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科士达 工频在线式 UPS(三进单出 6kVA-40kVA)

隔离变压器与三相进线电流分配

科士达 工频在线式 UPS(三进单出 6kVA-40kVA)
要点速览
  • 工频三进单出 6kVA 至 40kVA,输出功率因数 0.8。
  • 输入功率三相分配,输出集中在单相,出线元件按单相电流选。
  • 电池 192Vdc 或 240Vdc,对应 16 节或 20 节。
  • 30kVA 与 40kVA 机身加大,净重 200kg 以上需做承重核算。
结论先行工频三进单出 UPS,容量 6kVA 至 40kVA,自带输出隔离变压器,电池 192Vdc 或 240Vdc,效率标称可达 94%。

容量分档与机身尺寸

覆盖 6kVA、8kVA、10kVA、15kVA、20kVA、30kVA、40kVA 七个容量点。6kVA 到 20kVA 机身尺寸为 305×585×864mm,30kVA 与 40kVA 改用 350×650×1050mm 的机柜。净重从 100kg 增加到 232kg。

30kVA 与 40kVA 的电池电压从 192Vdc 提升到 240Vdc,节数由 16 节变为 20 节。同一机房若规划两种容量,电池架配置要分别设计。

工频三进单出机型主要参数
型号额定容量电池电压净重整机效率输出功率因数
M6K6kVA / 4.8kW192Vdc(16 节)100kg标称可达 94%0.8
M8K8kVA / 6.4kW192Vdc(16 节)110kg标称可达 94%0.8
M10K10kVA / 8kW192Vdc(16 节)110kg标称可达 94%0.8
M15K15kVA / 12kW192Vdc(16 节)122kg标称可达 94%0.8
M20K20kVA / 16kW192Vdc(16 节)135kg标称可达 94%0.8
M30K30kVA / 24kW192Vdc 或 240Vdc200kg标称可达 94%0.8
M40K40kVA / 32kW240Vdc(20 节)232kg标称可达 94%0.8

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科士达 工频在线式 UPS(三进单出 6kVA-40kVA)
科士达官网公布的产品外观图

三相进线电流与单相输出的关系

输入为三相、输出为单相,功率在三相进线之间的分配相对均匀,而输出侧的电流集中在单相回路上。以 40kVA 机型为例,输出按单相 220V、功率因数 0.8 计算时的出线电流明显大于每相输入电流。

接线时容易出错的地方是出线侧元件按输入电流选。输入断路器按三相电流配置没问题,但输出断路器、电缆截面与端子都应按单相输出电流选择,否则运行中会出现温升偏高。

  • 输入三相分配功率,输出集中在单相回路
  • 输出电流明显大于每相输入电流
  • 输出断路器与电缆按单相电流选择
  • 接线端子按输出电流校核温升

隔离变压器与负载适应性

输出侧带工频隔离变压器,负载与逆变器磁路耦合,对共模干扰与浪涌有抑制作用。负载中包含感性设备或存在冲击电流时,这种结构的承受能力较强。

变压器的加入也带来了体积与重量,以及一定的空载损耗。机房规划时要按重型设备的承重与通道要求布置。

变压器的空载损耗在长期运行中会转化为机房热量,制冷容量核算时把这一部分计入更稳妥。

电池配置与后备时间

电池电压为 192Vdc 或 240Vdc,对应 16 节与 20 节。后备时间按负载功率与放电曲线核算,高倍率放电时电池可放出的容量低于标称值,不能按安时数直接折算。

电池组一般放在独立的电池柜或电池架内。电池区温度控制在 25℃ 上下比较合适,温度每升高 10℃,铅酸电池的浮充寿命大约减半。

适用场景与配套

这类机型多用于网点型与边缘型关键供电场景,以及工业现场的集中供电。负载以单相设备为主,如控制柜、仪表、通信设备与小规模服务器机柜。

配套按重型设备思路安排:进线配电柜、出线分路箱、电池柜与主机的布置要在同一平面上规划,避免长距离直流敷设造成压降过大。

  • 适用于网点机房与工业现场集中供电
  • 负载以单相控制与通信设备为主
  • 进线、出线与电池柜在同一平面规划
  • 避免长距离直流敷设造成压降过大
概念界定三进单出工频 UPS 是指输入取三相市电、经整流与工频变压器后输出单相交流电的机型,输出侧通常带隔离变压器以抑制干扰。

常见问题

6kVA 到 40kVA 为什么电池节数会变
电压等级不同。6kVA 到 20kVA 采用 192Vdc、16 节;40kVA 提升到 240Vdc、20 节;30kVA 存在两种配置。节数变化后电池架尺寸、直流断路器规格与电缆线径都要重新匹配,同一机房规划两种容量时需分别设计。
输出是单相,能带三相负载吗
不能直接带三相负载。输出为单相交流电,只适合单相设备。若现场存在少量三相设备,需要单独由市电或其他电源供电,不能接到本机输出侧。选型前把负载按相数分类统计,可以避免后期配电调整。
为什么输出侧元件要单独核算
输出集中在单相回路上,电流大于每相输入电流。若出线断路器、电缆与端子按输入电流选,运行中会出现温升偏高的问题。核算方法是用输出容量与输出功率因数算出单相电流,再据此选择出线元件。
隔离变压器会不会增加损耗
会有空载损耗与负载损耗,这部分功率最终以热量形式排到机房。与高频机型相比,工频机型的整机效率略低,但换来的是更强的抗干扰能力与负载适应能力。机房制冷容量核算时应把变压器损耗计入。
放在什么样的房间比较合适
通风良好、地面平整、承重足够的房间。工频机型重量大,30kVA 以上超过 200kg,机房在楼上时要做承重核算。房间温度控制在 25℃ 上下有利于电池寿命,出风口不要被杂物遮挡。