Konfigurácia jednosmerných napájacích systémov a príklady

Toto je fotografická šablóna, ktorú by mala vaša fotografia presne zapadnúť do tohto obdĺžnika. Konfigurácia systémov napájania jednosmerným prúdom a príklady Herbert Lorenz Eaton Kvalita napájania Júl 2012 LVD 2008 Eaton Corporation. Všetky práva vyhradené. Číslo 1

systémov

Zdroje jednosmerného prúdu pre IT, telekomunikácie a priemyselné aplikácie CR48-3G MAXINetwork 288kW Flexi-3G 1,8 32kW 8 750 kw 2 2 APS6 - séria Matrix invertorové série 1 28kVA RM3 séria EPS série APS3 - séria FAPS - séria APS12 - séria 0,9 10,8 kw APR24-3G EPR48-3G APR48-3G APR48-ES SC 200

Princíp - bloková schéma Multiservisná platforma série Cisco 3600 Sieťový usmerňovač napájania DC zaťaženie zbernice LVD zabezpečené výstupy DC zaťaženia DC Batéria Fast Ethernet PoE stohovateľný prepínač Rozhrania systémového radiča SC200 3

Prečo -48 V Vyššie napätie znamená menšie elektrické straty. Ale stále bezpečný pre personál a inštaláciu (SELV). Pozitívne uzemnenie (-48 V, nie + 48 V) historicky v dôsledku použitia zapečatených olovených potrubí Pozitívne uzemnenie zabráni elektrolytickej korózii na póloch a pripojeniach batérie. -48 V bežné v pevných aplikáciách a IT dátových centrách 4

Usmerňovače najdôležitejšia súčasť DC-SmV Usmerňovače prevádzajú vstupné napätie (jednofázové alebo trojfázové striedavé napätie) na bezpečné a elektricky izolované jednosmerné napätie. Usmerňovače Eaton sú modulárne a umožňujú ľahké rozšírenie systému. Usmerňovače sú inštalované v podchodoch alebo časopisoch, ktoré vytvárajú pripojenia k vstupnej a výstupnej distribúcii, ako aj komunikáciu so systémovým radičom. Usmerňovač Usmerňovač produktu Usmerňovač APS6 Flexi-3G 5

AC distribúcia AC distribúcie (ACD) AC vstup musí byť chránený a odpojiteľný. Oddelenie sa môže uskutočniť pomocou spínačov (ak je ochrana v subdistribúcii) alebo ističov. Ochranu zabezpečujú automatické ističe. Táto jednotka sa nazýva AC distribúcia alebo ACD Usmerňovač ACD Usmerňovač Usmerňovač APS6 Flexi-3G 6

AC distribúcia (ACD) AC je distribuovaná ACD do zásobníkov usmerňovača. V závislosti od veľkosti systému sú možné rôzne konfigurácie ACD. V prípade malých systémov sa separácia a ochrana často uskutočňujú vo vonkajších čiastkových rozvodoch (budovách). Zariadenia na ochranu proti prepätiu môžu byť zabudované aj do striedavého rozvodu (Varistory na báze oxidov kovov - MOV). 7.

DC distribúcia DC distribúcia (DCD) Spoločná DC zbernica je distribuovaná na viac záťaží a batérií cez DC distribúciu. Ochrana a oddelenie sú zabezpečené poistkami alebo automatickými ističmi. Usmerňovač ACD Usmerňovač Usmerňovací rozvádzač Batérie MCB B A T T E R Y Usmerňovač Zaťaženie MCB L O A D 8

DC distribúcia (DCD) Spoločná DC zbernica je distribuovaná na viac záťaží a batérií prostredníctvom DC distribúcie. Ochrana a oddelenie sú zabezpečené poistkami alebo automatickými ističmi. Usmerňovač ACD Usmerňovač Produkt DC distribúcia Batéria MCB B A T T E R Y Usmerňovač Zaťaženie MCB L O A D APS6 Flexi-3G 9

Ochrana proti hlbokému vybitiu Nízkonapäťové odpojenie (LVD) (voliteľné) Batérie môžu byť chránené proti hlbokému vybitiu. K vypnutiu dôjde hneď po dosiahnutí nastaviteľného napätia článku. Usmerňovač ACD Usmerňovač LVD DC Distribučná batéria MCB B A T T E R Y Usmerňovač zaťaženie MCB L O A D 10

Vypnutie čiastočného zaťaženia Nízkonapäťové odpojenie (PLD) (voliteľné) Za určitých podmienok je možné čiastočné zaťaženie odpojiť (napr. Predĺženie doby premostenia pri rovnakej batérii). Usmerňovač ACD Usmerňovač LVD DC Distribučná batéria MCB B A T T E R Y Usmerňovač PLD Zaťažiteľné ističe L O A D 11

Dozorný modul Temp Sensors Digitálne vstupy Užívateľské rozhranie ACD DOZORNÝ MODUL Usmerňovač LVD Usmerňovač DC distribúcia Batéria MCB Reléové výstupy B A T T E R Y Usmerňovač Batéria a/alebo Zaťažovacie prúdové bočníky Zaťažiť MCB L O A D 12

Klasifikácia jednosmerných napájacích systémov Eaton 13

Určenie údajov o výkone Výstupný výkon Čas zálohovania batérie Výkon nabíjania batérie zahrnutý do celkového výkonu? Počet výstupov Interná alebo vzdialená distribúcia? AC napájanie Interná alebo externá ochrana usmerňovača? Podmienky prostredia Údaje o výkone Batt Kalk Visio výkres Batéria 14

Príklad podnikovej aplikácie Ľahká inštalácia Ľahké použitie Môže byť rozšírený v teréne (pre zvýšenie výkonu) Zaťaženie a batériu MCB je možné zapojiť a dovybaviť sieťovým napájaním Clean & Secure 48v DC na zariadenie Enterprise Power System

= Sieťový prepínač/smerovač napájaný jednosmerným prúdom Server napájaný jednosmerným prúdom Server napájaný jednosmerným prúdom Server napájaný jednosmerným prúdom 1 2 3 Batérie Batérie 5 4 15 15

Záloha a kapacita EBM 60 minút premosťovací čas zaťaženie 550 W 1 EBM 2 U, 19 vstavaný modul vysokonapäťová zástrčka pre bezpečné a ľahké pripojenie * premosťovacie časy sú približné hodnoty a závisia od nasledujúcich faktorov: - konfigurácia zaťaženia - nabíjanie batérie - vek a teplota batérie Možnosť pripojenia pre dva reťazce batérie na maximum EPS päť modulov EBM na jedno pripojenie batérie (maximálne 10 modulov EBM) 16 16

Príklad: Podnikové aplikácie Typické použitie pre bezpečné jednosmerné napájanie Enterprise Power System + Rozširujúce sa batériové moduly Garantovaná kvalita napájania 24/7 Ochrana a bezpečnosť pomocou redundantných usmerňovačov a záložnej batérie - porovnateľné so striedavým zdrojom UPS s dvojitým prevodníkom, ale s nasledujúcimi vlastnosťami: Vysoká účinnosť:> 96% Dlhšie premosťovacie časy sú možné pri rýchlejšom dobití. Dlhšie premosťovacie časy pri rovnakej kapacite batérie, aby pri prevádzke na batériu nedochádzalo k stratám invertora. Vysoko spoľahlivý - Žiadny „jediný bod poruchy - Redundancia usmerňovača N + 1 - Výpadok iba v prípade výpadku siete a výpadku batérie AC napájanie + Enterprise Power System

Batéria (y) Čas výdrže poskytovaný batériami s roztokom EPS (moduly EBM) = až 4,5 kw (48 V) Clean & Secure 48 V ss do zariadenia 17

Vonkajšie aplikácie napr. DSL vo vidieckych oblastiach FAPS2 pre 300 mm hĺbku inštalácie a čelné pripojenie pre inštaláciu na mieste, napr. v aplikáciách KvZ FAPS3 s čelným pripojením napr. Systémy zásobovania energiou (telekomunikácie, napájacie systémy, rozvádzače) Systémy EPS alebo kombinácie zásobníka usmerňovača RM3 a distribúcie DCD1 18

Prístup k napájacím systémom APS3-3G 6kW 2xBatt 10xZaťaženie APS6-3G 12kW 4xBatt 16xZatíženie 24V a 48V systémy Vysoká hustota výkonu Mnoho možností rozšírenia Integrované vyrovnávanie batérií Flexibilné distribúcie DC a možnosti Užívateľsky prívetivé rozhrania Ľahká inštalácia a uvedenie do prevádzky Na základe série skriniek XVTL Inteligentné monitorovanie a riadenie APS12-3G Dual Cieľové trhy s dodávkami striedavého prúdu: 2G/3G BTS (základňová stanica s prijímačom/Mobilfunk) Drôtové prístupové body Cestné skrinky Wi-Fi uzly Zákaznícke priestory 19

20KW @ 48VDC, duálny vstup Produkty: APR48-ES SC200 DCD3 Distribučný zásobník usmerňovača RM6 Vlastnosti: 24kW/500A @ 48V, dvojriadkový AC vstup - 3x40A každý 48 x 16A Zaťaženie ističov Najvyššia hustota výkonu: 20

Displeje napájacieho zdroja a mediálne fasády Produkty: APR48-ES SC200 DCD1M Rozvod striedavého prúdu Eaton Zabudovaný do série EATON XVTL Kabinet Kompletné systémy UL schválené 21

48. skupina napájacích zdrojov letiska v Dauhá Bloková schéma Všetky káble striedavého prúdu a záťaže majú horný vstup 22

Napájanie displeja Letisko v Dauhá 48 V IES-SYS-A597-V1 44 KW IES-SYS-B597-V1 22 KW IES-SYS-C597-V1 22 KW 23

Online UPS s medziobvodom 48 V Základný princíp Napájanie striedavým prúdom Usmerňovač Invertor Jedno alebo trojfázová ochrana vstupu vnútorná alebo vonkajšia možná LVD batéria Ovládač systému SC200 Zabezpečené striedavé napätie Zabezpečené jednosmerné napätie Rozhranie Usmerňovač so širokým rozsahom vstupu 90 - 300 V, teda do značnej miery nezávislý od 48V medziobvodu, kapacita a prevedenie: špecifické pre zákazníka 2 000 VA Invertor 24 24

Príklady rôznych usmerňovacích skriniek 1.4.150/92kW 1.4.170/27kW 1.4.180/34kW 1.4.190/74kW 1.4.200/60kW 1500A 1500A 1500A 1500A 1800A 1800A Prázdny panel AC vstupná lišta 1 x 3 Ph 180A napájanie 26 26

160kW 48V @ 3000A A + B Systém 160kW a 48V DC-napájací systém 3000A MCCB s vypínacou cievkou na odpojenie záťaže Primárne a sekundárne rozvody záťaže 15-minútová batéria Záloha pomocou dvoch batériových strún, každá s AC 1500-Distribúciou 160kW 48V a 3000A DC napájanie Systém A

= Primárna distribúcia jednosmerného prúdu Sekundárna distribúcia jednosmerného prúdu Čisté a bezpečné 48V jednosmerné napájanie do zariadenia Dve vedenia striedavého prúdu na systém, každá 70qmm Batéria (y) 2 Struny každá 2 Ah Systém napájania jednosmerným prúdom B

= Primárna distribúcia jednosmerného prúdu Sekundárna distribúcia jednosmerného prúdu Čisté a zabezpečené 48 V ss do zariadenia Prepínač striedavého prúdu Batérie 2 reťazce 1 500 Ah každý ss Doba zadržania poskytnutá batériou ss systému

2 x 48V a 3000A jednosmerný napájací systém pre konfiguráciu A/B A - systém B - systém

Prehľad - Energetický systém - Primárny rozvod - Sekundárny rozvod Nadzemné prípojnice k primárnemu rozvodu Nadzemné prípojnice k batérii

Power-System A Do záťaže Pripojenie cez hlavu COM (+ Ve) k rozvodom záťaže a batériám priamo na vnútorných prípojniciach Bod pripojenia pre -Ve záťaž 3000A MCCB s odpojovacou cievkou Centrálne prípojnice AC-napájanie: AC-svorky pre vedenie 1 5x70qmm distribuovaný do dvoch striedavých rozvodov usmerňovača. Každý rozvod je zostavený s 3-pólovým ističom 4x63A. Každý MCB napája dva usmerňovače Spodný vstup pre AC káble Pripojenie COM (+ Ve) k batériám priamo na vnútorných prípojniciach K batérii (batériám) Bod pripojenia pre -Ve batérie (akumulátory) 2x1600A MCCB s odpojovacou cievkou alebo poistkami TPS 4xAC-distribúcie Každé dve distribúcie sú napájané z jednej svorky AC-Line AC-Line pre linku 1 5x70qmm distribuovanej do usmerňovača.

Primárna rozvodná skriňa Prípojnice pre káble 10x300qmm z napájacieho systému 2x1600A poistky MCCB alebo TPS Pripojenia rozdelené pre ľahké zapojenie z hornej náhradnej poistky 1xMCCB alebo TPS Distribúcia pre ističe 18 mm alebo 27 mm

Sekundárna rozvodná skriňa 1600A MCCB alebo TPS Poistka na odpojenie skrinky 6xNH2 poistky 6xNH2 poistky 48xMCBs 18mm 6 x 160A 6 x 160A NH2 odporúčané pre zapojenie

Architektúra jednosmerného prúdu => pre minimálne straty pri distribúcii Výhody: Priame vnútorné prepojenie medzi výstupmi usmerňovača a hlavným rozvodom cez centrálne prípojnice zabráni kabeláži, poruchám a stratám pri distribúcii. Prúd jednosmerného prúdu medzi usmerňovačom, batériami a záťažami. MCCB s vypínacou cievkou pre funkciu LVD a núdzovým spínačom Vysoká hustota výkonu, a preto je potrebné menšie miesto Dva napájanie z elektrickej siete

Stojan na batérie pre 2 struny 48V Oerlikon 2CP1000 Stojan na batérie pre 3 struny 48V Oerlikon 2CP1000 Stojan na batérie pre 6 strún 48V Oerlikon 2CP1000 34 34

Inštalačný plán (napr. 2 stojany, každý s 3 batériovými strunami) Stena 600 mm, priechod 600 mm, plocha systému usmerňovača 160 KW, dvojitá podlaha, svetlá výška asi 300 mm, priechod 1 800 mm, kábel batérie 1 mm - vedenie kábla prechodu batérie, 600 mm, vedenie 35 35.

Oblasť steny dvojitá podlaha, približne 300 mm kábel batérie svetlej výšky - vedenie 600 mm, priechod 2800 mm 600 m m 600 mm, priechod 1000 mm 160 KW usmerňovací systém 36 600 mm batériový kábel - vedenie 36 160 KW usmerňovací systém 2800 mm inštalačný plán batériový kábel - vodiaci priechod 600 m m 1000 mm priechod batériový kábel - vedenie

Systémy napájania jednosmerným prúdom Systémy napájania jednosmerným prúdom prevádzajú vstupné striedavé napätie na bezpečné a elektricky izolované jednosmerné napätie. Môže sa použiť jednosmerné napätie Na napájanie zariadení v IT a telekomunikačných dátových centrách, ako aj v priemyselných aplikáciách Nabíjanie batérií, aby sa dosiahol preklenovací čas prispôsobený aplikácii V rozsahu výkonu od napr. 900 W pre podnikové aplikácie až do 750 kW pre IT dátové centrá alebo centrálne ústredne (základné siete) 37

Systémy napájania jednosmerným prúdom Zdroje jednosmerného prúdu spĺňajú nasledujúce požiadavky: Poskytnutie bezpečného a spoľahlivého zdroja jednosmerného prúdu s dostupnosťou najmenej 99,999%. Prevádzka nepretržite, tj. Nie sú potrebné žiadne prerušenia prevádzky (riadené vypínania). Doby premostenia a distribúcie batérií je možné individuálne prispôsobiť konkrétnej aplikácii a čo najviac ich integrovať (predchádzanie chybám) Škálovateľný nabíjací výkon pre krátke doby nabíjania aj pri veľkých batériách (bez ohľadu na výrobcu a veľkosť). Napríklad je možné prevádzkovať dátové centrum 6000A s batériou a bez nej (prevádzka s konštantným výkonom pri procese zapínania, napájanie z napájacieho zdroja alebo generátora).

Rozsahy jednosmerného napätia Spoločnosť Eaton má jednosmerné systémy pre 48 V alebo 24 V. Napätie systému môže byť kladné, záporné alebo neuzemnené. -48 V a + 24 V sú menovité napätia a môžu napr. sa pohybujú medzi -43,2V až -56V. Skutočné rozsahy napätia závisia od aplikácie (klasifikácia prístroja, napr. Podľa ETSI 43,5V, použitá batéria). 39

DC vstup koncových zariadení IT a telekomunikačné zariadenia majú na vstupe DC/DC prevodníky, ktoré prevádzajú vstupné napätie na interne požadované napätie (typ. 2,2 V, 5 V, 12V). Toto umožňuje prevádzku zariadení v širokom rozsahu vstupného napätia. Zariadenia majú často na zvýšenie spoľahlivosti viac vstupov (napájanie A/B). Mnoho telefónov je stále napájaných priamo cez medené vedenie. 40

Usmerňovače Usmerňovače Eaton je možné počas prevádzky rozširovať a vymieňať (vymeniteľné za chodu). Usmerňovače pracujú aj bez systémového radiča. 41