Трехфазное питание может дать больше электроэнергии, чем однофазное.

Законы физики и закон Ома также вступают в силу, а это означает, что размеры кабелей также увеличиваются в диаметре по мере увеличения силы тока.Выходная мощность 10 кВА, как правило, является самой крупной из доступных однофазных систем ИБП. Это связано с выходной силой тока и требованиями к кабелю. 10 кВА = 10 000 ВА / 230 В переменного тока = 43,5 ампер.

В мире ИБП принято ссылаться на однофазный ИБП только по его номинальной мощности в кВА/кВт, т. е. 5 кВА. Однако для трехфазного ИБП обычно указывается номинальная мощность в кВА/кВт вместе с количеством фаз, например, 20 кВА 3/1 или 100 кВА 3/3.

3-фазные системы ИБП (3/3 и 3/1)

Большинство центров обработки данных, коммерческих и промышленных зданий будут иметь 3-фазный электрический ввод, который соединяет их через местный распределительный трансформатор с сетью. Трехфазные цепи могут потребоваться по всему зданию для подачи большого количества электроэнергии, необходимой для трехфазной сети с большими кВА. Это обобщение, поскольку многие среды, конечно, могут включать как однофазные, так и трехфазные нагрузки.

С точки зрения систем ИБП, если мы собираемся подключить ИБП к трехфазной сети, нам потребуется ИБП с конфигурацией 3/x. Если нагрузки также трехфазные, то нам нужна конфигурация 3/3. Если нагрузка однофазная, может потребоваться конфигурация 3/1.

Использование трехфазной системы ИБП может упростить план обеспечения бесперебойного питания и позволяет принять централизованный план защиты электропитания, в котором один большой ИБП используется для защиты всего здания или критически важных цепей и операций внутри него. Это отличается от децентрализованного плана бесперебойного питания, в котором используется несколько небольших ИБП, рассредоточенных для защиты кластеров нагрузок, таких как компьютеры и оборудование с низким энергопотреблением (

Однофазные системы ИБП (1/1)

Настенные розетки, к которым мы обычно подключаемся, являются однофазными источниками питания, рассчитанными на 230 В переменного тока 50 Гц в Индии. Типичные примеры включают банкоматы, небольшое лабораторное оборудование, настольные компьютеры, файловые серверы, коммутаторы, маршрутизаторы, концентраторы и телекоммуникационные системы.

мощностью до 2 кВА могут поставляться с вилкой или закрытыми клеммами для проводной установки. Требуемая мощность 3 кВА означает, что ИБП будет поставляться либо в виде проводной системы, либо с вилкой на 16 А. От 5 кВА до самой крупной доступной однофазной системы ИБП (обычно 10 кВА) для ИБП потребуется проводная установка, а также должен быть переключатель сервисного байпаса ИБП.

Расчет нагрузки системы ИБП

При расчете ИБП важно знать конфигурацию фаз, требуемую как для сетевого питания, так и для нагрузок, в дополнение к общей величине нагрузки. Консультанты по электротехнике и подрядчики по электротехнике часто указывают как размер нагрузки, так и конфигурацию фаз. Например, «120 кВА, три фазы». Это относится к нагрузке 120 кВА от трехфазного источника питания 415 В переменного тока, 50 Гц. С точки зрения размера нагрузки это означает, что каждая фаза (трехфазного электроснабжения) будет обеспечивать мощность до 40 кВА (или 174 ампер при 230 В переменного тока).Если заявлено 120 кВА на фазу, то мы будем рассматривать 3×120 кВА на фазу = нагрузка ИБП 360 кВА. Потребность в трехфазном ИБП мощностью 120 кВА может быть удовлетворена с помощью трех однофазных ИБП мощностью 40 кВА при условии, что подключенные нагрузки являются однофазными. Они будут настроены 3/1 и установлены по одному на фазу. Однако общие капитальные затраты, затраты на установку и энергоэффективность выросли в 3 раза по сравнению с установкой одной системы ИБП мощностью 120 кВА. ИБП 3/1 мощностью до 60 кВА также используются в офисной среде, где нагрузка является однофазной, и это устраняет необходимость балансировки подключений нагрузки в каждой из трех фаз.Более крупные ИБП 3/1, даже до 200 кВА, обычно требуются для нагрузок DCS и SCADA в тяжелой промышленности, такой как электростанции, сталелитейные заводы и т. д.

Определение параметров ИБП в условиях стационарной нагрузки

Установившиеся условия нагрузки

Как и любой другой источник питания, ИБП имеет ограниченную мощность, и мощность ИБП определяется в кВА (полная мощность) и кВ (реальная мощность).

Чтобы определить мощность ИБП и конфигурацию ИБП, необходимо выполнить следующие шаги.

• Шаг 1 Потребность в нагрузке
• Шаг 2 Конфигурация ИБП
• Шаг 3 Проверка потребности в кВА и кВт, обеспечиваемой ИБП

Шаг 1: Необходимость загрузки

Сведите в таблицу потребность в нагрузке, как показано в таблице ниже, и получите потребность в нагрузке для нагрузок, которые, как ожидается, будут подключены к ИБП.

(Примечание: Коэффициент мощности нагрузки должен быть измерен на месте или может быть принят на основе прошлого опыта)

Шаг 2: Конфигурация ИБП

Критичность нагрузок определяет необходимую доступность ИБП. В зависимости от критичности можно выбрать мощность или конфигурацию ИБП.

Где N — количество ИБП, необходимое для поддержки нагрузки. Для критической нагрузки с резервированием 66 % N>2, где требуется минимум 2 ИБП для поддержки нагрузки и 1 ИБП для резервирования

Шаг 3: Выбор необходимой мощности ИБП

В зависимости от общей потребности и конфигурации ИБП выбирается мощность ИБП.Суммарная нагрузка в кВА и кВт, полученная на шаге 1, должна быть разделена на N, выбранную на шаге 2, чтобы получить мощность ИБП.

Расчет параметров ИБП в условиях динамической нагрузки

Определение мощности ИБП для нагрузок, которые по своей природе являются динамическими, является сложной задачей, но с записанной информацией, как показано ниже, оптимальная мощность ИБП может быть получена на основе

• Пусковой ток — характер и продолжительность
• Пиковый технологический ток — характер и продолжительность
• Количество нагрузок, последовательность их работы
• Коэффициент мощности нагрузки
• Потребляемая мощность ИБП в кВА и кВт

Пусковой ток

Импульсный ток на входе или импульсный ток при включении — это максимальный мгновенный входной ток, потребляемый электрическим устройством при первом включении. Пусковой ток можно не учитывать при расчете выбора, если нагрузка включается только один раз и работает непрерывно до следующего отключения установки, поскольку мы можем переключать нагрузки в ручном байпасе, и как только нагрузки достигают установившегося тока, нагрузки могут быть переведены на ИБП.

Если нагрузки периодически включаются и выключаются, выбор ИБП должен также учитывать пусковой ток.

Пиковый ток процесса

Максимальный ток, потребляемый нагрузками в течение времени процесса.Этот ток может носить повторяющийся характер. Пиковый ток должен учитываться при расчете размера ИБП независимо от его характера и продолжительности.

Количество нагрузок и последовательность операций

Выбор ИБП зависит от количества нагрузок, если нагрузка только одна, то выбор ИБП прост и основан на максимальном пиковом токе.

Мощность ИБП в кВА = √3 X V X Irms-peak

При наличии нескольких нагрузок с комбинацией характеристик статической и динамической нагрузки мощность ИБП выбирается исходя из последовательности работы нагрузок.

Последовательная работа нагрузки

Когда нагрузки работают последовательно, мощность ИБП выбирается на основе суммы среднеквадратичных токов всех подключенных нагрузок и максимального среднеквадратичного пикового тока нагрузки, как показано в приведенной ниже формуле Емкость ИБП в кВА =√3 X VX ((∑1 NI rms)+ Imaxrms-пик)

Непоследовательная работа нагрузок

Когда нагрузки не работают последовательно, мощность ИБП выбирается на основе суммы среднеквадратичных токов всех подключенных нагрузок и среднеквадратичных пиковых токов всех подключенных нагрузок, как показано в приведенной ниже формуле

Мощность ИБП в кВА =√3 X V X ∑1n(Irms+Irms-пиковое значение)

Расчет размера батареи

Батарея предназначена для подачи постоянного тока на инвертор ИБП при сбое в сети и становится важным компонентом системы ИБП.На рынке доступны различные технологии батарей, такие как свинцово-кислотная батарея, которая далее классифицируется как трубчатая батарея, герметичная необслуживаемая батарея (SMF, VRLA), никель-кадмиевая и литий-ионная батарея.

Герметичная необслуживаемая свинцово-кислотная батарея с регулируемым клапаном (SMF VRLA Battery) сегодня в основном используется в системах ИБП.

Батарея VRLA использует одностороннюю систему клапана сброса давления для достижения «рекомбинантной» технологии. Это означает, что кислород, обычно образующийся на положительной пластине, поглощается отрицательной пластиной.Это подавляет образование водорода на отрицательной пластине. Вместо этого производится вода (h3O), удерживающая влагу внутри батареи. Он никогда не нуждается в поливе и никогда не должен открываться, так как это подвергнет аккумулятор воздействию избытка кислорода из воздуха.

• Номинальное напряжение элемента батареи составляет 2 В, 6 элементов соединены последовательно внутри контейнера батареи, чтобы получить конечное напряжение 12 В.
• Емкость батареи определяется как «Ампер-час (Ач)».
• Батареи соединены последовательно для увеличения напряжения блока батарей и подключены параллельно для увеличения емкости блока батарей.

В соответствии с конструкцией батарея должна эксплуатироваться в контролируемых электрических условиях и условиях окружающей среды, а критическими элементами, влияющими на срок службы батареи, являются:

1. Недостаточный заряд Зарядка аккумулятора более низким напряжением и током
2. Цикличность Циклическое использование аккумулятора
3. Перезаряд Зарядка аккумулятора более высоким напряжением или током, превышающим рекомендованные производителем условия
4. Температура Окружающая среда температура

Каталожные номера

• IEEE 1184:2006 Руководство IEEE по батареям для систем бесперебойного питания
• IEEE 485:1997 Рекомендуемая практика IEEE по определению размеров свинцово-кислотных батарей для стационарных приложений
• Технический паспорт основных производителей батарей

Ожидаемый срок службы батареи smf vrla

Расчетный срок службы батареи

Расчетный срок службы определяется производителем и учитывает конструкцию элемента и старение батареи в контролируемых условиях в лаборатории производителя. Однако расчетный срок службы батареи можно использовать только для справки, поскольку реальный срок службы батареи зависит от различных факторов, таких как

• Рабочая температура
• Количество циклов зарядки, разрядкиТекст параграфа
• Условия зарядки
• Глубина разрядки

Проще говоря, срок службы батареи заканчивается, когда ее емкость падает ниже 80% от номинальной емкости, и требуется немедленная замена.

Влияние температуры на срок службы батареи

Батарея рассчитана на ватты на ячейку при температуре окружающей среды 25-27°С.Когда рабочая температура или батарея ниже, емкость батареи будет уменьшаться, а когда температура выше расчетной, емкость батареи увеличивается.

Работа при повышенной температуре сокращает срок службы батареи. Общее эмпирическое правило для свинцово-кислотных аккумуляторов заключается в том, что длительное использование при повышенных температурах сокращает срок службы аккумулятора примерно на 50 % на каждые 8 ​​ºC выше 25 ºC

Частота и глубина разряда

Срок службы батареи зависит от частоты и глубины разрядки.Аккумулятор может обеспечить более короткие неглубокие циклы разрядки, чем длительные циклы глубокой разрядки. Даже кратковременные колебания напряжения переменного тока, подаваемого на ИБП, могут привести к разрядке батареи на несколько секунд и более. Частые циклы работы батареи ИБП, даже кратковременные, сокращают срок службы батареи.

Рекомендации по выбору размера батареи

Профилирование нагрузки

Выбор размера батареи важен для обеспечения того, чтобы питаемые нагрузки или поддерживаемая энергосистема адекватно обслуживались батареей в течение определенного периода времени (т.е. автономность), для которой он предназначен. Неправильный размер батареи может привести к ухудшению времени автономной работы, необратимому повреждению элементов батареи из-за чрезмерной разрядки и отключению ИБП из-за низкого напряжения.

Профилирование нагрузки должно быть выполнено на основе

• Характер нагрузок, поддерживаемых батареей
• Непрерывная
• Непостоянная
• Мгновенная
• Время автономной работы батареи
• Расчетный запас
• Коэффициент старения
• Влияние температуры

Дизайн поля

Расчетный запас считается запасом мощности, позволяющим учесть непредвиденное добавление нагрузки в систему ИБП и неоптимальные условия эксплуатации батареи из-за неправильного обслуживания, недавней разрядки или температуры окружающей среды выше ожидаемой, или комбинации эти факторы. Метод обеспечения этого расчетного запаса заключается в добавлении нагрузки в размере 10–15% к расчетам размера батареи.

Коэффициент старения

фиксирует снижение производительности батареи из-за возраста. Производительность свинцово-кислотного аккумулятора относительно стабильна, но заметно падает на более поздних этапах срока службы. «Точка перегиба» кривой зависимости срока службы от производительности примерно соответствует моменту, когда батарея может обеспечить 80% своей номинальной емкости. После этого срок службы батареи истек, и ее следует заменить.Таким образом, чтобы гарантировать, что батарея будет соответствовать емкости в течение всего срока службы, следует применять коэффициент старения 1,25 (т. е. 1/0,8). Есть некоторые исключения, уточняйте у производителя.

Влияние температуры

Температурный поправочный коэффициент является допуском для учета температуры окружающей среды при установке. Емкость аккумуляторных элементов обычно указывается для стандартной рабочей температуры 25 °C, и если она отличается от температуры установки, необходимо применять поправочный коэффициент. IEEE 485 дает рекомендации для вентилируемых свинцово-кислотных элементов (см. таблицу), однако для герметичных свинцово-кислотных и никель-кадмиевых элементов следует обращаться за рекомендациями к производителю. Обратите внимание, что высокие температуры, сокращение срока службы батареи независимо от емкости и поправочный коэффициент предназначены только для определения емкости, т. е. вы НЕ МОЖЕТЕ увеличить срок службы батареи за счет увеличения емкости.

Температурный поправочный коэффициент для определения размера батареи

Примечание. Эта таблица основана на номинальном удельном весе вентилируемого свинцово-кислотного газа 1,215.Однако его можно использовать для вентилируемых ячеек с удельным весом до 1300. По поводу ячеек других конструкций обращайтесь к производителю.

Расчет мощности батареи для систем ИБП

Инвертор ИБП подает постоянное напряжение на подключенные к нему нагрузки. Во время разрядки батареи батарея подает постоянную мощность на инвертор ИБП. Входное напряжение постоянного тока инвертора уменьшается во время разряда. Для поддержания постоянной выходной мощности ток разряда батареи соответственно увеличивается

Существуют различные способы подключения батареи к инвертору ИБП.Аккумулятор можно подключить непосредственно к входу инвертора (см. рис. 8)

В этом случае нагрузка на батарею зависит только от выходной нагрузки, подключенной к инвертору, и потерь инверторного моста.

Аккумулятор подключен к преобразователю постоянного тока, а выход преобразователя постоянного тока подключен в качестве входа к ИБП (см. рис. 9)

В этом случае нагрузка на батарею зависит от выходной нагрузки, подключенной к инвертору, потерь инверторного моста, а также потерь преобразователя постоянного тока, что может увеличить требуемую емкость батареи.

КПД и коэффициент мощности ИБП

указана в вольт-амперах (ВА) и/или ваттах. Номинал в ваттах равен номиналу в вольт-амперах, умноженному на коэффициент мощности.

Номинальная выходная мощность ИБП в ваттах = выходная мощность ИБП в вольтамперах × коэффициент мощности

Нагрузка батареи для определения размера равна выходной мощности ИБП в ваттах, деленной на КПД инвертора. Эффективность должна основываться на номинальной мощности ИБП

Расчет размера батареи

Скорректированный расчет нагрузки батареи

Номинальная нагрузка батареи должна быть скорректирована с учетом условий старения и рабочей температуры.

Нагрузка от батареи, Вт/батарея = Номинальная нагрузка от батареи, Вт/батарея × коэффициент старения × коэффициент температурной поправки × проектный запас

Эта окончательная нагрузка батареи в батарее должна быть сопоставлена ​​с характеристиками разряда батареи, указанными производителем батареи, для определенного времени автономной работы батареи (пример таблицы показан на рис. 10) с требуемым напряжением отсечки, чтобы получить требуемую емкость батареи.

Общие рекомендации по выбору батареи

• Максимально точно рассчитайте нагрузку в ватт-часах.
• Включите системные потери из-за эффективности системы кондиционирования (инвертор, зарядное устройство для аккумуляторов – преобразователи постоянного тока).
• Включите соответствующие факторы: температуру, автономность, проектный запас и глубину разряда (DOD), коэффициент старения
• Учитывайте малую глубину разряда (рекомендуется не более 20 %) и иногда более глубокую глубину разряда (не более 80 %)
• Выбирайте батареи максимальной емкости на единицу, чтобы уменьшить количество параллельных групп аккумуляторов для лучшего баланса заряда. Рекомендуемое максимальное количество параллельных строк — 4.

Постоянная разрядная мощность, Вт на аккумулятор при 27°C*

Пример расчета:

Шаг 1:

Номинальная выходная мощность ИБП в ваттах = выходная мощность ИБП в вольт-амперах × коэффициент мощности
= 500 X 0,8 кВт = 400 кВт

Шаг 2:

Прибытие номинальной нагрузки батареи в Вт

Пример расчета

Шаг 3:

Получение номинальной нагрузки батареи в Вт на батарею

Шаг 4:

Получите скорректированную мощность батареи, требуемую с учетом проектного запаса, коэффициента старения и TCF (коэффициент коррекции температуры)

Скорректированная номинальная нагрузка батареи в Вт/батарея = ответ шага 3 X проектный запас X коэффициент старения X TCF
= 8421. 05 X 1 X 1,25 X 1
= 10526 Вт/аккумулятор

Поскольку максимально доступная емкость Ач составляет 200 Ач. Батарея в 12-вольтовой батарее SMF VRLA, нам необходимо подключить несколько рядов батарей параллельно, чтобы достичь желаемого времени резервного питания.

Шаг 5:

Следовательно, в этом сценарии 3 группы аккумуляторов емкостью 160 Ач по 50 аккумуляторов в каждой группе обеспечат 10-минутное резервное питание при напряжении конечной ячейки 1,75 В на ячейку.

Выбор кабелей

Сечение кабелей зависит от:

• Допустимое повышение температуры
• Допустимое падение напряжения

Для данной нагрузки каждый из этих параметров приводит к минимально допустимому поперечному сечению.Необходимо использовать больший из двух.

При прокладке кабелей необходимо следить за соблюдением необходимых расстояний между цепями управления и силовыми цепями, чтобы избежать электромагнитных помех, вызванных высокочастотными токами.

Повышение температуры

Допустимое превышение температуры в кабелях ограничено выдерживаемой способностью изоляции кабеля.

Повышение температуры в кабелях зависит от:

• Тип сердечника (медь или алюминий)
• Способ установки
• Количество касающихся кабелей, тип кабеля, максимально допустимый ток.

Падение напряжения

Максимально допустимые падения напряжения:
• Цепи переменного тока (50 или 60 Гц)

• Если падение напряжения превышает 3% (50-60 Гц), увеличьте сечение проводников.

• Цепь постоянного тока

• Если падение напряжения превышает 1 %, увеличьте сечение проводников.

Специальный чехол для нейтральных проводников

В трехфазных системах гармоники третьего порядка (и их кратные) однофазных нагрузок складываются в нейтральном проводнике (сумма токов трех фаз). По этой причине может применяться следующее правило: нейтраль поперечное сечение = 2 x поперечное сечение фазы в кв. мм

Выходные кабели

Чтобы получить поперечное сечение кабеля, необходимо рассчитать выходной ток по приведенной ниже формуле

, используя спецификацию производителя кабеля и условия, связанные с прокладкой и группировкой кабелей, можно выбрать нужный кабель.

Как правило, мы можем принять 2 А/кв. мм, чтобы получить поперечное сечение требуемого кабеля.

Вход, выход и кабели ИБП к аккумулятору

Входные кабели

Поперечное сечение кабелей, необходимых для входа ИБП, можно рассчитать по той же формуле, что и для выходных кабелей, но входную мощность в кВА необходимо рассчитать на основе

• Подключенная нагрузка
• Эффективность инвертора
• Питание для зарядки аккумулятора
• Эффективность выпрямителя
• Входной коэффициент мощности выпрямителя
• Минимальное рабочее напряжение выпрямителя

Шаг 1: Получение входной мощности инвертора

Шаг 2: Рассчитайте мощность зарядки аккумулятора в Вт

Мощность зарядки аккумулятора = 2. 2VX Количество элементов X Зарядный ток
Зарядный ток обычно составляет 10% от емкости Ач

Шаг 3: Рассчитайте входную мощность выпрямителя в Вт

Шаг 4: Рассчитайте потребляемый входной ток

Входная мощность выпрямителя, рассчитанная на шаге 3, должна быть преобразована в кВА с учетом входного коэффициента мощности

, где Vph-ph — минимальное рабочее напряжение выпрямителя

Кабели ИБП к аккумулятору

Инвертор ИБП подает постоянное напряжение на подключенные к нему нагрузки.Во время разрядки батареи батарея подает постоянную мощность на инвертор ИБП. Входное напряжение постоянного тока инвертора уменьшается во время разряда. Для поддержания постоянной выходной мощности ток разряда батареи соответственно увеличивается.

Выбор кабелей между ИБП и аккумуляторной батареей должен основываться на токе при минимальном напряжении разряда, который можно рассчитать по приведенной ниже формуле

Unyvin, как правило, предпочтительны для кабелей между ИБП и аккумулятором из-за высокой допустимой нагрузки по току и меньшей площади поперечного сечения.

Технический паспорт кабеля

Выбор защит (выключатели или предохранители)

представляют собой электромеханические устройства, которые защищают цепь от перегрузки по току и короткого замыкания.

Их основные функции заключаются в предоставлении средств либо для ручного размыкания цепи, либо для автоматического размыкания цепи в условиях перегрузки или короткого замыкания. Перегрузка по току в электрической цепи может быть результатом короткого замыкания, перегрузки или неправильной конструкции.

MCCB является альтернативой предохранителю, поскольку не требует замены при обнаружении перегрузки. В отличие от предохранителя, MCCB может быть легко сброшен после неисправности и обеспечивает повышенную эксплуатационную безопасность и удобство без эксплуатационных расходов.

Автоматические выключатели в литом корпусе обычно имеют

• Термоэлемент для максимального тока и
• Магнитный элемент для расцепителя короткого замыкания, предназначенный для автоматических выключателей, теперь доступен с различными расцепителями или рабочими механизмами, которые приведены ниже
.
• Термомагнитный расцепитель
• Электронный релиз
• Версия микропроцессора

Защита от короткого замыкания

является ограниченным источником питания, то есть способность выдерживать короткое замыкание также ограничена в зависимости от выбора компонентов.

Одной из особенностей, которую необходимо тщательно оценить при выборе ИБП, является его способность выдерживать ток короткого замыкания на выходе в течение определенного периода времени. Эта способность зависит от того, выдерживает ли выходной ток короткого замыкания только инвертор или источник через статический байпас. В первом случае способность строго зависит от конструкции ИБП, а во втором случае она основана на характеристике i2t SCR, выбранный в байпасном пути, или предохранитель (если имеется в ИБП)

Когда происходит короткое замыкание в любой из распределительных систем на выходе ИБП, ток значительно увеличивается. Если неисправность не будет устранена в течение миллисекунд, мы можем поставить под угрозу время безотказной работы других нагрузок, подключенных к тому же ИБП, что и ИБП, или сработает защита вышестоящего ИБП, что приведет к простою всех подключенных нагрузок.

На практике для заданного предполагаемого значения тока короткого замыкания минимальная пропускная способность i2t вышестоящего устройства должна быть выше, чем максимальная пропускная способность i2t нижестоящего устройства. Для защиты от короткого замыкания в нисходящем направлении ИБП будет базироваться на двух условиях

• Ток короткого замыкания при наличии источника байпаса
• Ток короткого замыкания без источника байпаса
• Ток короткого замыкания с выходным трансформатором в PDU или общим выходом ИБП

Когда происходит короткое замыкание, оно происходит после ИБП, и ИБП немедленно переводит короткое замыкание на статический байпас, так как статический байпас будет иметь более высокую пропускную энергию (i2t).

В этом сценарии пропускаемая энергия (i2t) MCB 7 должна быть ниже, чем у автоматических выключателей, находящихся выше по потоку, чтобы иметь надлежащую дискриминацию короткого замыкания. Если MCB 6 имеет более низкую пропускаемую энергию (i2t) по сравнению с MCB 7, то мы рискуем потерять все нагрузки, подключенные к MCB6.

Пропущенная энергия (i2t) MCCB2 очень важна. Если пропускаемая энергия MCCB 2 выше, чем может выдержать SCR, то SCR выйдет из строя.

Для защиты нагрузок, тиристора и правильной дискриминации короткого замыкания необходимо соблюдать следующее правило

• i2tSCR> i2tMCCB2
• i2tMCCB3> i2tMCB6> i2tMCB7

Ток короткого замыкания без байпаса

Когда байпас отключен или источник байпаса недоступен, а также в случае короткого замыкания после ИБП инвертор ИБП будет поддерживаться в течение короткого времени, прежде чем он отключится из-за электронной защиты.

В этом сценарии i2t MCCB3>i2t MCB6>i2t MCB7 Для настройки магнитного поля автоматических выключателей и автоматических выключателей необходимо согласовать с током короткозамкнутого звена инвертора.

Ток короткого замыкания с трансформатором в pdu или общем выходе ИБП

Когда трансформатор используется либо на общем выходе ИБП, либо в PDU, трансформатор изменяет селективность короткого замыкания нижестоящей цепи. Теперь ток короткого замыкания ИБП не имеет отношения к распознаванию неисправностей.

Ток цепи повреждения или пропускаемая энергия будут полностью зависеть от импеданса трансформатора.

Ток короткого замыкания трансформатора представляет собой отношение тока полной нагрузки трансформатора к его полному сопротивлению. Если у нас есть трансформатор с номинальным током 200А и импедансом 5%, ток короткого замыкания трансформатора будет 4кА.

Защита аккумулятора от короткого замыкания

Защита от короткого замыкания в цепи аккумулятора

является одним из жизненно важных компонентов системы ИБП, и его основная цель заключается в подаче питания постоянного тока на инвертор ИБП при отключении сети и подзарядке через выпрямитель при восстановлении сети.

Как и любой другой источник питания, аккумулятор также вносит свой вклад в ток короткого замыкания, когда в аккумуляторе есть неисправность. Основными параметрами, влияющими на величину тока, являются внутреннее сопротивление батареи (зависит от площади поверхности пластины, внутреннего расстояния между пластинами и типа электролита) и сопротивление ее внешней цепи. Ток короткого замыкания зависит от состояния и возраста батареи.

Короткая гайка аккумуляторной батареи

Ток короткого замыкания батареи можно рассчитать на основе стандарта «IEC 61660-1, «Токи короткого замыкания во вспомогательных установках постоянного тока на электростанциях и подстанциях — часть 1: Расчет токов короткого замыкания».

На следующем рисунке показана кривая тока короткого замыкания от стационарной свинцово-кислотной батареи; как видно из рисунка, по прошествии времени, а это время, необходимое для достижения пика, значение тока короткого замыкания уменьшается до квазиустановившегося тока короткого замыкания.

Ток короткого замыкания батареи можно рассчитать по закону Ома (V=IR).

Где VНапряжение разомкнутой цепи аккумулятора
RВнутреннее сопротивление аккумулятора

Координация выключателя аккумуляторной батареи

Выбор мощности выключателя батареи и его расцепителя: Выбор выключателя батареи зависит от таких параметров, как

Рабочее напряжение аккумуляторной батареи: Как правило, большинство автоматических выключателей рассчитаны на напряжение 250 В/полюс, и в зависимости от рабочего напряжения аккумуляторной батареи полюса должны быть соединены последовательно для достижения желаемого уровня напряжения. показано на рис.13

Номинальный ток разряда аккумуляторной батареи: Это ток, который проходит через прерыватель при нормальных условиях разрядки батареи

Ток короткого замыкания питомника: Большинство автоматических выключателей имеют тепловой и магнитный расцепители. В то время как тепловая уставка используется для защиты от перегрузки, магнитная уставка используется для защиты от короткого замыкания. Когда мы обсуждаем защиту батареи, магнитная установка выключателя используется для отключения батареи от цепи в случае короткого замыкания.Важно выбрать автоматический выключатель с правильным расцепителем, чтобы батарея была изолирована в случае неисправности.

Примечание: Когда выключатель переменного тока используется для приложений постоянного тока, к настройкам срабатывания выключателя применяется снижение номинальных характеристик.

Координация выключателя батареи с током короткого замыкания батареи: Теперь, когда мы выбрали правильный выключатель для защиты батареи, самая важная задача, которая нам предстоит, — это согласование выключателя батареи с током короткого замыкания батареи. Как мы уже говорили ранее ток короткого замыкания зависит от напряжения и внутреннего сопротивления батареи. Внутреннее сопротивление увеличивается по мере старения батареи в этих условиях, а ток короткого замыкания уменьшается. Если этот ток короткого замыкания меньше значения срабатывания магнитной уставки прерывателя, основная цель использования прерывателя
не выполняется, поскольку прерыватель не срабатывает.

Чтобы решить эту проблему, магнитный датчик расцепителя выключателя устанавливается на 70 % от номинального тока короткого замыкания, так что даже при низком напряжении или когда срок службы батареи подходит к концу, выключатель батареи выполняет свою работу « защита аккумулятора “

Магнитная установка (Im) выключателя

выбор правильного размера провода — Web

Выбор правильного размера провода в вашей фотоэлектрической системе важен как с точки зрения производительности, так и с точки зрения безопасности.Если провода меньшего размера, в них будет значительное падение напряжения, что приведет к чрезмерным потерям мощности. Кроме того, если провода имеют недостаточное сечение, существует риск того, что провода могут нагреться до такой степени, что это может привести к возгоранию.

Электрический провод несет ток так же, как водяной шланг несет воду . Чем больше диаметр водяного шланга, тем меньше сопротивление потоку воды. Более того, даже при использовании шланга большого диаметра более короткие шланги имеют лучший поток, чем более длинные шланги.Более длинные шланги имеют большее сопротивление, чем более короткие того же диаметра. Электрические провода ведут себя так же. Если ваши электрические провода (медный калибр) недостаточно велики или если кабель длиннее, чем необходимо, тогда сопротивление выше, что приводит к тому, что меньше ватт поступает либо в ваш аккумулятор, либо в сеть.

Размеры медных проводов измеряются по шкале калибра: American Wire Gauge (AWG). Чем меньше номер калибра, тем меньше сопротивление имеет провод и, следовательно, тем больший ток он может безопасно выдерживать.
На приведенной ниже диаграмме показана мощность проводов различных размеров и типичная номинальная сила тока, а также их применение как для жилых помещений, так и для солнечных батарей.

Коммерческие солнечные фотоэлектрические панели мощностью более 50 Вт или около того используют провода калибра 10 (AWG). Это позволяет пропускать до 30 ампер тока с одной панели. Если несколько панелей соединены параллельно, то для безопасной передачи питания на контроллер заряда или GTI обычно требуется набор проводов «объединителя» от трех до восьми AWG.

Провода от контроллера заряда к аккумуляторной батарее, как правило, могут быть такого же или большего калибра, чем основной комплект от фотоэлектрической батареи.Исключением (B*) является контроллер заряда, который может работать с аккумуляторной батареей на 12 или 24 В, даже когда фотоэлектрическая батарея работает при более высоких напряжениях, таких как 48 В постоянного тока и выше. Эти контроллеры заряда имеют большие трансформаторы, которые снижают напряжение, но при этом увеличивают ток, подаваемый на аккумуляторную батарею. Обратитесь к установочному материалу для контроллера заряда, который вы выбрали, при выборе правильного размера провода для использования.

Провода между батареями в блоке батарей, как правило, самые большие в системе, поскольку они используются в сочетании с инвертором мощности, который иногда может потреблять больший ток, чем фотоэлектрическая система может обеспечить сама по себе.Эти же провода также должны будут нести ток, используемый одновременно для зарядки и инвертирования мощности. Типичный размер провода банка батареи составляет 1/0 или «один должен».

Очень важно, чтобы калибр и длина проводов совпадали при объединении аккумуляторов в аккумуляторный блок. Если этого не сделать, срок службы аккумуляторной батареи может сократиться, что может привести к определенным проблемам с безопасностью.

Длины проводов

Обычно самый длинный провод проходит от фотоэлектрической батареи до места, где расположен контроллер заряда или GTI.Поскольку вся объединенная фотоэлектрическая мощность проходит через этот набор проводов, нам действительно нужно правильно выбрать его, чтобы максимизировать производительность и обеспечить безопасность.

Общее эмпирическое правило заключается в том, чтобы оставаться ниже 2% Падение напряжения в этом цикле. Используя известное сопротивление проводов различных калибров, можно рассчитать максимальную длину пары проводов для каждого калибра проводов.

Вот как выглядит этот расчет для фотоэлектрической системы 12 В . Вы можете удвоить длину для системы 24 В или увеличить ее в четыре раза для системы 48 В.

Пример: Возьмем 12-вольтовую систему мощностью 450 Вт. При Vmp 18В максимальный ток 450/18=25 ампер.

Глядя на строку емкости проводов, 10 AWG — это наименьший провод калибра , который можно безопасно использовать. Он рассчитан на 30 ампер, что выше требуемых 25 ампер.

Затем мы смотрим на столбец Array amps, выбираем строку «25», и вы видите, что пара проводов 10 AWG поддерживает кабель длиной только 4,5 фута! Переход на 4 AWG поддерживает до 18 футов, чтобы оставаться в пределах критерия потерь 2%. Это не много футов!

Этот пример иллюстрирует, что нам необходимо очень внимательно относиться к проблеме длины кабеля и ее влиянию на потери. Многие люди имеют длинные кабели и не осознают, как это влияет на производительность. Иногда нам приходится мириться с потерей, возможно, 4%, а не 2%, что позволяет нам удвоить значения длины, показанные в таблице. Другой вариант — работать при более высоком напряжении, например 24 В. Это уменьшает амперы, что снижает потери в проводах.

Суть в том, чтобы спроектировать систему с использованием безопасного сечения проводов, а также учитывать компромисс между напряжением системы, длиной проводов, потерями в линии и затратами.Вот почему планирование должно быть сделано в деталях, прежде чем вы броситесь покупать такие вещи, как кабели.

Какой размер кабеля для электрического душа? | Душевые кабины

При установке электрического душа в коммерческих туалетных комнатах один из вопросов, на который необходимо ответить, — «Какой размер кабеля мне понадобится для моего душа?». Рассматриваемый кабель очень важен, так как размер кабеля, используемого для электрического душа, будет определять тип душа, который можно установить; или какая номинальная мощность электрического душа в кВт у вас может быть (номинальная мощность в кВт относится к мощности и расходу душа).

Чем выше номинальная мощность душа в кВт, тем больше будет расход нагретой воды из душевой лейки; поэтому очень важно подобрать кабель подходящего размера для электрического душа. Однако измерение размеров кабелей может оказаться сложной задачей, поскольку они измеряются по поперечному сечению, а не по длине или ширине (хотя они обычно выбиты на внешней изоляции кабеля).

Имея это в виду, в приведенной ниже таблице показаны различные стандартные номиналы электрических душей и кабель соответствующего размера, необходимый для них.

Размеры кабеля по кВт Номинальная мощность

Пожалуйста, обратитесь к инструкциям производителя за точным указанием размера кабеля, который вы должны использовать для электрического душа.