北美新建大量数据中心,一般采用集装箱式电源分配系统。低压开关柜主配电采用IEEE C37.20.1/UL1558标准低压铠装开关柜 而更多的分配电则采用安装密度高、运维简单的UL891标准低压配电盘。数据中心大量配电回路,UL891配电盘非常适用于该应用场景。
UL891低压配电盘额定电流最大可达6000A,短路电流最大可达200kA,进线、母联采用具有UL认证的框架断路器,一般断路器固定安装,而在数据中心应用,客户会要求采用抽出式框架断路器。
UL891 DEAD FRONT SWITCHBOARD,意外着前部与带电体完全隔离,不允许随意打开,需要专用工具打开,这也就减少了柜内分隔防止触电的防护,以及必要的防止触电机械、电气联锁。类似中压的箱式固定式开关柜,内部不分隔室,因此结构更简单。
对于抽出式断路器,就要求采用门板代替前部盖板。门板打开后,需要防触电的隔板,断路器上部隔室,方便安装ATS控制器等控制、保护、监测等装置。相反的,好钢用在刀刃上,投资应用于关键部位。配电盘对于内部元件的质量要求更高,必须有UL认证。同样对于柜体钢板厚度、喷漆等要求较高,对于绝缘件需要有UL认证黄卡,符合阻燃、CTI等等指标要求,根据电压不同,绝缘材质不同,决定电气间隙及爬电距离。
核心部件的高质量、高可靠性才能保证50年长期稳定允许,减少不必要的机械部件连接更简单可靠。主母线安装在柜后,成组布置(Group type MCCB)塑壳断路器直接固定在垂直母排上,安装密度高,一台开关柜可以安装32个150A塑壳断路器,24个250A塑壳断路器,6个1200A塑壳断路器等等,这为数据中心要求高冗余提供了小型化方案。同样一台开关柜可以安装4台1600A框架断路器,柜后充足空间满足电缆连接,不论顶部还是底部进线都非常方便,满足柜前维护要求。
主母线水平柜后布置,与变压器直接相连,上下两组主母线,为进线、母联提供了高效解决方案。两组主母线都可以连接出线回路,不论是框架断路器出线还是成组塑壳断路器出线,都可以与上下两组水平母线连接,出线连接不受影响。
不论主母线相排、N、地排,盘柜间连接都需要通过拼接排 SPLICE BAR 连接,不允许一根排贯穿多台开关柜。这样最大限度满足了扩展和更换的便利性,随时可以快速扩容以满足应用需求,标准厚度规格铜排,通过增加铜排数量还可以方便增大载流量,满足容量增长需求。
温升上限值低,意味着铜排用量足,可靠性更高。由于UL891标准温升上限要求65k,必须通过严格温升试验验证,同时标准定义不同电流的母线规格,必须按照标准规定的铜排规格使用,因此相比较于没有铜排规范的开关柜,温升更低,可靠性更高。
深度小,可靠墙安装,从柜前可以实现拼柜、母线连接、电缆连接等等所有工作。数据中心供电可靠性关系到各行各业,必须采用可靠性高的开关设备,满足标准是第一位的,说有元器件符合标准具有UL认证,开关设备材质、装配、运维符合标准规范,才能保证产品质量。
虽然某些外资品牌开关柜在国内数据中心中大量使用,但不等于就可以用于北美数据中心项目,首先不论从元器件到开关柜都不符合标准没有认证,其次标准对于温升等要求不同,还有对于材料的性能要求也不足,特别是授权柜,材料参差不齐,无法真正满足性能要求。
另外设计方案上,按照UL891要求的系统配置,才能符合北美地区电力监管要求,同时方案的经济性、可用性更强,因为系统设计就是按照UL891柜型设计,其它柜型在元器件布置、结构设计上就只能缝缝补补,勉强甚至无法匹配,无法真正做到实际项目产品和设计的完美匹配,知行合一。
来源:会说电气