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华为UPS电源接地问题有哪些

发布日期:2021-03-28 作者:admin 点击:

<1提出的问题

在外部审计过程中,经常会出现违反GB50303-2002第9.1.4条的情况;《建筑电气工程施工质量验收规范》;,也就是说,不间断电源输出的中性(N)极必须直接连接到接地装置。进线接地干线相互连接,重复接地。那么,UPS输出的N极是否应该接地,以及如何绘制未来的电气施工图,设计师们有很多困惑。为此,笔者提出了一个论题&“我认为,这是一个非常重要的问题;UPS接地问题分析;,我邀请读者来讨论。

让我谈谈我个人的看法。笔者认为,当前观念混乱的主要原因与国家相关规范的不协调有很大关系。首先要了解接地问题的相关规定。

2华为UPS接地规定

(1) GB50303-2002第9.1.4节不间断电源输出的中性线(N)极;《建筑电气工程施工质量验收规范》;必须直接从接地装置引出接地干线,重复接地。

(2) 国家标准/国际标准GB16895.20-2003/IEC 60364-5-551:1994规定;当发电设备作为备用电源(公共电网的备用系统)运行并连接到TN系统时,它会自动切断电源保护,不应依赖于连接到公共电网的接地点。应提供适当的接地极;该条款的问题:

1) 这是";适当的接地极;独立或与供电系统的接地装置相连。

2) 目前尚不清楚;发电设备;是否相对独立于公共电源的中性点,是否有电气和物理连接。

出现以下四种情况:1)设备中性点独立,接地极独立。2) 设备中性点独立,接地极不独立。3) 设备中性点不独立,接地极独立。4) 设备中性点不独立,接地极不独立。

1) 发电设备的中性点和接地极是独立的。对于柴油发电机,由于电枢线圈独立于公共电网,中性点连接到单独的接地。两个电源之间使用四极开关。N线不会并置形成分流器。但是,电气设备放置在建筑物内,TN系统中的设备外壳和公共电网的接地连接到同一系统。当切换到备用系统时,由于柴油发电机的接地与公用电网的接地不同,供电系统变成TT系统(如果设备再次进行等电位连接,则更难区分TN和TT系统)应更换相应的保护系统。接地电流变小,采用过流保护和单相接地保护难以满足要求,一般应采用漏电保护。然而,漏电保护的上、下选择性只能通过延时实现,影响了保护的快速性和灵敏度。因此,笔者认为:;适当的接地极;应与公共电网的接地装置连接。

2) 发电设备中性点独立,接地极不独立。上述规定是可行的。

3) 发电设备的中性点不是独立的,接地极是独立的,没有意义。即使制作了独立的接地极,也不能因为设备不独立而使接地极独立。

4) 发电设备的中性点和接地极不是独立的。如果UPS是发电设备,由于其内部输出N线和输入N线连接在一起,因此在输出端设置合适的接地极。不会';这不是说N线在不同的地方接地多次吗?TN-S系统变为TN-C系统。

(3) 国家标准;建筑物电气安装第5部分:电气设备的选择和安装第54章:接地配置和保护导体;国标16895。角色由各自的导体提供,不允许从这一点将这些导体相互连接。”;

(4) 人民';中华人民共和国电力工业标准DL/T621-1997;交流电气装置的接地;8.4.3保护接地与功能接地共用接地装置时,应满足保护接地的要求。中性线的保护应满足以下要求:1)在TN系统中,当装置的带电部分不受剩余电流执行器保护时,固定装置铜芯截面不小于10mm2或铝芯截面不小于16mm2的电缆,单芯线可兼作保护线和中性线。

2) 在保护中,应采取绝缘措施防止杂散电流。开关设备和控制设备内的保护中性线不需要绝缘。

3) 当中性线和保护线由单独的电线从装置的任何一点提供时,两条电线不应从该点连接。在分界点分别设置保护线和中性线的端子或母线。保护中性线应连接到保护线的端子或母线上。

(5) JGJ16-2008第6.3.6条;《民用建筑电气设计规范》;在TN-S供电系统中,UPS装置的交流输入端应装有隔离变压器或专用变压器;UPS输出的隔离变压器为TN—S、TT接地时,中性点应接地。

12.2.2-2TN系统中的保护导体或保护接地中性导体应在配电变压器附近接地,并在其进入建筑物处接地。

12.2.3当采用TN-CS系统时,当保护导体和中性导体从某一点分离时,不应再合并,中性导体不应接地。

11.9.5电子信息系统设备采用TN交流配电系统供电时,配电线路必须采用TN-S系统的接地方式。

(6) JGJXX-2010";《医疗建筑电气设计规范》(征求意见稿)4.4.12 UPS电源侧应按下列规定重复接地。

1) 当UPS电源为TN-S系统时,如果UPS旁路未配备隔离变压器,则UPS出线端子的N线和PE线不能连接。如果UPS旁路增加隔离变压器,UPS出线端子应重复接地((有问题)

2) 当UPS电源为TN-S系统时,如果UPS旁路未加隔离变压器,但UPS输出配电柜(PDU)内装有隔离变压器,则在PDU柜出口接N线和PE线。重复接地。

(7) GB50472-2008";《电子工业洁净厂房设计规范》;12.1.2配电系统的接地方式应采用TN-S或TN-CS系统。

(8) GB50395-2007";《视频安防监控系统工程设计规范》;8.0.1供电方式采用TN-S系统。

(9) GB50394-2007";入侵报警系统工程设计规范;8.0.1-1系统电源由监控中心集中供电,电源采用TN-S系统。

(10) GB50174-2008";《电子信息系统机房设计规范》;8.1.6电子信息系统机房低压配电系统不得采用TN-C系统。

3 UPS装置内部中性线的连接方式

为了了解系统中UPS的接地方式,需要分析UPS基本单元的工作原理。

3.1 UPS装置的基本单元采用整流和逆变方式

(1) 半桥整流器和半桥逆变器的连接方式(2)半桥整流器和全桥逆变器的连接方式(3)全桥整流器和半桥逆变器的连接方式(4)全桥整流器和全桥逆变器的连接方式3.2根据主电源和逆变器的关系旁路(辅助)电源

(1) 主和辅助输入电源没有隔离变压器。

(2) 输入带隔离变压器的主电源,无旁路。

(3) 输入主电源没有隔离变压器,旁路有隔离变压器。

(4) 输入带隔离变压器的主电源和旁路电源,共用或单独设置。

(5) 逆变器输出电路使用隔离变压器,旁路电路没有四极开关。

(6) 逆变器输出和旁路电路分别装有隔离变压器。

(7) 逆变器输出和旁路电路共用隔离变压器1。

(8) 逆变器输出和旁路电路共用隔离变压器2。

4有问题

从以上列出的规格和UPS原理图中,我们可以看出,对于某些特殊情况,它们是不兼容的。例如,当建筑物由220/380V低压电源供电时,建筑物';s主低压配电室设在一楼机房,计算机室、试验室、安防监控等重要场所设在三楼。这些地方需要配备UPS。

通常的方法是用TN-C型三相四线制导线进楼,或TN-S型三相五线制导线进楼,在住户主配电室低压屏处反复接地后,低压屏及通往建筑物的各层配电箱采用TN-S系统。N线和PE线分开敷设,不再连接。我们称之为TN-CS系统。从大楼总配电室至三楼UPS设备,按规范采用TN-s系统,五线引上,其中PE线接外壳,N线接UPS输入端N线端子。标准GB50303-2002未作任何区分。UPS输出的N线要求直接接地干线,造成如下问题:

(1) UPS内部输入和输出的N线是怎么回事?他们有联系吗?如果它们是连接的,那么这样做将违反另一个规范。通过下面的分析,可以得出结论,大量的UPS输入和输出N线实际上是连接在一起的。

(2) 如何处理旁路电源的N线和UPS输出的接地。旁路电源的PEN线已在建筑物入口处接地,UPS放在建筑物的三楼,其输出N线要求直接接地干线。那么,旁路电源的N线是否连接到UPS输出的N线?如果它们连接在一起,也会有违反另一个规范的问题。虽然维修旁路开关在正常工作时处于断开状态,但可以用四极开关将两条N线隔离,但实际上UPS静态旁路开关STS的前后N线也连接在一起。

(3) GB50303-2002第9.1.4条;《建筑电气工程施工质量验收规范》;,就TN-C系统电源而言,没有问题。但随着社会的发展,供电系统采用TN-C-S和TN-S接地方式,已逐渐成为主流。一般来说,UPS输出的中性点直接接地是不合适的。

如果输入输出没有隔离变压器,无论是全桥还是半桥逆变器输出,只要UPS输出需要一个中性点,那么这个中性点就会与输入电源的中性点相关联,甚至直接相连。那么,这个中性点必须在UPS的输出点接地吗?整个供电系统的接地方式应综合考虑。如果UPS装置的电源侧已采用TN-S系统,则N线和PE线已在前端分开,UPS的输出不能接地。否则,TN-S系统将成为TN-C系统,违反;JGJ16-2008";第12.2.2-2条;《建筑电气设计规范》;,TN系统中的保护导体或保护接地中性导体应在配电变压器附近接地,进入建筑物时应接地。违反;12.2. 3采用TN-C-S系统时,保护导线与中性导线在某一点分离后,不应合并,中性导线不应接地&引用;强有力的法规。”;

5溶液

通过对UPS装置的分析,可以得出以下结论。

(1) 对于不带逆变输出隔离变压器的UPS,只有带隔离变压器的输入主电源和旁路电源才能同时满足规范要求。

(2) 带逆变输出隔离变压器的UPS,逆变输出和旁路回路分别装有隔离变压器,逆变输出和旁路回路共用隔离变压器1,逆变输出和旁路回路共用隔离变压器2。同时满足规范要求。

(3) 因此,要同时满足各种规格,唯一的办法就是在输入侧或输出侧安装隔离变压器。这将导致大量的隔离变压器,增加成本和损耗,并增加故障率。

在我们的设计中,我们只要求UPS的容量、相数、时间、电压电平、输入谐波电流、输出谐波电压限值等,不限制是半桥逆变器还是全桥逆变器,也不要求设置一定的隔离变压器。因此,UPS的输出接地方式很难确定。

一些UPS制造商使用隔离变压器作为标准配件。有些使用隔离变压器作为可选附件。甲方或图纸未作特别说明的,视为无需使用。如果选择了不合适的UPS类型或未作特别说明,则会发生故障,设计者可能承担责任。因此;添加隔离变压器;必须在设计图纸中注明。

(4) 小容量分布式UPS是否需要安装隔离变压器,例如:每个实验室甚至每台计算机都配备一台小型UPS,这也是我们工程设计中经常遇到的问题。我认为没有必要,但它违反了规定的要求。因此,有必要遵守GB50303-2002第9.1.4条的规定;《建筑电气工程施工质量验收规范》&引用;不间断电源输出的中性(N)极必须与直接从接地装置引出的接地干线相连,重复接地;重新思考。如果你不';你不能这样做吗?

文章说明:不间断电源输出端的中性线(N极)通过接地装置引入干线进行重复接地,有利于抑制中点漂移,提高三相电压平衡。同时,当通向不间断电源供电侧的中性线意外断开时,可以保证不间断电源的输出端不会引起电压升高,不会损坏不间断电源供电的重要电气设备,以确保整个建筑';使用起来很安全。

事实上,即使“不间断电源输出端的中性线(N极)必须连接到直接从接地装置引出的接地干线上重复接地”,由于UPS的接地不一定是电力变压器中性点的接地,因此,如果中性线(N线)断开,无论UPS输出是否接地,每相电压都将不平衡。这是不可避免的。它不能解决三相平衡问题,也不能解决零点漂移问题。通过强行将N线接地,虽然解决了零地电压问题,但也造成了接地网杂散电流问题,可能对电子设备造成干扰。
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