智能楼宇

有关新型故障管理电源系统的须知信息

Ron Tellas

当今年晚些时候发布2023国家电气法规(NEC)时,业界将引入一种新型的电源电路,它可能改变未来建筑和技术的供电方式。

 

这个最新的NEC版本计划在2022年秋季发布,包含新增的条款726,这是为4类电路而创建的。

 

新的4类分类对一种改进的电力格式进行了标准化。当您听到更多关于4类的信息时,您会发现它还有很多名字:故障管理电力系统、分组能量传输(PET)、数字电力(Digital Electricity™,DE)、脉冲电力或智能传输系统。这些术语可以互换使用,都是指4类电路。

 

故障管理电力系统已经在一些智能楼宇中使用,但NEC内部的一个任务小组认识到这些系统是独特的和专门的,需要有自己的规范部分。

 

什么是故障管理电力系统?

要理解4类电路,就务必要先理解2类和3类电路。

 

在许多类型的环境中,2类电路可以支持较低的功率(最高为100VA)。它们从引发火灾的角度考虑安全性,并提供触电保护。2类电力负载通常通过以太网供电(PoE)线缆进行传输。

 

3类电路的功能类似于2类电路,但支持更高的电压和功率限制。3类电源负载也可以通过PoE线缆输送。

 

但是,虽然2类和3类系统是额定电压达到300伏的功率限制系统,但4类是专门用于额定电压高达450伏的故障管理电力系统的新标准。

 

这些故障管理电力系统可以提供高达20倍的功率或20倍的PoE距离,为交流电源提供了具有成本效益的替代方案。

 

“故障管理电力”是什么意思?

与2类和3类功率限制电路不同,4类系统不限制电源输出。

 

相反,它们会持续监测故障,并在发生异常时控制可用电流的输送。通过限制可能进入故障区域的能量,缓解触电或火灾的风险。

 

这项技术使4类系统与2类和3类系统具有同等甚至更高的安全性。因此,4类系统可以由安装类别和PoE布线的相同集成商和承包商进行安装。

 

它们如何工作?

故障管理电力系统可通过多种方法限制可用的功率。

 

让我们用VoltServer创建的数字电力作为真实事例。当使用数字电力时,交流或直流模拟电力从电网、电池工厂或不间断电源(UPS)进入,由一个发射器将传入的模拟交流电或直流电转换为数字电力

 

随后,这一数字电力被打包为小的单元,每个单元结合了电力和数据,因此两者可以通过同一结构化线缆发送。一个接收器将数字电力转换回模拟交流电或直流电。

 

每一秒钟,有将近500个这样的数据包(每个都包含非常小的能量),从发射器传输到接收器。  

 

每秒数百个数据包的稳定流不断监测故障的发生。发射器能够在极短的时间内识别出故障状况(不当的布线、短路或有人触摸传输线),并停止数据包传输。这将立即停止电力流动,使得导体可以安全触摸。

 

除了优先考虑到安全性,据说在远距离传输这一数量的功率时,4类还比现有的其他方案效率更高、成本更低。因为4类使用小导体,需要的铜材料更少。

 

故障管理电力将如何改变未来?

这需要时间,但许多行业专家预计4类有一天会成为设施内的主要电力骨干基础设施。德克萨斯州的辛克莱尔酒店和拉斯维加斯的Circa赌场和度假村等项目已经采用了这一标准。

 

随着建筑变得更加智能,并需要更多的设备、电力和连接,4类将成为机场、顶级写字楼、体育场和竞技场以及工业厂房等场所的可行选择,以支持5G无线电和小型基站、配电基础设施、分布式天线系统(DAS)、无源光纤网络(PON)和使用PoE交换机的系统等关键任务系统。

 

了解关于4类电路及其工作原理的更多信息。

 

 

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