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维谛UPS电源直流空气开关需要重视的极性问题-维谛精密空调



随着数据中心的发展,
维谛UPS电源高压直流电源得以大规模的商用,相关的配套器件也得以完善和发展,如空气开关从最初借用交流空气开关到现在的维谛UPS电源直流专用微断(ABBS262UC和ABBS202M等),灭弧能力更强,但在使用时需要重视:由于维谛UPS电源直流电有方向性,维谛UPS电源直流专用空开与交流空开有结构性的差异,不仅内部栅片增多,还采用了特殊的磁吹及灭弧系统(增加永磁性材料,增强将电弧定向牵引进入灭弧室从而熄灭电弧的能力);但如果接反,电弧将不会被引入灭弧室,而是在触头间灼烧甚至反向喷弧进而烧坏操作机构和空开。
维谛精密空调维谛UPS电源维谛蓄电池维谛微模块
为何维谛UPS电源新型直流专用空开极性反会导致空开损坏?可建模型分析:
1:维谛UPS电源直流空气开关接线方式建模分析:
以ABBS200MDC系列空开为例分析,ABB微断本体上标示的+、-不是指极性,而是电流方向,如1-、2+是表示电流从2流向1,3+、4-则表示电流方向由3流向4,所以按开关标示,有两种线方式,下图左边是正确的方式,右边是错误的方式,两者差异是电流方向相反,下面分析电流方向相反对开关的危害。
维谛精密空调维谛UPS电源维谛蓄电池维谛微模块
2:正确电流方向的分断模式:
如图所示,假定电流上正下负,电流方向由上往下,磁场方向垂直于电流方向并且指向内部,右边是多个绝缘金属片组成的灭弧室;可看出只要有电弧产生,就会受磁场(维谛UPS电源直流空开内置永磁铁)影响,产生指向灭弧室的力,从而牵引、拉长、切割、冷却电弧,后果是电弧产生即被切断。
维谛精密空调维谛UPS电源维谛蓄电池维谛微模块
3:错误方向的分断模式:
如图所示,错误的接线导致电极上负下正,电流方向由下往上,磁场方向垂直于电流方向并且指向内部,右边是多个绝缘金属片组成的灭弧室;
可看出只要电弧产生后,同样会受磁场影响,产生指向灭弧室反方向的力,从而使灭弧室失效;错误的电弧方向会导致可能的后果:电弧持续时间加长、烧坏执行元件、烧坏空气开关结构件,所以危害很大,有相当大的损坏概率。
维谛精密空调维谛UPS电源维谛蓄电池维谛微模块
综上:
1、维谛UPS电源直流专用的微断上标示的+或-不是正负极性,而是电流方向;
2、应用维谛UPS电源直流专用空气开关,一定要重视开关极性,如果接反将可能会导致严重事故!
4:错误接线方式实际测试:
4.1为了验证错误接线方式下的风险,特地做了一次实验,实验电路拓朴结构如下:
维谛精密空调维谛UPS电源维谛蓄电池维谛微模块
4.2实验所用的安全防爆配电箱由普通配电箱改造而成:
Ø拆除原交流空开,装上ABBS200MDC空开,容量为C63;
Ø拆除原铁盖板,换上透明亚克力盖板;
Ø为了操作安全,在空开上系了用于控制合闸与分闸的控制线,可灵活控制;
Ø准备好后,先送VERTIV维谛UPS电源直流列头柜内的空开;
Ø再合防爆配电箱空开,负载工作正常,空开无异常;
维谛精密空调维谛UPS电源维谛蓄电池维谛微模块
Ø运行约10分钟后,做第一次分闸测试,空开立即起火,实验终止;
总结:经过实测,验证了理论分析,所以如果使用维谛UPS电源直流专用空气开关,一定要确保极性的正确性!
维谛精密空调维谛UPS电源维谛蓄电池维谛微模块
4.3对损坏空开进行拆解分析,可见维谛UPS电源直流空开内部结构如下图注解,由图可清晰看出控制机构与灭弧室分别位于永磁场的左右两侧,如果电流接反,将会将电弧引向控制执行机构,有可能会烧坏空开;
维谛精密空调维谛UPS电源维谛蓄电池维谛微模块
4.3.1可清晰看出空开内部已被电弧完全烧毁,特别是空开的控制机构,而灭弧室只是被熏黑,无任何电弧作用痕迹。
维谛精密空调维谛UPS电源维谛蓄电池维谛微模块
4.3.2可见空开内部有三块磁铁,其中两块分别固定在空开的侧板上,组成灭弧磁场,磁铁外面套了用于绝缘&固定的护套,磁铁外观如下图(其中一块):
维谛精密空调维谛UPS电源维谛蓄电池维谛微模块
总结:经过理论分析与实际的测试,均证明了维谛UPS电源直流专用空气开关极性接反有很大的危险性,正常分合闸电流都可能会导致空开损坏甚至引发事故,所以在使用时一定要重视!
随着数据中心的发展,高压维谛UPS电源直流电源得以大规模的商用,相关的配套器件也得以完善和发展,如空气开关从最初借用交流空气开关到现在的直流专用微断(ABBS262UC和ABBS202M等),灭弧能力更强,但在使用时需要重视:由于直流电有方向性,直流专用空开与交流空开有结构性的差异,不仅内部栅片增多,还采用了特殊的磁吹及灭弧系统(增加永磁性材料,增强将电弧定向牵引进入灭弧室从而熄灭电弧的能力);但如果接反,电弧将不会被引入灭弧室,而是在触头间灼烧甚至反向喷弧进而烧坏操作机构和空开。
为何维谛UPS电源新型直流专用空开极性反会导致空开损坏?可建模型分析:
1:维谛UPS电源直流空气开关接线方式建模分析:
以ABBS200MDC系列空开为例分析,ABB微断本体上标示的+、-不是指极性,而是电流方向,如1-、2+是表示电流从2流向1,3+、4-则表示电流方向由3流向4,所以按开关标示,有两种线方式,下图左边是正确的方式,右边是错误的方式,两者差异是电流方向相反,下面分析电流方向相反对开关的危害。
2:正确电流方向的分断模式:
如图所示,假定电流上正下负,电流方向由上往下,磁场方向垂直于电流方向并且指向内部,右边是多个绝缘金属片组成的灭弧室;可看出只要有电弧产生,就会受磁场(维谛UPS电源直流空开内置永磁铁)影响,产生指向灭弧室的力,从而牵引、拉长、切割、冷却电弧,后果是电弧产生即被切断。
3:错误方向的分断模式:
如图所示,错误的接线导致电极上负下正,电流方向由下往上,磁场方向垂直于电流方向并且指向内部,右边是多个绝缘金属片组成的灭弧室;
可看出只要电弧产生后,同样会受磁场影响,产生指向灭弧室反方向的力,从而使灭弧室失效;错误的电弧方向会导致可能的后果:电弧持续时间加长、烧坏执行元件、烧坏空气开关结构件,所以危害很大,有相当大的损坏概率。
综上:
1、维谛UPS电源直流专用的微断上标示的+或-不是正负极性,而是电流方向;
2、应用维谛UPS电源直流专用空气开关,一定要重视开关极性,如果接反将可能会导致严重事故!
4:错误接线方式实际测试:
4.1为了验证错误接线方式下的风险,特地做了一次实验,实验电路拓朴结构如下:
4.2实验所用的安全防爆配电箱由普通配电箱改造而成:
Ø拆除原交流空开,装上ABBS200MDC空开,容量为C63;
Ø拆除原铁盖板,换上透明亚克力盖板;
Ø为了操作安全,在空开上系了用于控制合闸与分闸的控制线,可灵活控制;
Ø准备好后,先送VERTIV维谛UPS电源直流列头柜内的空开;
Ø再合防爆配电箱空开,负载工作正常,空开无异常;
Ø运行约10分钟后,做第一次分闸测试,空开立即起火,实验终止;
总结:经过实测,验证了理论分析,所以如果使用维谛UPS电源直流专用空气开关,一定要确保极性的正确性!
4.3对损坏空开进行拆解分析,可见维谛UPS电源直流空开内部结构如下图注解,由图可清晰看出控制机构与灭弧室分别位于永磁场的左右两侧,如果电流接反,将会将电弧引向控制执行机构,有可能会烧坏空开;
4.3.1可清晰看出空开内部已被电弧完全烧毁,特别是空开的控制机构,而灭弧室只是被熏黑,无任何电弧作用痕迹。
4.3.2可见空开内部有三块磁铁,其中两块分别固定在空开的侧板上,组成灭弧磁场,磁铁外面套了用于绝缘&固定的护套,磁铁外观如下图(其中一块):
总结:经过理论分析与实际的测试,均证明了维谛UPS电源直流专用空气开关极性接反有很大的危险性,正常分合闸电流都可能会导致空开损坏甚至引发事故,所以在使用时一定要重视!



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