有关新型故障管理电源系统的须知信息
当《国家电气规范》（NEC）的 2023 版于今年晚些时候发布时，业界将迎来一种新型的电力电路—，它可能会改变未来建筑物和技术的供电方式。
NEC 的最新版本将于 2022 年秋季发布，其中包含 新第 726 条，该条款专为 4 类电路而制定。
新的 4 级分类标准化了改进的电力格式。当您更多地了解 4 类时，您’就会意识到它有很多名称：故障管理电力系统、分组能量传输 (PET)、数字电力™ (DE)、脉冲功率或智能传输系统。这些术语可以互换使用，但它们都指的是 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，’理解 2 类电路和 3 类电路也很重要。
2 类电路可以在多种环境中支持较低的功率（最高 100VA）。他们从火灾引发的角度考虑安全性并提供防触电保护。2 类电源负载通常通过以太网供电 (PoE) 电缆传输。
3 类电路的功能与 2 类电路类似，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 电缆传输。
但是，虽然 2 类和 3 类系统是额定电压高达 300 伏的功率限制系统，但 4 类是专用于故障管理电力系统的新标准，额定电压高达 450 伏。
这些故障管理电源系统可提供高达 PoE 20 倍的电量或 20 倍的距离，并提供一种比交流电源更经济的替代方案。
“故障管理电源” 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，它们不断监测故障并控制异常情况下可用的电流输送。通过限制进入故障的能量，这可以减轻电击或火灾的风险。
这项技术使 4 类系统与—如果不是更安全的话—2 类和 3 类系统。因此，Class 4 系统可由安装 Category 和 PoE 布线的相同集成商和承包商来安装。
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’使用 VoltServer 创建的数字电力作为一个真实的例子。使用数字电力时，交流或直流模拟电力来自电网、电池厂或不间断电源 (UPS)。发射器将输入的模拟交流电或直流电转换为 数字电。
然后，数字电力被分成包含电力和数据的分组单元，以便两者都可以通过同一结构化电缆发送。接收器将数字电转换回模拟交流电或直流电。
每秒，大约有 500 个这样的数据包—每个数据包都包含极少量的能量—从发射器移动到接收器。
每秒数百个数据包的稳定流正在持续监控故障。发射器能够在几分之一秒内识别故障情况—接线不当、短路或有人触摸传输线—并停止数据包传输。这会立即停止电流，使导体可以安全触摸。
除了优先考虑安全性之外，据说 4 级电力比可用于长距离输送这种电力的替代方案更高效、更具成本效益。由于 4 类使用 小导体，因此所需的铜材料较少。
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 类电力有朝一日可以成为设施内的主要电力骨干基础设施。这种现象’已在德克萨斯’ 辛克莱酒店 和拉斯维加斯’ Circa 赌场 & 度假村等项目中得到体现。
随着建筑物变得更加智能并且需要更多的设备、电力和连接，Class 4 将成为机场、甲级办公室、体育场馆和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)、无源光网络 (PON) 和使用 PoE 交换机的系统等关键任务系统。
详细了解 4 类电路 及其工作原理。
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关于作者
Ron Tellas 是射频设计和电磁传播方面的主题专家，于 2016 年加入 Belden，帮助制定智能建筑技术和应用的路线图。 他现在利用这些经验将系统、设备和连接纳入网络解决方案。 Ron 代表 Belden 参加多个标准组织、国家电气规范委员会并担任 FMP 联盟的董事会成员。 他拥有电气工程硕士和学士学位、工商管理硕士学位，也是 17 项美国专利的发明人。 罗恩因其对电信行业的杰出和有影响力的贡献而自豪地荣获 2024 年 Harry J. Pfister 奖。