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UPS配电计算方法

2016-04-28

一、 UPS 电源蓄电池配置

1. 普通计算方法

说明:此方法是最简单的计算公式,优点:计算简便,缺点:计算不精确。 例:科华 FR-UK3360 后备 4 小时计算

因此可以选择 6 组 12V/100AH 蓄电池

2. 终止电压计算法

说明:UPS 单节蓄电池终止电压为 10.5V。UPS 电源在放电过程中当蓄组电压下 降到一定程度后,UPS 电源会进行保护性关机。以科华大功率 UPS 为例,直流电 压是 348V,关机保护电压=29 节*10.5V=304.5V。电池放电效率通常按 0.92 计算。 此计算方法计算相对准确,但大功率 UPS 短延时配置不准确。

例:科华 FR-UK3360 后备 4 小时计算

因此可以选择 7 组 12V/100AH 蓄电池

3. 查表计算法

根据如下电池放电电流及放电时间速查表查得所需电池后备时间需配置的电池 组。

4. 放电电流及放电时间速查表

安时数

 

 

24

 

 

38

 

 

65

 

 

100

 

后备时间

 

电电流 A

20min

30

50~52

85

130.0

30min

24

38~40

65

100.0

40min

20

30~32

50

85.0

1h

14

23~24

39

63~65

2h

8

14~15

23

36.0

3h

6

9~11

16~18

25~27

4h

5

7~8

14~15

21~22

6h

3.5

5~6

10

15~16

8h

2.8

4~5

8

13~14

10 小时及以上,放电时间=安时数/放电电流

例:科华 FR-UK3360 后备 4 小时计算

 

查放电电流与放电时间速查表(如上),如果配置 100AH 电池后备 4 小时,电池 放电电流为 22A。故 150A/22A=6.8 组,因此后备 4 小时需选择 7 组 12V/100A 蓄 电池。

注:如果用户对后备时间要求较严格可采用此计算方法。

二、 线径及断路器配置

1. 常用线径规格

常用线径规格有 1.5、2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、 185、240、300 等;

2. 相线、零线、保护接地线的截面选取原则

 

根据 JGJ/T 16-1992《民用建筑电气设计规范》 1) 相线与零线等径

2) 当相线截面≤16mm2,PE(接地)线与相线等径。

3) 当 16mm2>相线截面≤35mm2,PE(接地)线最小截面为 16mm2。

4) 当35<相线截面≤400,PE(接地)线最小截面为相线截面的1/2。

5) 当400<相线截面≤800,PE(接地)线最小截面为200mm2。

6) 当800<相线截面,PE(接地)线最小截面为相线截面的1/4。

 

 

3. 铜芯线载流量表:

 

 

 

导线截面

(mm²)

线芯结构

导线明敷设

 

股 数

 

单芯 直径

(mm)

 

成品 外径

(mm)

25℃

30℃

 

橡 皮

 

塑 料

 

像 皮

 

塑 料

1.0

1

1.13

4.4

21

19

20

18

1.5

1

1.37

4.6

27

24

25

22

2.5

1

1.76

5.0

35

32

33

30

4.0

1

2.24

5.5

45

42

42

39

6.0

1

2.73

6.2

58

55

54

51

10

7

1.33

7.8

85

75

79

70

16

7

1.68

8.8

110

105

103

98

25

19

1.28

10.6

145

138

135

128

35

19

1.51

11.8

180

170

168

159

50

19

1.81

13.8

230

215

215

201

70

49

1.33

17.3

285

265

266

248

95

84

1.20

20.8

345

320

322

304

120

133

1.08

21.7

400

375

374

350

150

37

2.24

22.0

470

430

440

402

185

 

 

 

540

490

504

458

 

 

4. 线径估算法:

1.5、2.5、4、6、10mm2 的导线可将其截面积数乘以 5 倍。

16、25mm2 的导线可将其截面积数乘以 4 倍。

35、50mm2 的导线可将其截面积数乘以 3 倍。

70、95mm2 的导线可将其截面积数乘以 2.5 倍。

120、150、185mm2 的导线可将其截面积数乘以 2 倍

 

 

 

5. 电流计算

 

 

 

 

 

6. 如何选择 UPS 输入输入线径及断路器

下面以科华 FR-UK3360 和科华 FR-UK3140 为例作计算。

(1) FR-3360 计算

 

 

 

Ø FR-UK3360 输入输出线径选择:

根据铜芯线载流量表

输入 124A 电流:选择 25mm2 铜芯线,线缆规格(4*25mm2+1*16 mm2)

输出 91A 电流:选择 16 mm2 或 25mm2 铜芯线(为保证线缆有足够余量,建议选择 25mm2 铜芯线) ,线缆规格(4*25mm2+1*16 mm2)

Ø FR-UK3360 电池连接线线径选择:

根据铜芯线载流量表 150A 电流可选择 35mm2 多股铜芯软线

Ø FR-UK3360 输入输断路器选择:

为了保证 UPS 输入输入断路器不会出现误动作,我们一般按 UPS 电源输入输出是 大电流的 1.3~1.5 倍来选择。

输入断路器:123A*1.5=181.5A 因此可以选择 200A/3P 断路器 输出断路器:91A*1.5=136.5A 因此可以选择 150A/3P 断路器 蓄电池组断路器:150A 可以选择 200A/2P 直流断路器

 

 

(2) FR-3140 计算

 

注:三进三出 UPS 和三进单出 UPS 线径和空开选择有所不同,因为必须考虑 UPS 电源出现故障转旁路工作的情况,由于三单 UPS 输出是单相,一旦 UPS 转输旁 路工作,输出的所有负载电流就会转换到输入端三相中的一相上面,此时输入 端其中一相电流会接近正常工作电流的三倍,会导致输入断路器跳闸。所以三 进单出型 UPS 输入线径和断器应根据输出电流选择。

 

Ø    FR-UK3140 输入输出线径选择:

根据铜芯线载流量表 FR-UK3140 UPS 输入输出线径我们可以选择 50mm2 铜芯线。 输入线缆规格:4*50mm2+1*25mm2

输出线缆规格:2*50mm2+1*25mm2

Ø    FR-UK3140 电池连接线线径选择:

根据铜芯线载流量表 FR-UK3140 UPS 电池连接线线径我们可以选择 25mm2 多股铜 芯软线。

Ø    FR-UK3140 输入输断路器选择:

为了保证 UPS 输入输入断路器不会出现误动作,我们一般按 UPS 电源输入输出是 大电流的 1。3~1.5 倍来选择。

输入断路器:145A*1.5=217A 因此可以选择 250A/3P 断路器 输出断路器:145A*1.5=217A  因此可以选择 250A/2P 断路器 蓄电池组断路器:100A*1.5=150A 因此可以选择 150A/1P 直流断路器

计算方法及数据来源:

《艾默生大功率 UPS 工程指导手册》《、现代建筑电气设计指南》《、科华 UPS 用户手册》、JGJ/T 16-1992《民用建筑电气设计规范》、网络。