UPS-Batteriemittelpunkt: Was er tut, wann Sie ihn brauchen und wie Sie ihn anschließen

In einem UPS-Batterieschrank finden Sie möglicherweise ein Kabel, das mit der Mitte des Batterie-Strangs verbunden ist. Es kann als Batterie-Mittelpunkt, Mittelanzapfung oder MID-Anschluss bezeichnet werden. Einige USV-Systeme verwenden diese Verbindung, andere nicht.

Wichtig ist herauszufinden, was die MID-Verbindung bei der jeweiligen USV bewirkt. Sie kann nur zur Spannungserfassung oder als Teil des DC-Stromkreises verwendet werden. Die Verdrahtungsmethode ist für diese beiden Anwendungen unterschiedlich.

1. Was ist ein UPS-Batteriemittelpunkt?

Eine UPS-Batteriebank besteht normalerweise aus in Reihe geschalteten Batteriemodulen.

Zum Beispiel:

40 x 12 V = 480 V DC Nennspannung

Der Mittelpunkt ist die Verbindung zwischen dem 20. und 21. Batteriemodul. Je nach Hersteller kann die Klemme markiert sein mitBatterie-Mittelpunkt, MID, M oder Mittelanzapfung.

Der Mittelpunkt teilt den Batterie-Strang in zwei Nennabschnitte:

Batterie + → 240 V → MID → 240 V → Batterie −

Bei einigen USV-Systemen wird der Mittelpunkt verwendet, um die Spannung der beiden Abschnitte separat zu messen. Dies kann helfen, eine Unwucht zu erkennen, die bei der Gesamtbatteriespannung möglicherweise nicht offensichtlich ist.

Wenn beispielsweise ein Abschnitt des Strangs ein Problem hat, während der andere Abschnitt eine höhere Spannung aufweist, kann die Gesamtspannung immer noch normal erscheinen. Die getrennte Betrachtung der beiden Abschnitte liefert der USV mehr Informationen über den Zustand des Batterie-Strangs.

Die Installation und Überwachung der Batterie sollte immer der Dokumentation des USV- und Batterieherstellers folgen.

2. Zwei Arten von Batteriemittelpunkt-Anschlüssen

Eine MID-Klemme kann je nach USV-Konstruktion unterschiedliche Zwecke erfüllen. Bevor Sie ein Kabel auswählen oder den Anschluss vornehmen, ermitteln Sie, welcher Typ verwendet wird.

Mittelpunkt zur Erfassung

Bei einigen USV-Systemen ist der Mittelpunkt mit einem Spannungs-Erfassungs- oder Batterie-Überwachungsschaltkreis verbunden.

Der Strom in dieser Leitung ist im Vergleich zu den Hauptbatteriekabeln sehr gering. Die USV verwendet die Verbindung, um die beiden Abschnitte des Batterie-Strangs zu messen.

Das Installationshandbuch kann eine abgesicherte Erfassungsleitung angeben, einschließlich Kabelgröße und Schutz.

Wenn diese Verbindung offen gelassen wird, kann der Hauptbatteriekreis immer noch vollständig sein, aber die Mittelpunktüberwachung ist möglicherweise nicht verfügbar oder es wird ein Alarm ausgelöst, je nach USV-Konstruktion.

Mittelpunkt des Stromkreises

Bei anderen USV-Konstruktionen ist der Mittelpunkt Teil des DC-Stromkreises.

Einige dreistufige Wechselrichterdesigns, einschließlich bestimmter NPC- und T-Typ-Implementierungen, verwenden einen geteilten DC-Bus mit positiven und negativen Schienen und einem Mittelpunkt. Wenn der Batteriemittelpunkt direkt an diesen Stromkreis angeschlossen ist, kann der Mittelpunktleiter die Lade- und Entladeströme der Batterie führen.

In diesem Fall ist das Mittelpunktkabel keine Erfassungsleitung. Seine Größe, Klemmen, Schutz und Verlegung müssen für den Strom, den es führt, und gemäß den Anforderungen des Herstellers ausgewählt werden.

Mittelpunkt zur Erfassung im Vergleich zu Mittelpunkt des Stromkreises

Die beiden Anschlüsse können von außen ähnlich aussehen, daher reicht das Aussehen des Kabels allein nicht aus, um den Stromkreis zu identifizieren.

3. So erkennen Sie, welchen Mittelpunkt Ihre USV verwendet

Das USV-Schaltbild ist das Erste, was Sie überprüfen sollten.

Betrachten Sie drei Punkte.

Schaltbild

Verfolgen Sie die MID-Klemme im elektrischen Schaltplan. Wenn sie zu einem Überwachungs- oder Steuerkreis führt, handelt es sich wahrscheinlich um eine Erfassungsverbindung. Wenn sie mit dem DC-Bus oder dem Wechselrichter-Stromkreis verbunden ist, kann es sich um eine stromführende Verbindung handeln.

Schutzvorrichtung

Ein Erfassungskreis hat normalerweise eine kleine Sicherung oder einen anderen Schutz, der für den Messkreis spezifiziert ist. Ein Mittelpunkt des Stromkreises hat einen Schutz, der für den Strom in diesem Kreis geeignet ist. Die im Schaltplan des Herstellers angegebene Bewertung sollte verwendet werden, anstatt eines Wertes aus einer anderen USV.

Kabel-Spezifikation

Wenn der Hersteller das Mittelpunktkabel zusammen mit den Haupt-DC-Kabeln spezifiziert, behandeln Sie es als Stromverbindung. Wenn ein kleines Erfassungskabel spezifiziert ist, befolgen Sie diese Anforderung. Identifizieren Sie den Mittelpunkt nicht nur anhand der Kabelgröße, sondern verwenden Sie die Kabel-Spezifikation zusammen mit dem Schaltplan.

Auf TAFENG Dreiphasen-USV-Plattformen wird eine MID-Klemme nur bei Modellen verwendet, bei denen das Design dies erfordert. Das Batterie-Schaltbild für das spezifische Modell zeigt, wie die Verbindung verwendet wird. Wenn das Schaltbild am Installationsort nicht verfügbar ist, besorgen Sie die richtige Zeichnung für dieses USV-Modell, bevor Sie den Anschluss vornehmen. Das gleiche Prinzip gilt für die Dimensionierung einer USV für induktive und Motorlasten: Das tatsächliche USV-Design und seine Spezifikationen sind nützlicher als eine allgemeine Faustregel.

4. Fünf Prüfungen vor dem Anschluss des Mittelpunkts

Batterie-Strang isolieren

Befolgen Sie die Batterie-Abschaltverfahren des USV-Herstellers, bevor Sie am Batteriekreis arbeiten. Das Ausschalten des AC-Eingangs entfernt nicht unbedingt die DC-Batteriespannung. Ein 480-V-DC-Batterie-Strang kann unter Spannung bleiben. Verwenden Sie ein geeignetes Messgerät und befolgen Sie die erforderlichen elektrischen Sicherheits- und Sperrverfahren, bevor Sie den Anschluss vornehmen.

Korrekten Mittelpunkt lokalisieren

Identifizieren Sie zuerst die positiven und negativen Batterie-Klemmen und lokalisieren Sie dann die im Schaltbild angegebene Verbindung. Bei einem 40 x 12-V-Strang befindet sich der Mittelpunkt zwischen Batterie Nr. 20 und Nr. 21. Bestimmen Sie den Mittelpunkt nicht einfach anhand der physischen Position der Batterien im Schrank. Folgen Sie der tatsächlichen Reihenschaltung.

Jeden parallelen Strang prüfen

Bei parallelen Batterie-Strängen gehen Sie nicht davon aus, dass die Mittelpunkt-Anschlüsse miteinander verbunden werden können. Befolgen Sie das Batterie-Überwachungs- und Schaltbild des Herstellers. Wenn einzelne Mittelpunkt-Anschlüsse spezifiziert sind, verdrahten Sie jeden Strang separat.

Kabel und Schutz korrekt dimensionieren

Verwenden Sie die Kabelgröße, Sicherung oder Schutzschalter, Klemmentyp und andere Anforderungen, die in der USV-Dokumentation angegeben sind. Kopieren Sie nicht die Mittelpunkt-Kabelgröße von einer anderen USV, nur weil die Batteriespannung ähnlich ist.

Verbindung verifizieren

Bevor Sie den Batterie-Schutzschalter schließen, überprüfen Sie:

Prüfen

Was zu bestätigen ist

Klemme

Korrekte MID / Batterie-Mittelpunkt-Klemme

Schaltbild

Mittelpunkt-Verbindung erforderlich und Funktion identifiziert

Batterie-Layout

Korrekte Anzahl und Anordnung der Stränge

Verbindung

Mittelpunkt befindet sich an der angegebenen Batterie-Verbindung

Kabel

Korrekte Größe für den Stromkreis

Schutz

Korrekte Sicherung oder Schutzschalter

Batterie-Plus zu MID

MID zu Batterie-Minus

Batterie-Plus zu Batterie-Minus

Bei einem 40 x 12-V-Strang sind die beiden Abschnitte nominell jeweils 240 V. Die tatsächlichen Messwerte hängen vom Ladezustand der Batterie, dem Ladezustand, der Temperatur und dem Batteriezustand ab. Die zulässige Abweichung sollte den Spezifikationen des USV- oder Batterieherstellers entnommen werden.

Dynamische Prüfung

Wenn der Mittelpunkt zur Überwachung verwendet wird, überprüfen Sie die beiden Abschnitte während des Ladens und gegebenenfalls während der Entladung. Ein Strang, der im Leerlauf ausgewogen erscheint, kann während des Ladens oder im Lastbetrieb eine größere Differenz aufweisen.

Wenn die Messwerte abnormal sind, beurteilen Sie den Batteriezustand nicht allein anhand der Mittelpunktspannung. Überprüfen Sie die Spannung einzelner Module, den Innenwiderstand oder die Leitfähigkeit, die Temperatur, die Anschlussklemmen, die Ladespannung und frühere Messaufzeichnungen.

7. Was kann passieren, wenn der Mittelpunkt falsch angeschlossen ist?

Das Ergebnis hängt von der Art der Mittelpunkt-Verbindung ab.

Erfassungsleitung an einen Stromkreis angeschlossen:

Das Kabel kann zu klein für den Strom sein und überhitzen. Der Schutz kann auslösen, und die USV kann einen DC-Bus- oder einen anderen Fehler melden.

MID an die falsche Batterie-Klemme angeschlossen:

Der Überwachungsschaltkreis empfängt eine falsche Spannung und kann einen Alarm auslösen oder falsche Batterieinformationen liefern.

MID an AC-Neutralleiter oder Erde angeschlossen:

• Die Erdungsanordnung der Batterie kann von der vom Hersteller vorgesehenen Konstruktion abweichen und einen Isolationsüberwachungsalarm oder einen unbeabsichtigten Strompfad verursachen.

• Mittelpunkte auf parallelen Strängen miteinander verbunden:

• Wenn die USV für separate Mittelpunktüberwachung ausgelegt ist, kann das gemeinsame Verbinden der Anschlüsse eine unbeabsichtigte Verbindung zwischen den Strängen herstellen und den Überwachungsschaltkreis beeinträchtigen.

MID von der falschen Batterie-Verbindung genommen:

Die beiden gemessenen Abschnitte stellen nicht die vorgesehene Batteriekonfiguration dar, sodass die USV falsche Spannungsinformationen melden kann.

Der Mittelpunkt folgt dem Schaltbild

Eine MID-Klemme hat nicht auf jeder USV die gleiche Funktion. Bei einem Modell kann es sich um eine Niedrigstrom-Spannungserfassungsverbindung handeln. Bei einem anderen kann es Teil des DC-Stromkreises sein. Die richtige Kabelgröße und Verbindungsmethode können daher nicht allein anhand des Klemmenetiketts bestimmt werden. Überprüfen Sie zuerst das USV-Schaltbild, identifizieren Sie die Funktion der MID-Klemme und wählen Sie dann das für diesen Stromkreis erforderliche Kabel und den Schutz aus.

FAQ

Was ist ein Batteriemittelpunkt an einer USV?

Ein Batteriemittelpunkt ist eine Verbindung, die von einer bestimmten Verbindung in einem in Reihe geschalteten Batterie-Strang abgenommen wird. Bei einem 40 x 12-V-Strang befindet er sich normalerweise zwischen dem 20. und 21. Batteriemodul und erzeugt zwei nominelle 240-V-Abschnitte.

Ist ein UPS-Batteriemittelpunkt immer erforderlich?

Nein. Einige USV-Systeme verwenden keine Mittelpunkt-Verbindung. Andere verwenden sie zur Überwachung der Batteriespannung oder als Teil des DC-Stromkreises. Befolgen Sie das Schaltbild für das spezifische USV-Modell.
Ist der Batteriemittelpunkt dasselbe wie der AC-Neutralleiter?

Nein. Der Batteriemittelpunkt gehört zum DC-Batteriesystem, während der AC-Neutralleiter zum AC-Verteilungssystem gehört. Verbinden Sie sie nicht, es sei denn, das Design des USV-Herstellers verlangt dies ausdrücklich.
Kann ich einen kleinen Draht für den Batteriemittelpunkt verwenden?

Nur wenn der Mittelpunkt eine Erfassungsverbindung ist und der USV-Hersteller eine Erfassungsleitung spezifiziert. Wenn der Mittelpunkt Teil des DC-Stromkreises ist, muss der Leiter für den Strom dimensioniert sein, den er führt.
Was sollte ich überprüfen, wenn die beiden Batterieabschnitte unterschiedliche Spannungen haben?

Überprüfen Sie zuerst die Mittelpunkt-Verbindung und stellen Sie sicher, dass sie mit der richtigen Batterie-Verbindung verbunden ist. Überprüfen Sie dann die Spannungen einzelner Batteriemodule, den Batteriezustand, die Temperatur, die Anschlussklemmen, die Ladespannung und frühere Messungen. Eine Differenz zwischen den beiden Abschnitten identifiziert nicht allein einen defekten Batterieblock.