基于数据中心低压配电系统开关 极数的选择与分析

基于数据中心低压配电系统开关 极数的选择与分析

张金印

施耐德电气（中国）有限公司广州分公司

摘要：数据中心低压配电系统双电源转换开关级数选择过程中，由于受多元化因素影响，导致概念模糊以及逻辑混乱的问题，若盲目的运用四极开关，这不仅会增加商务的成本，还会导致供电技术风险的出现。因此，为了能够有效解决这一不足，需要事先分析相关标准与规范，确保能够保证设备及人身安全，合理的优化开关极数的选择，促进其应用效果的提升。基于此，本文主要分析了影响数据中心开关极数的选择因素，并阐述了相关对策，仅供参考。

关键词：低压配电系统；数据中心；开关极数；选择

引言：近年来，科技的不断发展，供电系统的容量逐步增大，大容量自动开关电器在数据中心大规模的使用，但由于数据中心后备发电机对接的方式与零线工作特点，受多种因素影响，若想保证工作人员的人身安全，并使得供电设备正常运行，同时需要符合国家相关标准，则需要注重合理的选择低压配电系统开关极数，并做好全面分析，掌握每一环节应用存在的问题，提高选择的效率和可靠。

一、影响数据中心开关极数选择的因素分析

（一）对开关的选用规定规范

众所周知，我国已经颁布《配电设计规范以及全国民用建筑设计措施》，因此在实际针对数据中心开关极数选择的过程中，必须要落实每一环节问题，确保其符合设计要求并选择有断开中性级的开关电器。但这并不是说只在这些情况下可以使用中性级的开关电器，还需要做好全面分析，在其他情况下有关工作人员需要根据规范以及工程的具体情况合理的选择开关极数，这样能够提高开关极数选择的有效性，同时能够落实好每一环节工作，避免因为错误选择发生故障而影响电路的正常运行；而且在电路中如果电流流过不期望的路径则会产生杂散电流，杂散电流则会产生电磁干扰影响多个设备的工作。所以，为了能够有效解决这一不足，则必须要主动中心电气开关的选择，避免受其影响而导致开关几种选择难以有效规范。

（二）四极开关的优缺点

四极开关的主要优点是其能够有效的断开中性线发挥有效的电气隔离的效果，保证电器维修时工作人员的人身安全，而且其作用为功能开关时能够自动切换电源装置，减少电磁干扰，发挥漏电保护的功能。其缺点和危害是极其容易受多种因素影响而产生断零的现象，主要原因是供电断路器或开关在闭合或断开过程中，相线触头间会产生电弧，负载电流产生的电弧能烧蚀、清除开关触点上的电阻膜。所以，为了能够避免这种情况的出现而影响开关极数的选择，则需要注重分析中性线是否有电弧产生，并根据实际情况优化电阻设置，减少事故的发生，确保能够发挥其作用，保证电源设备的正常运行。

二、数据中心开关极数的选择分析

（一）变压器低压总开关及母联开关的选择

针对此环节开关极数选择来讲，需要从电气安全角度进行选择，并遵循我国规定通信机房所采用的系统，确保能够合理的分析TN-C-S系统接地故障，分析其是否可以选择四极开关。而且工作人员需要明确自身的责任，确保在实际选择开关极数的过程中，能够事先掌握每一环节的具体情况，分析变压器与局站采用联合接地等电位连接时，是否能够合理的应用四极开关，尤其是针对低压总开关及母联开关的选择，只有解决好每一环节问题，并做好实践探究，才能够提高开关选择的效率，同时不受影响因素的限制。例如，1两路市电引入，每路市电接1台变压器，当1台变压器故障或一路市电停电时，低压母联开关闭合，另1台变压器会带全部负载运行。针对这一环节可以事先分析两台变压器低压总开关和母联开关，所采用的开关极数并分析两台变压器通过配电室，机房采用联合接地的方法，如下图1所示。在正常工作时母联开关始终断开，而且两台变压器能够正常运行，无杂散电流就出现，当市电1停电或变压器出现故障时，则母联开关闭合，而且切换的过程中也不会出现杂散电流。所以，两台变压器低压总开关和母联开关均采用四极，而且两套变压器线均单独接地，能够有效发挥其极低的效果，同时能够分析其正常工作时两台变压器的运行情况是否有杂散电流出现，为后期的开关极数选择提供有力帮助。但由于使用四极开关很有可能引起断零，而且在切换过程中还会导致零线接地断开。所以，针对此环节开关极数的选择来讲，必须要分析其实际情况并掌握零线接地中断的现象，确保能够满足低压配电设计要求，并保证零线接地的可靠性，不断优化具体实施方案，不能一概而论，确保能够实际开展实践工作，优化每一环节设计存在的问题，保障后期开关极数选择的准确性。

图1采用三极开关，两台变压器分别供电

（二）油机、市电转换开关极数的选择

我国明确规定油机和市电转换开关，必须要根据实际情况合理的采用四极开关。而且在采用四极ATS开关的过程中，还需要确保其具备单独可靠的接地线，否则受供电时中性点的影响极其容易出现漂移的情况，而且负载将失去零线逻辑接地，对设备及人员安全都可能会带来严重的影响。因此，为了能够更加高效处理四极ATS使用过程中所发生的零线接地中断问题，必须要注重遵循先合后分的原则分断这个过程中，应该分析相线触头先于零线触头发的动作，在分断零线触头再次进行分断。为了避免不利影响出现，可根据实际情况采用并增加UPS变压器，解决零线短时接地中断的问题，保证开关选择的准确性。除此之外，还可以根据实际情况合理的遵循重叠切换这一原则，这样能够有效避免发生零线短时间接地的问题，而且在转换过程中，还可用于零线重叠优化杂散电流使得设备正常运转，发挥开关选择的效果。

结束语：总而言之，通过以上分析可知，低压配电系统的总开关以及联络开关在无杂散电流的情况下，同时变压器与机房采用联合接地模式的情况下，可以合理的选择三级开关，而且在针对有杂散电流的影响时，可以根据实际情况合理的运用四极开关，并优化每一环节应用存在的问题，确保能够解决传统开关选择存在的不足，并做好全面分析，掌握数据中心低压配电系统开关选择要点及中断接地危害，避免受多元化因素影响，导致开关效果无法发挥，甚至会威胁工作人员的人身安全，确保能够优化多种解决方案，发挥其作用。

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