IDC列头柜配电知识培训.ppt

一、概述二、配电系统分类三、机房配电四、常用元器件五、线材及母排规格六、其他,目录,配电，即为电力系统中直接与用户相连并向用户分配电能的环节；是由电源系统和输配电系统组成的产生电能并供应和输送给用电设备的系统。供电系统的一般原则是：供电可靠，操作方便、运行安全灵活，经济合理，具有发展的可能性。配电柜由外部结构件(钣金)、断路器、线材/母排、显示器件、监控器件及辅件等部分组成；按主次分为一次系统与二次系统，对于机房配电最重要的为一次系统(即负载电源接线)；,一、概述,（1）供电可靠性供电可靠性是指供电系统不间断供电的可靠程度。应根据负荷等级来保证其不同的可靠性。在设计时，不考虑双重事故。（2）操作方便，运行安全灵活供电系统的接线应保证在正常运行和发生事故时操作和检修方便、运行维护安全可靠。为此，应简化接线，减少供电层次和操作程序。（3）经济合理接线方式在满足生产要求和保证供电质量的前提下应力求简单，以减少投资和运行费用，并应提高供电安全性。（4）具有发展的可能性接线方式应保证便于将来发展，同时能适应分期建设的需要。,2.1、配电系统按照其接地保护方式不同分为TN、IT、TT三种；TN系统细分又分为TN-S、TN-C、TN-C-S三类；a，TT系统主要用于设备接地保护分散的场景；比较浪费接地装置，且漏电过小时断路器/熔断器不会动作，且造成外壳电压高于大地易导致触电；b，IT系统，电力系统的带电部分与大地间无直接连接（或经高阻抗接地），而受电设备的外露导电部分则通过保护线直接接地（即三相三线系统）。这种系统主要用于10KV及35KV的高压系统和矿山、井下的某些低压供电系统，不适合在施工现场应用；,二、配电系统分类,2.2、配电按照电流类型分为直流配电、交流配电；具体到配电柜中则分为直流配电柜、交流配电柜、交直流配电柜；下图为国内数据机房常见分类 1，-48V直流配电柜在数据机房是比较常用的一款列头柜，其由于电压属于小于60V范围所以安全性备提高；一般其Un=-48VDC,实际输出值=-53.5VDC，实际运用中客户常常将“0V”直接与地排相连接（中性点不悬浮，工作地与保护地相连接），配电器件选择中由于普通的交流微断可直接适用于60VDC以下的配电，故不需使用直流专用断路器(客户要求除外)；2，240V、336V直流配电系统常见于电信系统，为高压直流系统，一般配置绝缘监测(故中性点悬浮)，需单独配置保护地；此类配电柜需采用直流专用断路器，(输入塑壳客户不做要求可以使用普通热磁脱口断路器，备注：热磁脱口断路器可以使用于直流系统，电子脱口断路器只可以适用于交流系统)；3，交流配电在机房中一般分为市电直供、UPS供电等方式，电压为国家标准三相380V,单相220V，普遍采用TN-S系统；4，交直流一体柜为配电柜内既有交流输入输出，也有直流输入输出，一般情况交直流需完全分开（包含监控部分）；,三、机房配电,机房配电组成如下图,1，服务机柜：主要是用于放置服务器；2，网络柜：主要为放置交换机/适配器的；3，空调柜：机房用空调，也有直接由市电供电的；4，弱电柜：放置动环系统，为机柜内照明、门禁、维护等供电；5，列头柜：为机房所有后端分配供电；6，UPS/直流系统输入输出柜：给UPS/直流系统输电及配电；7，电池柜：安装电池使用；8，无功补偿柜：补偿市电功率因数，提高配电效能；9，动力柜:为水泵等提供电源；10，照明/控制柜：为室内照明、空调等提供电源；11，分配柜：转换及分配电源；,3.1 精密配电柜组成 如左图为电信精密列头柜（采用雅达监控），IDC机房列头柜按照性质分为交流配电柜与直流配电柜，按照监控系统来分为普通配柜与精密智能配电柜；普通配电柜：此类配电柜一般用于小型且对监控参数要求不多的机房配电或者要求输出路数配置过多而舍弃精密监控的场景，一般包含输入输出断路器（熔断器），主路全电量监控仪表及配套的指示灯，互感器等；精密智能配电柜：此类配电柜包含主支路多相参数监控，一般包含主路全电量、开关状态等，支路电压、电流、电量、开关状态、负载百分比等，要求监控点多，所以一般此类配电柜输出路数受监控影响较大；1，输入部分：一般采用塑壳或者熔断器，也有直接母排输入的；2，防雷及保护装置；3，支路参数检测模块；4，主路参数检测模块；5，二次控制及保护熔断器；6，支路互感器（三相一体）；7，输出支路：一般采用微断或熔断器（空间允许有时还会考虑输出接至接线端子或油机插座，然后客户直接接线端子接线）。若涉及输出采用热插拔则需综合考虑布局（包含接线、监控、布局等）备注：触摸屏一般放置与门板或者内面板位置；,3.2 配电设计注意事项 3.2.1 结构设计注意事项 1，母排大小，开门方式，进出线方式，IP等级，材料，柜体颜色，柜体尺寸，安装环境（室内、户外）等；2，器件的布局、器件的接线、安规等；对于母排接线不要采取攻丝方式；3.2.2 电气设计注意事项 电气设计是配电柜实现功能的核心之一，其涉及到器件的选择、监控的描述与调测、器件的连接；1，器件的选择 客户配电需求陈述于规格书及相关说明之中，转化客户需求为配置是电气设计中最重要的一环，满足规格书的器件是客户的需求，性价比好的器件是我们的需求，只有找到两者平衡点的器件才是最好的选择；器件选择包含：开关的选择、母排的选择、监控的选择、线材的选择、辅件的选择；2，监控的描述与调测 监控的描述需完全满足规格书要求，且监控供应商能很好的理解（不能出现描述不清导致监控编写错误，影响交期及成本），描述应包含输入输出配置，监控参数，界面要求，及其他特殊要求；监控的调测，主要是对监控功能的检测；3，器件的连接 器件的连接包含接线图、原理图的绘制，线材的选择，颜色的匹配；,接线注意事项 配电柜的接线是配电柜布局的体现，好的接线不仅美观而且能大大提高配电的安全性、后期的维护性及监控的精确性；a）、接线的基本原则 1，接线不交叉 配电接线中由于受空间限制及线材较多，很多地方会出现一二次线材重合的地方，此时应注意尽量不要使一二次接线出现交叉现象（磁场干扰问题），对于有些客户甚至要求一次之间也不可以交叉接线，需注意；2，所有接线须有线号 配电中往往会对线材给予相应的编号，一是为了接线中不接错，二是为了QC好检查，三是为了后期售后故障点定位方便，每个公司的线号命名规则均不相同，按照自己公司习惯即可，但客户需接线位置线号需尽量统一，比如485通讯线为A+、B-，辅助为NO、NC、COM等，需客户能明显区分，且对应端子应贴贴标；3，颜色区分 不同的线材颜色代表不同的含义，接线时需注意区分 红色：三相电中代表A相;绿色：三相电中代表B相;黄色：三相电中代表C相;蓝色：交流中代表N相，直流中代表负极；棕色：直流中代表正极；黄绿色：交直流中均代表地线；黑色：一般用于二次接线；（多芯多色线可用于弱电流采集）其他客户有要求按照客户要求配置；4，接线顺序 交流配电中，接线区分为从左到右、从上到下、从远到近、从后到远均为A-B-C-N-PE顺序（特殊情况可变化，不过需有明确标示），需注意；特别是漏电开关，若是接反将失去效果；,b）、线材大小的选择 配电柜中往往涉及到一二次接线线材的选择，如下表为常见对应线材选择,c）、线材受损的预防 1，配电柜在接线时往往会与钣金件直接接触，所以在过钣金件切口处时需加装护线齿或者缠绕管，特别是过门的接线需加缠绕管；2，扎线时需注意与钣金件接触点是否会破损；3，有损伤及老化的线材不可以使用；4，焊接及并接处应做好防护；d）、涡流的规避 涡流：当交流电流通过导线时，在导线周围会产生交变的磁场，导体的内部会产生感应电流，由于这种感应电流在整块导体内部自成闭合回路，很像水的旋涡，所以称作涡流。涡流不但会白白损耗电能，使用电设备效率降低，而且会造成用电器（如变压器铁芯）发热，严重时将影响设备正常运行。所以接线时一定需注意穿过导体的线材不能绕圈；,调试检测注意事项 调试检测是对配电柜的一次综合检测，包含布局、环境、接线、安规、指示、监控；,外观,包含柜体外观，内部整体布置合理性检测,环境,配电柜环境包含柜内卫生，走线及扎线美观性，柜内作业器件清除检查,接线,包含接地电阻测试、绝缘电阻测试、耐压测试，电气间隙与爬电距离等,安规,指示,监控,调试检测,检测所有接线是否正确，接线是否牢靠，走线是否受损,通电后输入输出电压差、指示灯指示检测,参数的对比检测，包含电压、电流等，遥信、遥测、遥控的检测,1，外观 配电柜在移动及装接过程中往往会出现表面受损现象，外观检测就是检测配电柜的美观性，对于受损地方应及时处理，柜体内部走线的合理性，元器件的安装都是属于外观检测；2，环境 配电柜接线完成后应使用气枪将柜内卫生清理干净，调整柜内接线美观性，并仔细检查柜内有无遗留作业工具；3，接线 配电柜，特别是精密配电柜监控参数越多，涉及接线越多，实际接线中往往易出现接错问题，这就要求接线时必须要有详细的一、二次接线图、布局图，其所有的线材均应有唯一的线号，所有的器件应在布局图中详细标注位置；一份完整的接线图及布局图是保证接线顺利的基础，也是后期售后故障点定位的参考；接线完成后，需对接线进行检查，主要包含接线的正确性、牢固性、完整性（即不可受损）；4，安规 安规是配电柜出厂必须进行的测试项目，根据YD/T585-2010通信用配电设备，GB7251.1-2005低压成套开关设备和控制设备8.3，CECS49:93低压成套开关设备验收标准2.3-4，规定出厂检测明确规定配电柜出厂必须进行绝缘电阻及耐压测试，现场客户验收也是会进行安规测试的；,绝缘与耐压测试是保障通电测试时安全调试的保障，只有通过绝缘及耐压测试才能保障配电柜不会出现送电时打火、短路、壳体带电等情况；交流部分 使用绝缘电阻仪（兆欧表）分别对相-相、相-零、相-地、零-地进行绝缘电阻测试；参数为500VDC，阻值因大于0.5M方才合格（行业标准为大于10M）；使用工频耐压测试仪分别对相-相、相-零、相-地、零-地进行耐压测试；参数为2.5kVAC，时间为60s，测试值因小于10mA，且无击穿及闪络方才合格（实际一般取6s）直流部分 使用绝缘电阻仪（兆欧表）分别对正-负、正-地、负-地进行绝缘电阻测试；参数为500VDC，阻值因大于0.5M方才合格（若为-48V系统，0V接地时不需测试正-地绝缘电阻值）；使用工频耐压测试仪分别对正-负、正-地、负-地进行耐压测试；参数为1.0kVAC，时间为60s，测试值因小于10mA且无击穿及闪络方才合格；60V及以下系统可不做耐压测试；外壳接地电阻测试接地电阻测试时应断开所有输入输出连接，监控；接地电阻使用摇表测试（取4-5个外部易接触裸露金属点），其接地阻值应小于4；,图纸中为理想状态最小电气间隙与爬电距离，一般实际设计中交流母排间距离考虑要大一些，受环境影响；,5，指示 a，通电前指示 绝缘及耐压测试完成后闭合所有二次熔断器，恢复所有接线，闭合防雷器，使用万用表电阻档测试相-相、相-零、相-地、零-地/正-负、正-地、负-地的通路，要求不通为合格（若导通无电阻值或很小电阻值需排查二次短路问题）b，通电后指示 通电后使用万用表检测输入输出（输入为总输入前端，输出为分路输出后端）电压值，应接近相同，直流电压差一般为0.5V左右；6，监控 监控部分主要是客户监控要求的参数都应能实现，对比客户规格书（或调试订单说明书），一项项检测；一般主路监控包含：线、相电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率、电量、谐波、输入开关状态、负载百分比、零地电压、零序电流、漏电检测、按月计量等选择；支路监控包含：电压、电流、功率、电量、负载百分比、开关状态等；其中主路开关状态一般是采用无源干接点形式，支路开关状态考虑成本因素采用有源采集（即湿节点），若包含故障监控则均采用无源监控；防雷器监控为自带辅助接点；,1，断路器 1.1框架断路器 框架断路器又称万能式断路器，其主要应用于大电流及操作要求的场景其具有电动操作机构，能实现智能保护、分合闸、欠压保护等功能，框架断路器有固定式与抽出式之分，设计时需注意其面板不同，另由于框架断路器普遍重量比较大，设计需需考承重问题；1.2塑壳断路器 塑壳断路器也被称为装置式断路器，所有的零件都密封于塑料外壳中，辅助触点，欠电压脱扣器以及分励脱扣器等多采用模块化。由于一般采用手动操作所以使用为100A-800A场景，且当大于400A后一般配置操作手柄，按照脱口类型可分为热磁脱口与电子脱口2款，电子脱口具有多段保护功能，但价格相对会贵，目前常用为热磁脱口；按照配电类型可以分为直流塑壳与交流塑壳，需注意；1.3微型断路器 微型断路器简称微断，常用类型其按照作用大致分为直流微断、交流微断、漏电保护微断等；是电气终端配电装置引中使用最广泛的一种终端保护电器。用于125A以下的单相、三相的短路、过载、过压、漏电等保护，包括单极1P，二极2P、三极3P、四极4P等四种。设计时需注意63A系列与125系列尺寸有区别；2，ATS ATS全称为双电源自动转换开关，顾名思义就是实现2路电源的自动切换供电作用，按照类别分为PC级与CB级；3，防雷器 防雷器是安装于配电柜输入部分，是防止雷电和其他内部过电压侵入设备造成损坏，能在最短时间内释放电路上因雷击感应而产生的大量脉冲能量短路泄放到大地，降低设备各接口间的电位差，从而保护电路上的设备。防雷器有交、直流之分，不同的场景因对应选择防雷器 一般防雷器前端都会配置维护保护装置（即微断），C级防雷一般配置32A微断，B级防雷一般配置63A微断，对于小电流配电箱（柜）有时客户会要求采用凯文接线法，设计时应注意；,常用元器件,4，瞬态浪涌抑制器（TVSS）瞬态浪涌抑制器TVSS为美国主用产品，在国内归结于SPD的一种，其特点为比常用的SPD反应时间更加快速，残留电压值低，高频谐波净化功能强等；目前以美国艾默生品牌最好，国内有厦门大恒等品牌；国内一般交直流共柜分别供电服务器时有时使用，与SPD一起使用时SPD需添加退耦器；5，指示灯 指示灯作用按照YD/T585-2010中华人民共和国通信行业标准规定：指示灯：“工作正常”信号灯为绿色，“故障告警”信号灯为红色，“声音开关”为黄色；无故障时“工作正常”信号灯亮；故障时“工作正常”信号灯熄灭，故障告警信号灯亮，蜂鸣器发出声音告警；另一种指示灯作用为三相电源指示，用来指示三相电源通电；6，互感器 互感器作用为检测流经电流，是配电监控中不可缺少的部分，不同的精度，不同口径的互感器安装尺寸均不相同，设计时需注意；7，监控 监控系统是用来实现用户对配电系统的各项参数监测采集，目前所用监控考虑成本及交期等问题普遍为国内产品；,五、线材及母排规格,不管是线缆还是母排越大，其对应载流倍数越低，主要是考虑到温度散热问题；母排载流量与截面积及截面周长有关，越大载流量越大；,常见故障分析,六、其他,谢谢！THANKS!END,