數(shù)據(jù)中心基礎設施工程師必知必會(3)-線路保護篇
本篇文章是本系列的第三篇文章,微型斷路器作為末端配電線路保護的低壓電器,用量非常大,應用范圍也非常廣泛。本文將對以下幾個方面進行解讀:
線路保護的80%法則;
微型斷路器的選型;
微型斷路器的安裝方式。
1. 80%法則
a) 80%法則的定義
大多數(shù)商業(yè)零售主機供應商將用合同限制他們的客戶:在一個配電電路不能超過80%的電力供應閾值。供應商將會保留這樣的權利:在充分警告后,如果持續(xù)超過80%的數(shù)字,將關閉電力供應的特定電路。
b) 80%法則的來源
功率密度和預測的冷卻負荷計算也考慮了凈交付負荷乘以80%(=安培x伏特x 80%)。盡管數(shù)據(jù)中心行業(yè)普遍依賴這個80%的數(shù)字,但很少有人知道它從何而來,以及為什么現(xiàn)在使用它。
事實上,80%法則的要求來自于由美國消防協(xié)會發(fā)布的國家電氣規(guī)范(NEC)。從本質(zhì)上說,80%規(guī)則在美國是一項可強制執(zhí)行的電氣法規(guī),旨在保護那些使用危險等級電力的人,避免對自己或周圍環(huán)境造成損害。
c) 80%法則的重要意義
這個80%的數(shù)字在世界各地有所不同。例如,歐洲的一些商業(yè)數(shù)據(jù)中心提供商采用70%的負載閾值標準,而其他提供商允許客戶運行高達90%的負載。因此,當您在境外采購服務時,您應該始終詢問數(shù)據(jù)中心提供商在設施內(nèi)交付的電路的閾值是多少。如果一個環(huán)境中的機架設計打算使用80%的可用負載,而提供商在70%的限制下工作,那么整個為硬件和電源設計的體系結(jié)構可能無法工作。最后,同樣值得注意的是,在技術上,你可以在電路上超過80%的閾值,而不會對電路本身造成任何問題。事實上,有些電路會以或略高于100%的輸出容量運行,而短時間內(nèi)不會出現(xiàn)過載導致斷路器的分斷。
2. 微型斷路器
a) 什么是微型斷路器
微型斷路器也稱為自動空氣開關,可用來接通和分斷負載電路,也可用來控制不頻繁起動的電動機。它功能相當于閘刀開關、過電流繼電器、失壓繼電器、熱繼電器及漏電保護器等電器部分或全部的功能總和,是低壓配電網(wǎng)中一種重要的保護電器。
斷路器具有多種保護功能(過載、短路、欠電壓保護等)、動作值可調(diào)、 分斷能力高、操作方便、安全等優(yōu)點,所以目前被廣泛應用。微型斷路器由操作機構、觸點、保護裝置(各種脫扣器)、滅弧系統(tǒng)等組成。
b) 微斷的重要參數(shù)
額定工作電壓(Ue):這是斷路器在正常(不間斷的)的情況下工作的電壓。
額定電流(In) :配有專門的過電流脫扣繼電器的斷路器在制造廠家規(guī)定的環(huán)境溫度下所能無限承受的最大電流值,不會超過電流承受部件規(guī)定的溫度限值。
短路繼電器脫扣電流整定值(Im) :短路脫扣繼電器(瞬時或短延時)用于高故障電流值出現(xiàn)時,使斷路器快速跳閘,其跳閘極限Im。
額定短路分斷能力(Icu或Icn) :斷路器的額定短路分斷電流是斷路器能夠分斷而不被損害的最高(預期的)電流值。
3. 微型斷路器的選型
a) 脫扣特性
在微型斷路器的技術參數(shù)中,脫扣特性是一個重要的選型指標。根據(jù)負載類型的不同,選型時需選用不同的脫扣特性。
b) 工作原理
為了了解脫扣特性的變化,先要簡單了解一下微型斷路器過電流保護的工作原理。微型斷路器有兩個脫扣檢測元件,一是由雙金屬片構成的熱脫扣器,其工作原理是利用兩種金屬不同的熱脹系數(shù),當溫度升高時,兩種金屬的變形不同,造成雙金屬片彎曲,使脫扣機構動作。熱脫扣器的保護特性具備反時限的特性,也就是說電流越大,脫扣時間越短,它用來對配電回路進行過載保護。另一個是電磁感應脫扣器,其脫扣特性是瞬時動作,它用來對配電回路進行短路保護。
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