数据中心内部供配电系统的电涌主要来源有两种: 雷击引起的供电线路暂态过电压通常在微秒级,但瞬态能量很大,引起的暂态过电压(正常工作电压的几十倍到几百倍)远超电气负载电源的耐受水平,对于数据中心内众多的计算机服务器电源的破坏是毁灭性的; 在供配电回路中,应当并联安装SPD(电涌保护器)作为电涌防护的有效手段。当有电涌来袭时,SPD触发响应,将高能电涌泄放到大地,而本身只存留很低的残压,从而保障用电负载的安全。就目前国内常用的SPD性能而言,主要作用是用于雷击浪涌的泄放,对操作过电压的防护作用不明显。 数据中心SPD设计和选型的注意点: 参照《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012的A级雷电防护的最低要求: 1)在变电所低压开关柜总进线柜内可选择一级SPD(T1类,10/350us),且冲击电流Iimp≥20kA;或者二级SPD(T2类,8/20us)且标称放电电流In≥80kA、最大放电电流Imax≥160kA;在屋顶、室外、半室外等可能遭到直接雷击的配电柜、配电箱内,应设置一级SPD(T1类,10/350us),且冲击电流Iimp≥20kA; 2)在区域总动力柜、照明总柜、UPS配电柜或其他重要的配电柜内设置二级SPD(T2类,8/20us)且标称放电电流In≥40kA、最大放电电流Imax≥80kA; 3)在下一级配电箱或交流列头柜(或智能小母线的插接箱)内设置三级SPD(T2类,8/20us)且标称放电电流In≥10kA、最大放电电流Imax≥20kA;特别地,按照GB50343规范要求,对于计算机交流列头柜(或智能小母线的插接箱)内三级SPD的Up(电压保护水平)应≤1.5kV。 另外,还有几个关于SPD选型的容易犯的错误: 1)最大持续工作电压Uc: 这个参数常常被误认为是TN-S系统中的三相电压,国内通常是AC380V;而在参照IEC标准及国标《低压配电系统的电涌保护器性能要求和试验方法》GB/T18802.11-2020、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343、《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010,SPD参数的定义中,Uc实际是指加在SPD保护模式(即单相模块)两端的长时间安全工作电压,通常Uc不低于单相电压的1.15倍,即Uc≥1.15*220Vac,最低值为253Vac。 常规低压配电系统内SPD的Uc值还有275Vac、320Vac、350Vac、385Vac、440Vac等多种,为了防止SPD在系统电压不稳、存在暂态过电压时频繁触发启动而消耗寿命,通常Uc会选择高一些:如果Uc选择255V,则SPD较容易触发而损耗,所以320Vac~440Vac都比较常见,使用寿命会相对长一些。 问题来了,那直接就选Uc值最高的不就行了吗?这牵涉到另一个关键参数:电压保护水平Up,这个参数与其他参数相反,是越低越好!不是越高越好。 2)Up电压保护水平: Up是浪涌保护器的电压保护水平,通俗地解释就是浪涌电流(In)通过SPD泄放后残留的电压,越低越好,对后端用电设备越安全。而决定Up值大小的因素有很多,通常SPD的最大可持续运行电压Uc值越大,Up值也就越大;标称放电电流In值越大,Up值也越大。 除此之外,不仅要考虑SPD本身的Up值,SPD的接线阻抗也有较大的影响。SPD进线电缆和接地电缆太长、太细,都会增加线路阻抗,从而提高整体的Up值、降低保护效果。 特别地,对最靠近数据中心服务器电源的最末一级SPD,最关键的参数Up≤1.5kV(有的特殊设备要求Up≤1.2kV),如果Uc值选385Vac或440Vac,市面上很少(几乎没有)有哪家产品的Up值能做到1.5kV或更低的,只能适当降低Uc值,选择Uc=275Vac、320Vac或350Vac的产品,市场上各品牌选择余地还是比较大的。 总结一下: 3、数据中心服务器电源的最末一级SPD,最关键的参数Up≤1.5kV(精密列头柜的SPD需注意)。
资料分享传送门 点击此处 |
|