DC tápellátó rendszerek konfigurálása és példák - PDF ingyenes letöltés
Ez egy fényképészeti sablon, amelynek fényképének pontosan illeszkednie kell e téglalapba. Egyenáramú áramellátó rendszerek konfigurálása és példák Herbert Lorenz Eaton energiaminőség, 2012. július LVD 2008, Eaton Corporation. Minden jog fenntartva. 1. szám
DC tápegységek informatikai, telekommunikációs és ipari alkalmazásokhoz CR48-3G MAXINhálózat 288kW Flexi-3G 1,8 32kW 8 750 kw 2 2 APS6 - sorozat Matrix inverter sorozat 1 28kVA RM3 sorozat EPS sorozat APS3 - sorozat FAPS - sorozat APS12 - sorozat 0,9 10,8 kw APR24-3G EPR48-3G APR48-3G APR48-ES SC 200
Alapelv - blokkdiagram Cisco 3600 sorozatú multiservice platform váltakozó áramú egyenirányító DC busz terhelés LVD biztonságos egyenfeszültség terhelés kimenetek MCB akkumulátor Gyors Ethernet PoE halmozott kapcsoló SC200 rendszervezérlő interfészek 3
Miért -48V A magasabb feszültség kevesebb elektromos veszteséget jelent. De mégis biztonságos a személyzet és a telepítés szempontjából (SELV). Pozitív földelés (-48V, nem + 48V) történelmileg a lezárt ólomcsövek miatt. A pozitív földelés megakadályozza az akkumulátor pólusainak és csatlakozóinak elektrolitikus korrózióját. -48 V gyakori vezetékes alkalmazásokban és informatikai adatközpontokban 4
Egyenirányító a DC-SmV legfontosabb eleme Az egyenirányítók a bemeneti feszültséget (egy- vagy háromfázisú váltakozó feszültség) biztonságos és elektromosan izolált egyenfeszültséggé alakítják. Az Eaton egyenirányítók modulárisak és lehetővé teszik a rendszer egyszerű bővítését. Az egyenirányítókat alsávokba vagy folyóiratokba telepítik, amelyek létrehozzák a kapcsolatot a bemeneti és kimeneti elosztásokkal, valamint kommunikálnak a rendszer vezérlőjével. Egyenirányító termék Egyenirányító egyenirányító APS6 Flexi-3G 5
AC-elosztás AC-elosztások (ACD) Az AC-bemenetet védeni és leválasztani kell. Az elválasztás történhet kapcsolókon (ha a védelem alelosztásban van) vagy automatikus megszakítókon keresztül. A védelmet automatikus megszakítók biztosítják. Ezt az egységet AC Distribution vagy ACD ACD Rectifier termékirányítónak nevezik APS6 Flexi-3G 6
AC disztribúció (ACD) Az ACD az AC-t az egyenirányító tárakba terjeszti. Különböző ACD konfigurációk lehetségesek, a rendszer méretétől függően. A kis rendszerek esetében az elválasztás és a védelem gyakran külső részelosztókban (épületekben) történik. Túlfeszültség-védelmi eszközök is beépíthetők az AC elosztóba (fémoxid-varisztorok - MOV-k). 7.
Egyenáramú elosztás Egyenáramú elosztás (DCD) A közös egyenáramú busz a többféle terhelésre és akkumulátorra kerül elosztásra az egyenáramú elosztón keresztül. A védelmet és az elválasztást biztosítók vagy automatikus megszakítók biztosítják. ACD egyenirányító egyenirányító egyenáramú elosztó akkumulátor MCB-k B A T T E R Y egyenirányító terhelés MCB-k L O A D 8
Egyenáramú elosztás (DCD) A közös egyenáramú busz a többféle terhelésre és elemre oszlik el az egyenáramú elosztón keresztül. A védelmet és az elválasztást biztosítók vagy automatikus megszakítók biztosítják. ACD egyenirányító egyenirányító termék DC elosztó akkumulátorok MCB-k B A T T E R Y egyenirányító terhelés MCB-k L O A D APS6 Flexi-3G 9
Mélykisülés elleni védelem Kisfeszültségű leválasztó (LVD) (opcionális) Az elemeket védeni lehet a mélykisülés ellen. A leállítás azonnal megtörténik, amikor egy állítható cellafeszültség alulmegy. ACD egyenirányító egyenirányító LVD egyenáramú elosztó akkumulátorok MCB-k B A T T E R Y egyenirányító terheléses MCB-k L O A D 10
Részleges terhelés kikapcsolása Kisfeszültségű leválasztás (PLD) (opcionális) Bizonyos körülmények között a részleges terheléseket le lehet választani (pl. Az áthidalási idő növekedése ugyanazzal az akkumulátorral). ACD egyenirányító egyenirányító LVD egyenáramú elosztó akkumulátorok MCB-k B A T T E R Y egyenirányító PLD terhelhető MCB-k L O A D 11
Felügyeleti modul hőmérséklet-érzékelői Digitális bemenetek Felhasználói interfész ACD FELÜGYELETI MODUL Egyenirányító LVD egyenirányító DC elosztó akkumulátor MCB-k Relékimenetek B A T T E R Y Egyenirányító Akkumulátor- és/vagy terhelési áram-söntök MCB-k töltése L O A D 12
Eaton egyenáramú rendszerek osztályozása 13
A teljesítményadatok meghatározása Kimeneti teljesítmény Akkumulátor-mentési idő Az akkumulátor töltési teljesítménye a teljes teljesítmény részét képezi? Kimenetek száma Belső vagy távoli terjesztés? Áramellátás Belső vagy külső egyenirányító védelem? Környezeti viszonyok Teljesítményadatok Batt Kalk Visio rajz akkumulátor 14
Vállalati alkalmazás példa Könnyen telepíthető Könnyen kezelhető Kiterjeszthető a területen (a teljesítmény növelése érdekében) A terhelés és az akkumulátor MCB-k csatlakoztathatók és felszerelhetők AC tápegységek Clean & Secure 48v DC a berendezésekhez Enterprise Power System
= Egyenáramú hálózati kapcsoló/útválasztó egyenáramú szerver egyenáramú szerver egyenáramú szerver 1 2 3 akkumulátor (ok) akkumulátor (ok) 5 4 15 15
EBM biztonsági mentés és kapacitás 60 perc áthidalási idő 550 wattos terhelés 1 EBM 2 U, 19 beépített modul nagyáramú csatlakozó a biztonságos és egyszerű csatlakoztatáshoz * az áthidalási idők hozzávetőleges értékek és a következő tényezőktől függenek: - terhelés konfigurációja - akkumulátor töltése - az akkumulátor kora és hőmérséklete Csatlakozási lehetőség két akkumulátor húrra EPS-nként maximum öt EBM modul akkumulátor csatlakozásonként (maximum 10 EBM modul) 16 16
Példa: Vállalati alkalmazások Tipikus alkalmazás a biztonságos egyenáramú tápellátáshoz Enterprise Power System + Bővíthető akkumulátor modul (ok) Garantált 24/7 energiaminőség Védelem és biztonság redundáns egyenirányítókkal és tartalék akkumulátorral - összehasonlítható egy dupla átalakítós váltakozó áramú UPS-mel, de a következő tulajdonságokkal rendelkezik: Nagy hatékonyság:> 96% Hosszabb áthidalási idők lehetségesek gyorsabb feltöltéssel. Hosszabb áthidalási idők ugyanolyan akkumulátor kapacitással, mint az inverter veszteségei az akkumulátor működése során. Rendkívül megbízható - Nincs "egyetlen pont meghibásodás - N + 1 egyenirányító redundancia - Meghibásodás csak hálózati hiba és akkumulátor meghibásodása esetén AC tápellátás + Enterprise Power System
Akkumulátor (ok) Tartózkodási ideje, amelyet az EPS megoldás akkumulátorai (EBM modulok) biztosítanak = Legfeljebb 4,5 kw (48v) Tisztítsa meg és rögzítse a 48v DC-t a berendezéshez 17
Kültéri alkalmazások pl. DSL vidéki területeken FAPS2 300 mm-es beépítési mélységhez és elülső csatlakozáshoz „helyszíni telepítéshez, pl. KvZ alkalmazásokban FAPS3 elülső csatlakozással pl. Energiaellátó rendszerek (telekommunikáció, tápláló rendszerek, kapcsolóberendezések) EPS rendszerek vagy az RM3 egyenirányító tár és a DCD1 elosztó kombinációi 18
Hozzáférési áramellátó rendszerek APS3-3G 6kW 2xBatt 10xLoad APS6-3G 12kW 4xBatt 16xLoad 24V és 48V rendszerek Nagy teljesítménysűrűség Számos bővítési lehetőség Integrált akkumulátor pufferelés Rugalmas DC elosztások és opciók Felhasználóbarát felületek Könnyű telepítés és üzembe helyezés Az XVTL szekrénysor alapján Intelligens felügyelet és vezérlés APS12-3G Dual AC tápellátás célpiacai: 2G/3G BTS (Base Transceiver Station/Mobilfunk) Vezetékes hozzáférési pontok Útszéli szekrények Wi-Fi csomópontok
20KW @ 48VDC kettős bemenetű termékek: APR48-ES SC200 DCD3 Distribution RM6 egyenirányító magazin Jellemzők: 24kW/500A @ 48V 2 soros AC bemenet - 3x40A egyenként 48 x 16A terhelésű MCB-k Legnagyobb teljesítménysűrűség: 20
Tápellátási kijelzők és médiahomlokzatok Termékek: APR48-ES SC200 DCD1M Eaton AC-Distribution Beépítve az EATON XVTL Cabnet sorozatba Teljes rendszerek UL, jóváhagyta 21
Doha Airport 48V-os tápegységcsoport tömbvázlata Az összes váltakozó áramú és töltőkábel felső 22-es bejárattal rendelkezik
Kijelző tápegység Doha repülőtér 48V IES-SYS-A597-V1 44KW IES-SYS-B597-V1 22KW IES-SYS-C597-V1 22KW 23
Online UPS 48V közbenső áramkörrel Alapelv AC tápellátás Egyenáramú inverter Egy- vagy háromfázisú bemeneti védelem belső vagy külső lehetséges LVD akkumulátor SC200 rendszervezérlő Biztonságos váltóáramú feszültség Biztonságos egyenfeszültségű interfészek Egyenáramú egyenirányító széles hatótávolságú 90-300V-os bemenettel, ezért nagymértékben független a hálózat 48V-os közbenső áramkörének akkumulátorától, kapacitásától és kivitelétől: ügyfél-specifikus 2000VA Inverter 24 24
Példák különböző egyenirányító szekrényekre 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 Üres panel AC bemeneti sín 1 x 3 Ph 180A előtolás 26 26
160kW 48V @ 3000A A + B rendszer 160kW & 48V DC-Power-System 3000A MCCB kioldótekerccsel a terhelés leválasztásához Elsődleges és másodlagos terheléselosztások 15 perc akkumulátor Tartalék két akkumulátor húr használatával, mindegyik 1500Ah váltakozó áramú elosztó 160kW 48V és 3000A DC tápellátás A rendszer
= Elsődleges egyenáramú elosztó Másodlagos egyenáramú elosztó Tisztítsa meg és biztosítsa a 48 V-os egyenáramot a berendezésekhez Rendszerenként két váltóáramú vezetéket, mindegyik 70qmm-es elem (ek) 2 darab 1500Ah-os húr Fejfeszültség és akkumulátor-csatlakozás buszsíneken keresztül Áramellátás AC-elosztás 160kW 48V és 3000A DC tápellátó rendszer B
= Elsődleges egyenáramú elosztó Másodlagos egyenáramú elosztó Tisztítsa meg és biztosítsa a 48 V-os egyenáramot a berendezéshez Áramváltó kapcsoló Akkumulátor (ok) 2 darab 1500Ah-os húrok DC-akkumulátorok
2 x 48V és 3000A egyenáramú rendszer A/B konfigurációhoz A - B rendszer - rendszer
Áttekintés - Áramellátó rendszer - Elsődleges elosztás - Másodlagos elosztás A felső buszok az elsődleges elosztóhoz A felső buszok az akkumulátorhoz
A tápellátás A terheléshez Fej fölött COM (+ Ve) csatlakozás a terheléselosztásokhoz és az akkumulátor (ok) hoz közvetlenül a belső sínrácsokon Csatlakozási pont -Ve terheléshez 3000A MCCB leválasztó tekerccsel Központi buszok AC tápegység: AC-csatlakozók vezetékhez 1 5x70qmm elosztva két egyenirányító AC elosztásra. Minden elosztást 4x63A 3 pólusú MCB-vel szerelnek össze. Mindegyik MCB két egyenirányítót táplál az AC-kábelek COM (+ Ve) csatlakozásának alsó bemenetéhez az akkumulátorokhoz közvetlenül a belső gyűjtősíneken keresztül Az akkumulátor (ok) hoz Csatlakozási pont -Ve akkumulátor (ok) hoz 2x1600A MCCB leválasztó tekerccsel vagy TPS biztosítékokkal 4xAC-Distributions Mindkét elosztást egy AC-Line AC-terminálról táplálják az 1-es vonalra, 5x70qmm elosztva az egyenirányító AC-Distributions alsó bejegyzésére
Elsődleges elosztó szekrény Buszok 10x300qmm kábelekhez az elektromos rendszerből 2x1600A MCCB vagy TPS biztosítékok
Másodlagos elosztószekrény 1600A MCCB vagy TPS biztosíték a szekrény leválasztásához 6xNH2 biztosítékok 6xNH2 biztosítékok 48xMCB 18 mm 6 x 160A 6 x 160A NH2 stílus kábelezéshez
Egyenáram-áramlás architektúra => minimális elosztási veszteség esetén Előnyök: Az egyenirányító kimenetei és a központi gyűjtősíneken keresztüli főelosztás közötti közvetlen, belső kapcsolatok elkerülik a kábelezést, a hibákat és az elosztási veszteségeket. Egyenáramú áramlás az egyenirányító, az elemek és a terhelések között. MCCB-k kioldótekerccsel az LVD funkcióhoz és a vészkapcsolóval Nagy teljesítménysűrűség, így kevesebb hely szükséges Két váltóáramú tápegység
Akkumulátortartó 2 húrhoz 48V Oerlikon 2CP1000 Akkumulátortartó 3 húrhoz 48V Oerlikon 2CP1000 Elektromos állvány 6 húrhoz 48V Oerlikon 2CP1000 34 34
Telepítési terv (pl. 2 állvány, mindegyikben 3 akkumulátor húr) Fal 600mm 600mm átjáró 160KW egyenirányító rendszer területe kettős padló, kb. 300mm szabad magasság 2800mm átjáró 1000mm akkumulátor kábel - vezető 600mm átjáró akkumulátor kábel - vezető 35 35
Falfelület dupla padló, kb. 300 mm tiszta magasságú akkumulátorkábel - vezeték 600 mm átjáró 2800 mm 600 m m 600 mm 1000 mm átjáró 160 kW-os egyenirányító rendszer 36 600 mm-es akkumulátor kábel - vezeték 36 160 kW-os egyenirányító rendszer 2800 mm-es telepítési terv akkumulátorkábel - vezeték-átjáró 600 m m 1000 mm-es akkumulátor kábel - vezeték
DC tápellátó rendszerek Az egyenáramú tápellátó rendszerek a bemenő váltakozó feszültséget biztonságos, elektromosan leválasztott egyenfeszültséggé alakítják. Az egyenfeszültség felhasználható informatikai és telekommunikációs adatközpontok berendezéseinek ellátására, valamint ipari alkalmazásokhoz akkumulátorok töltésére az alkalmazáshoz igazított áthidalási idő elérése érdekében. 900 W vállalati alkalmazásokhoz, 750 kW-ig IT-központokhoz vagy központi kapcsolóközpontokhoz (törzshálózatok) 37
DC tápellátó rendszerek Az egyenáramú tápegységek a következő követelményeknek felelnek meg: Biztonságos és megbízható egyenáramú ellátás biztosítása legalább 99,999% rendelkezésre állással. 24/7 üzem, azaz nincs szükség működési megszakításokra (ellenőrzött leállításokra). Az akkumulátor áthidalási ideje és eloszlása egyedileg testreszabható a megfelelő alkalmazáshoz, és amennyire lehetséges, integrálható (a hibák elkerülése érdekében) Skálázható töltőteljesítmény rövid újratöltési időkhöz még nagy akkumulátorok esetén is (gyártótól és mérettől függetlenül). Pl. 6000A adatközpont működtetése akkumulátorral és anélkül is (állandó áramellátás a bekapcsolási folyamathoz, tápfeszültség AC UPS-től vagy generátortól) 38
DC feszültségtartományok Az Eaton DC 48V vagy 24V feszültségű rendszerekkel rendelkezik. A rendszer feszültsége lehet pozitív, negatív vagy megalapozatlan. -48V és + 24V névleges feszültség, és pl. -43,2V és -56V között változik. A tényleges feszültségtartományok az alkalmazástól függenek (eszköz besorolása pl. Az ETSI 43.5V szerint, használt akkumulátor). 39
A végberendezések egyenáramú bemenete Az informatikai és telekommunikációs eszközök bemenetén DC/DC konverterek találhatók, amelyek a bemeneti feszültséget a belül szükséges feszültségekké alakítják (2,2 V, 5 V, 12 V típus). Ez lehetővé teszi, hogy az eszközök széles bemeneti feszültségtartományban működjenek. Gyakran az eszközöknek több bemenetük is van (A/B táp) a megbízhatóság növelése érdekében.Sok telefont továbbra is közvetlenül a rézvezetéken keresztül szállítanak. 40
Egyenirányítók Az Eaton egyenirányítók üzem közben bővíthetők és kicserélhetők (cserélhetők), az egyenirányítók rendszervezérlő nélkül is működnek. 41