UPS入力および出力ブレーカー：実践的な協調チェックリスト

UPSのインバータの電流制限により、出力分岐の障害が発生しても、UPS上のすべての負荷が停止するような障害にはならないはずです。しかし、アンペア定格のみを示すブレーカー選定表では、どのデバイスが最初に開くかを知ることはできません。ソースが障害を供給する状況によって、答えは変わります。インバータは電流制限がありますが、利用可能な静的バイパス経路は、ユーティリティまたは発電機からより高い障害電流を引き込む可能性があります。

産業用オンラインUPSの場合、ブレーカー協調は単なる2つのカタログトリップカーブの選択ではなく、システムスタディです。エンジニアは、設置済みの単線結線図、UPSモデルの障害およびバイパスの挙動、ソースの障害レベル、ケーブル経路、および実際の保護デバイスカーブを必要とします。このチェックリストは、ブレーカー選定表が承認される前に決定すべき事項を特定します。

UPS端子から始めてください。整流器入力、静的バイパス入力（別個の場合）、およびUPS出力配電をラベル付けします。共通入力ユニットでも、UPS内部には別個の機能的な整流器パスとバイパスパスがあります。プロジェクト設計に示されている発電機、ATS、および保守バイパス接続を追加します。次に、入力フィーダーブレーカー、バイパスフィーダーブレーカー、UPS出力デバイス、および各下流の分岐デバイスをマークします。

この記事は、UPSシステム周辺のACフィーダーおよび分岐保護に関するものです。バッテリーストリングDC保護と外部保守バイパスキャビネットのアイソレーションシーケンスには、独自の設計レビューが必要です。当社の保守バイパスブレーカーと短絡ガイドは、代替保守経路を扱っています。

設定を選択する前に、選択性が要求される場所を決定してください。1つの負荷分岐での短絡の場合、他のUPS負荷が通電状態を維持しながら、その分岐のみが開くべきですか？答えは単線結線図と保護スタディにあります。共通UPS出力バスでの障害とは異なり、複数の分岐が影響を受けないままにできる場合があります。

入力ブレーカーは、バッテリー充電、許可された過負荷またはバイパス条件を含む関連する動作状態下で、UPSの指定された入力要求を運ぶ必要があります。デュアル入力モデルでは、整流器とバイパス入力の定格は個別に注意が必要です。下流のブレーカーは、その回路と負荷に適合する必要があります。連続電流は最初のチェックにすぎません。

各設置場所で、デバイスの定格遮断容量とアセンブリの短絡定格を最大予測障害電流と比較します。次に、利用可能な障害電流と導体保護要件に対して、トリップユニットまたはヒューズカーブを確認します。遠隔分岐での最低信頼性のある障害電流も重要です。予想通り、瞬時要素を作動させるには小さすぎる可能性があります。実際のデバイスモデル、設定、およびメーカーカーブを使用してください。公差と通過データもスタディで必要とされる場合は含めます。

以前のCカーブ対DカーブUPS入力ガイドは、特定の入力問題である energization での誤トリップを扱っています。突入トリップを回避するブレーカーは、ケーブルを保護し、予測される障害を遮断し、上流システムと協調する必要があります。「Dカーブを使用する」だけでは、これらの質問に答えることはできません。

ここに、単一の時間-電流プロットが隠す部分があります。UPSがインバータから負荷を供給している場合、出力障害電流はそのモデルのインバータ挙動によって制限されます。バッテリーでは、ACソースが故障しているため、静的バイパスが利用できない場合があります。ユーティリティバイパスから迅速にトリップする分岐デバイスは、バッテリー上では同じようにはクリアされない場合があります。UPSは、設計に応じて電流を制限したり、アラームを発したり、シャットダウンしたりする場合があります。

許容可能なバイパスソースが利用可能な場合、一部のUPS設計では、深刻な下流障害を静的バイパスに転送します。これにより、予測される障害電流と静的スイッチおよびその保護デバイスへのストレスの両方が変化します。Schneider Electricの公開された協調ノートは、電流制限されたインバータとより高容量のバイパス経路を区別し、下流の設定にはサイト固有のスタディが必要であると述べています。Eatonも同様に、内部バイパスヒューズをビル配電の保護として扱うのではなく、分岐デバイスのクリアリング挙動をUPSインバータおよびバイパス機能と比較することを推奨しています。

トランスの位置は、バイパス中の負荷が見る経路を変更する可能性があります。トランスおよびバイパス経路のモデル固有のレビューについては、当社のトランスベースUPS仕様チェックリストを参照してください。

発電機は別のソースケースを追加します。その利用可能な障害電流と電圧応答は、ユーティリティとは異なる場合があり、バイパスの可用性はUPSモデルと発電機電力品質に依存します。発電機バックアップUPS仕様ガイドは、整流器受け入れと静的バイパス準備が個別に確認される必要がある理由を説明しています。保護対象負荷がそのソースで動作することが期待される場合は、保護レビューに発電機ケースを含めてください。

この表はレビューマップであり、合格値のセットではありません。実際のクリア時間と設定は、選択されたUPSおよび保護デバイス、障害スタディ、および適用可能なプロジェクト要件から取得する必要があります。

UPSは自身のコンポーネントを保護します。その内部ヒューズ、電子電流制限、および静的スイッチ保護は、各負荷分岐に選択的な保護デバイスを自動的に提供しません。小さな分岐障害が共通のUPSまたはバイパスデバイスを先に作動させた場合、障害は1つの回路で始まったにもかかわらず、すべての下流負荷が失われる可能性があります。

協調にも限界があります。高い障害レベルでは、2つのブレーカーの瞬時領域または通過挙動が重なる可能性があります。低い障害レベルでは、インバータが分岐を迅速にトリップさせるのに十分な電流を供給しない場合があります。資格のある設計者は、障害電流範囲の両端を確認し、選択性が達成される場所、部分的な場所、およびバイパス経路が存在しない場合にUPSが何をするかを述べる必要があります。

中性線およびアース接続は、障害経路に影響します。サイトのソース、ボンディング、およびバイパス構成を確認せずに、他のUPS図面から3極または4極ブレーカーレイアウトをコピーしないでください。この記事では、普遍的な極数またはフィールドスイッチング手順を指定していません。

設計者およびUPSサプライヤーに同じ情報を提供してください:

• アセンブリまたは提案された単線結線図。整流器、静的バイパス、出力、および保守経路を特定したもの
• UPSモデルとその入力、バイパス、インバータ短絡、および静的スイッチデータ
• ユーティリティおよび発電機ソースデータ。関連するポイントでの最大および最小予測障害レベルを含む
• フィーダーおよび分岐ケーブルサイズ、長さ、設置条件、および接続された負荷
• 正確なブレーカーまたはヒューズモデル、定格、調整可能な設定、および時間-電流/通過カーブ
• アースおよび中性線構成、および選択的アイソレーションが必要な回路

レビューには、デバイス選定表、スタディの仮定、および実際にチェックされた動作ケースの短いリストを返してもらうように依頼してください。バッテリーモードで選択性が得られない分岐がある場合、その制限は引き渡し文書に表示されるべきであり、障害中に発見されるべきではありません。UPS設置受け入れテストガイドは、設置構成と合意された機能テストを記録する方法を示しています。コミッショニングテストは保護スタディに代わるものではありません。

実用的な質問は「どちらのブレーカーが大きいか？」ではありません。それは、UPSがサイトが使用を意図している各モードにある間に、正しいデバイスが正しい障害をクリアするかどうかです。

Schneider Electric, GalaxyおよびSymmetra MW UPSシステムの下流リレーおよびブレーカー協調 — モデルおよびサイト固有の協調、インバータおよびバイパスソース挙動に関するメーカーの説明。

Eaton, 電源挙動とその電力配電への影響 — インバータ制限、バイパス障害デューティ、および負荷分岐選択性。