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数据中心供电系统常用的转换开关有哪些

数据中心供电系统中,为了提高可用性,越来越多的环节采用了冗余配置。通常是对双路冗余输入采用转换开关转换成一路,典型的配置主要有三种:


1.交流双市电或市电与柴油发电机+ATS转换开关


2.双路UPS输出+STS转换开关


3.机架中双路输入+机架ATS转换开关


在当代数据中心供电系统中,转换开关成为一个非常重要的必备设备,其性能的好坏直接影响到整个供电系统可用性功能的实现。


今天我们将对这其中的一种转换开关-ATS转换开关,从它的的结构形式、性能特点、使用方法等进行简单的介绍。


一、ATS转换开关


ATS是AutomaticTransfer Switch的简称,自动转换开关,是一个将负载电路从一个电源自动换接至另一个(备用)电源的开关电器。



ATS转换开关主要用于数据中心交流输入冗余供电系统中,通常是用于冗余的双路市电或市电与柴油发电机之间的转换。


ATS为机械机构,以接触器为切换执行部件,转换时间为100毫秒以上,会造成负载断电。


二、ATS工作模式


ATS转换开关共有两种工作模式:自动工作模式和手动工作模式。


1.自动工作模式


自动模式有两种切换方式,即自投自复(R)和自投不自复(S)两种。


ATS的结构原理图


如果是自投自复方式,则当主电源故障时,自动切换到备用电源:一旦主电源恢复正常,无论备用电源的情况如何,开关自动切换到主电源。


如果是自投不自复方式,则当主电源故障时,自动切换到备用电源:在没有人为干预条件下,即使主电源恢复正常,开关也不会自动切换到主电源。


在自动工作模式中,切换动作的固有延时为80ms以内.控制器的延时0-30S。


2.手动工作模式


当控制开关置于手动工作模式时,可根据需要,通过操作手柄在主电源和备用电源间切换。


一旦启动手动工作模式,开关将无自动切换能力。


用户必须通过控制器上的手动按钮完成电源切换,切换动作无人为延时。必要时可将两路电源同时置于断开状态,以便进行电路维护或维修。


三、性能和使用要求


1.性能要求



2.功能要求


ATS应具有短路保护功能、过电压保护功能,为了防止雷电的影响和分合闸所造成的过电压,应加装过电压防浪涌保护。


为了更好的实现线路的全面监控,ATS设备应具有电源各种故障保护、故障报警指示、运行参数可调及电源电压显示等功能,并防止故障电源向负载供电。为实现“四遥”提供前提条件,实现智能化集中监控。


数据中心各种供电系统设备都配置了共模和差模干扰滤波器,在系统启动时会有较大的漏电流通过滤波器流入地线,所以ATS设备不能安装漏电保护。


并且,在双路电源转换过程中,不能存在两路电源叠加短路问题。


3.使用要求


两种不同接地系统间的电源转换开关应采用四极型开关,以保证两个系统的完全隔离。


数据中心供电系统有一个特殊要求,在三相供电系统为单相设备供电时,系统零线是绝对不允许断开的,如图所示。


三相系统的零线断开时对单相负载的影响


如果采用四极型ATS,由于机械转换的不一致性,可能会存在瞬间火线通而零线断的现象,这会给单相供电的IT带来灾难性的破坏,导致运行不正常或损坏设备。


解决办法有两个:


一是在ATS转换开关后面配置隔离变压器,于是ATS就可以选用三级;


二是选用有特殊功能的四极ATS,该ATS在转换过程中可做到先断火线后断零线和先接零线后接火线。


以上就是关于ATS转换开关的基本知识,下次我们会为您分享另外一个转换开关,即STS转换开关的内容,感兴趣的朋友可以继续关注我们。

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