UPSと外部バッテリーキャビネットの距離はどのくらい離すべきですか？

UPSと外部バッテリーキャビネットの距離に普遍的な5mルールはありません。5つの設置マニュアルにはより有用な情報が記載されています。距離については意見が一致していませんが、大型システムをカバーする4つは、その背後にある数字について一致しています。

一部の小型DC UPSマニュアルには5mの制限がありますが、100kVAの三相UPSに直接適用すべきではありません。大型バッテリーバンクを管理するのは、それが供給する電流と、UPSまでの経路で失われる電圧の量です。

他のすべては、その2つから導き出されます。

1.バッテリーループが想定の2倍の距離になる理由

バッテリー回路には2つの導体があります。電流は正極ケーブルでバッテリーから出て、負極ケーブルで戻るので、UPSから5m離れたキャビネットは、10mの導体を電圧降下計算に含めます。5mではありません。

これはバッテリーケーブルのサイジングで最も一般的な間違いであり、図面で修正する方が銅線で修正するよりもはるかに安価です。

降下自体は単純です：

電圧降下 = 電流 * ケーブル抵抗

ケーブル抵抗は長さとともに増加し、断面積とともに減少します。これにより、同じ効果を持つ2つのレバーが得られます。実行距離を半分にするか、銅線を2倍にするかのどちらかで、降下はどちらの場合も半分になります。

5m離れた2つのキャビネットは、バッテリーとDCバスの間に10mの導体を配置します。ギャップではなく、ループ長を引用してください。

2. 100kVA UPSがバッテリーバンクから引き出すもの

バッテリー電流は、その後のすべての計算の入力であり、ほとんどの人が予想するよりも大きいです。

例として、384V公称バンクで100kWと定格された100kVA UPSを取り上げます。最初のパスで変換損失を無視すると：

100,000W ÷ 384V ≒ 260A

出力電力係数が低いユニットは、DC電力が低くなるため、これはデフォルトではなく、例示的な条件です。

実際の値がそれを上回る要因は2つあります。バッテリー電圧は放電中に低下するため、同じ電力でも開始時よりも終了時の方が多くの電流を必要とします。また、インバーターは、その一部が負荷に到達する前に、独自の損失を発生させます。

ケーブル選択で重要なのは、UPSマニュアルの定格最大バッテリー放電電流であり、定格出力、効率、公称バッテリー電圧、および放電終了時の最小バッテリー電圧から計算されます。kVA定格と除算だけでは不十分です。

放電電流から始め、定格kWから始め、フロントパネルのkVAではなく、

その背後にある定格kW

から始めます。

50m

1%未満制限は5mから50mまであり、10倍の差があります。4つの大型UPSの例では、公開されている電圧降下目標は1%未満です。小型DC UPSマニュアルには、降下目標を記載せずに長さが記載されています。それがすべてです。

距離は、それを置き換えるルールではなく、降下計算の結果です。したがって、公開されているケーブル長は、普遍的な距離ルールではなく、メーカーのケーブルサイジングの仮定と電圧降下制限に関連付けられています。シュナイダーのマニュアルには、ケーブルサイズ自体がどこから来るかも示されています：

IEC 60364-5-52の表B.52.3およびB.52.5

、90°Cの導体、30°Cの周囲温度、銅、および設置方法Cを仮定しています。周囲温度または設置方法を変更すると、補正係数が結果を移動させます。

差は10対1です。4つの大型システムの後ろにある降下目標はそうではありません。

260Aのバンクで384Vの場合、その1%の目標は、ケーブルサイズごとの到達距離に直接変換されます：

これらのバーは電圧降下のみを示しています。最終的なケーブルサイジングは、電流容量、グループ化、周囲温度、設置方法、および保護要件も満たす必要があります。

4. 長いDC実行があなたにコストをかけるもの

電圧降下は、間違った瞬間にランタイムを食い尽くします

放電終了時、バッテリー電圧はすでに低下しています。その上にケーブルの降下があると、UPSはバッテリー端子で測定されるよりも少ない電圧しか見えず、バッテリーが実際に終了するよりも早く低バッテリーシャットダウンしきい値に達します。

バンクはランタイムのためにサイズ設定されていました。ケーブルは静かにその一部を取り戻します。

• 銅、端子、トレイのスペース
• 長い実行にはより大きな断面積が必要であり、その結果はケーブル価格だけではありません：
• より大きなラグとより大きな曲げ半径
• トレイでより多くのスペースを占有し、他のすべてと競合します
• より重く、より困難な終端

バッテリーとUPS端子へのより大きな機械的負荷実行が一度に引き込めない場合のより多くのジョイント120kVA UPS

でバッテリーの実行が長い場合、追加の銅線、端子、および設置作業は、設計段階での機器レイアウトの改善コストをすぐに上回る可能性があります。

短絡電流と保護されていないケーブル

バッテリーバンクはソースです。DCケーブルの短絡は、バンクが供給できるすべてを引き込みます。また、長いケーブルは長い短絡経路でもあり、保護デバイスが迅速にクリアするのを妨げるインピーダンスを持つ可能性があります。

これが、距離の問題が実際にはレイアウトの問題である3番目の理由です。

5. バッテリーキャビネットがしばしば遠くに配置される必要がある理由

短い実行が単なる選択の問題であれば、誰もがそれらを作成するでしょう。そうではありません。IEC 62485-2、定置二次電池設備

の安全要件を最大1,500V DCまでカバーしており、換気、電気的危険、短絡保護、設置クリアランスについて説明しています。実際には、床荷重、部屋のレイアウト、バッテリー温度要件もバッテリーキャビネットの配置に影響します。

バッテリーキャビネットは非常に重いため、ケーブル長よりも床構造が設置上の制約となり、換気が必要な部屋が必ずしもUPSの隣にあるとは限りません。これらの要件はバッテリーをUPSから遠ざけます。降下目標はそれを引き戻します。レイアウトはそれらの間の交渉であり、ケーブルサイズは結果に対して支払うものです。

1. 長い実行を受け入れる前に4つのチェック最大放電電流を確認してください。
2. kVA定格からではなく、最小バッテリー電圧で、UPSマニュアルから取得してください。電流容量と電圧降下を個別に確認してください。ケーブルは過熱せずに電流を運ぶ必要があり、
3. 降下を目標内に保つ必要があります。グループ化、周囲温度、トレイまたはコンジット、絶縁定格、端子サイズはすべて電流容量の回答を移動させます。特定のkVAが常に特定のケーブルサイズを取るというルールはありません—実行長とDCバス設計は定格と同じくらい重要です。並列ケーブルを同一に保ってください。極性で2つ以上のケーブルを並列にする必要がある場合は、同じ長さ、断面積、およびルート
4. 、さらに同じ導体材料とタイプを共有する必要があります。より短い、または異なるルートのケーブルは抵抗が低く、そのシェア以上の電流を運び、より熱くなります。軽負荷テストでは表示されません。設置マニュアルをお読みください。

バッテリー電圧、放電電流制限、端子サイズ、保護配置はメーカーによって異なります。マニュアルは、メートルに関するサイトルールよりも優先されます。

7. 正極と負極を一緒に配線してください

正極と負極は同じルートをたどり、互いに近接させる必要があります。部屋の両側に1つずつ配線すると、ループ面積が拡大し、インダクタンスが増加し、設置の検査や障害の特定が困難になります。

高電流DCでは、配線は電気設計の一部です。

8. 保護装置をバッテリーの近くに配置してください

バッテリーブレーカー、DCヒューズ、またはアイソレーションスイッチは、バッテリー端子の近くに配置する必要があります。その仕事は、エネルギー源とそれを切断できるデバイスの間のケーブルの長さを短くすることです。UPS端子の保護デバイスは、実行の最も長い部分を保護せずに残します。

どのデバイスを使用するか、バッテリーキャビネット内または別のDCエンクロージャーに配置するかは、UPSおよびバッテリーシステムの設計によって設定されます。テストは簡単です：バッテリーと開くことができるものの間に長いケーブルのストレッチがないこと。

ケーブルではなく、レイアウトから始める

部屋が許す限り、UPSとバッテリーキャビネットをサービスクリアランスを維持しながら互いに近接して配置してください。短いDC実行は、降下が低く、ケーブルが小さく、コストが低く、ジョイントが少なく、検査が容易になります—経験豊富なエンジニアが納品後ではなく、図面段階でそれを推進する理由です。

5メートルという数字は有用なプロンプトです。仕様ではありません。

レイアウトを確認するときは、ギャップを測定する代わりに4つのことを尋ねてください：最大DC電流はいくらか、それを運ぶ断面積はいくらか、ループ長での計算された降下はいくらか、そして保護装置はどこに配置されるか。その4つを正しくすれば、長い実行でも問題ありません。間違えれば、短い実行でも問題が発生します。サプライヤーに負荷リスト、ランタイム、および利用可能な部屋を送信してください—バッテリー電圧、利用可能なケーブルルート、キャビネットを設置する必要がある床、および必要なクリアランス—そしてケーブルサイズは計算結果として返されます。TAFENGエンジニア

は、固定の距離ルールを適用するのではなく、UPSバッテリー電圧、最大放電電流、ケーブル長、およびサイトの設置条件からDCケーブルをサイズ設定します。

FAQUPSはバッテリーキャビネットからどのくらい離すことができますか？

公開されているメーカーの制限は、一部の小型DC UPSシステムでは5mから、大型UPS設置では50mまで様々です。いくつかの大型UPS範囲では、記載されている設計目標はDC電圧降下が1%未満です。常に特定のモデルの設置マニュアルを確認してください。バッテリーケーブルループが距離の2倍になるのはなぜですか？

電流は正極導体でUPSに流れ、負極導体で戻ります。したがって、5m離れたキャビネットは、電圧降下計算に10mの導体を配置し、降下を生み出すのは抵抗—ギャップではありません。UPSバッテリーケーブルで許容される電圧降下はどのくらいですか？

ここで確認した大型UPSマニュアル全体で、公称DC電圧の1%未満が慣例であり、通常は定格バッテリー電流で記載されています。その数値はメーカーの設計目標であるため、お使いのユニットのマニュアルが優先されます。100kVA UPSはバッテリーからどのくらいの電流を引き出しますか？

384V公称バンクで100kWと定格された100kVAユニットの場合、約260A（変換損失前）。バッテリー電圧は放電中に低下し、インバーターは独自の損失を発生させるため、実際の値は高くなります。したがって、マニュアルの定格最大放電電流からサイズ設定してください。バッテリーブレーカーはどこに取り付けるべきですか？

バッテリーの近くに。UPS端子の保護装置は、バッテリー端子と障害を遮断できるデバイスの間のケーブルの全実行長を保護せずに残します。並列バッテリーケーブルは同じ長さである必要がありますか？