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北京盛源通业科技有限公司
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长延时蓄电池与高倍率蓄电池
在数据中心使用的蓄电池按放电类别一般可分三类,即油机发电机组用的“瞬间大电流放电”和通信电源系统用的“长延时、小电流放电”以及交流UPS系统用的“高倍率放电”。
传统通信网络设备的供电中,通信电源系统的后备时间基本上都是按照设计负荷的数个小时进行设计和配置的。例如10h、8h,至少也有3～5h。蓄电池组基本处于“长延时、小电流”充放电工作状态,蓄电池的标称容量也是以10h放电率下的容量来标定的,例如100Ah/12V、200Ah/6V、1000Ah/2V等,都是按照10h率的放电电流可以释放的电能量分别为100Ah、200Ah和1000Ah。
对于大功率的交流UPS系统由于电压较高,多选用6V或12V的蓄电池。受蓄电池容量和并联组数以及投资成本等诸多方面的限制,其后备时间甚至只有15min。也就是说,其蓄电池组的放电率已经远小于10h率,而蓄电池组实际放电电流要远大于10h率放电电流。蓄电池的放电方式已经转变为介于传统的通信用后备蓄电池“长延时、小电流”与启动型蓄电池的“瞬间大电流放电”之间的“高倍率”放电方式。从目前的阀控式密封铅酸蓄电池的技术和工艺结构来说,按照“长延时、小电流”设计和生产的通信用后备电池是不能完全满足这种应用要求的。
因此,同样是12V或6V单体的铅酸蓄电池,不同使用场合的选择是完全不一样的。应用在传统的通信局站、*基站等场合,应该继续选用传统的“小电流、长延时”的通信用铅酸蓄电池;而用于数据中心交流UPS系统的蓄电池组,则应选用适合大电流放电的“高倍率”蓄电池组。两者不应混淆和滥用。
4 直流回路短路故障的危害及蓄电池组近端安装过流保护的必要性
在数据中心中的供电电源系统可以分成交流和直流两个回路。与交流回路相比较,直流回路发生故障时的影响会更大。
主要原因有以下几方面:
(1)蓄电池组短路危害性比交流电要大一般情况下,电气短路起火的首要措施是切断电源。对于交流电源而言,由于电能自上而下地来源于市电电网或柴油发电机组,当发生电气短路故障时,总会有一级保护器件产生动作,及时切断短路的电气电路。而当蓄电池组位于电源供电系统的末端,电能是自下而上提供的,只要越过了直流总配电屏的保护熔丝或蓄电池组的保护断路器,则不会再有其他的保护。发生短路故障时,往往无法有效地切断短路的电气电路。加上直流电流不像交流正弦波,没有过零点时的瞬间电动势为零,一旦发生电气短路极易引起蔓延。而发生短路后的阻抗仅取决于导线线阻和蓄电池组内阻,短路电流基本近似为无穷大,因此,蓄电池组直流电气短路的危害程度远大于交流电气短路。
(2)导致网络中断事故
通信电源中的直流供电系统是保证通信网络设备供电不中断的核心系统,后备蓄电池组是通信网络的应急供电能源所在。对于直流供电系统中,蓄电池组是直接并联在整流器输出端的直流供电回路中,正是由于有后备蓄电池组的存在,市电停电或交流侧发生电气短路中断并不会直接导致通信网络的供电中断。同样,对于交流UPS系统,只要逆变器及后续电路正常工作,后备蓄电池组就能够发挥作用。然而,若直流电源系统特别是蓄电池组发生电气短路,必然造成直流电源系统的输出电压瞬间跌落,引起负载设备掉电,导致网络中断故障,严重影响信息通信的畅通。
