技术交流
您的位置: 主页 > 新闻中心 > 技术交流

艾默生直流电源(直流屏)系统设计技术之二--—电气设计部分

索引:艾默生直流屏,直流屏设计,维谛直流屏,EMERSON直流屏    发布日期:2018-08-02

 1直流屏交流输入配电单元方案设计

艾默生直流屏交流配电单元由表1-1所示器件组成。交流配电单元基本组件为一路交流输入时所需的器件,包括一只输入开关,直流模块开关与模块数量相同。如果交流输入为两路时,选两只相同容量的输入开关,同时增加自动切换器件,不选切换开关;需要设计手动控制功能时,需要选择一只切换开关。

1-1 交流配电单元器件表

单元

名称

型号规格

数量

生产厂家

备注

交流配电单元基本器件

输入端子

UK16N

8

PHOENIX

配终端固定件和标记框

进线开关

S1N125 R63/100/125 3P FFC 1A1B

可选

ABB

DC220V/100/200/300A以下系统

C级防雷器

YD40K385QH

1

深圳盾牌

 

D级防雷

SPD12Z             

1

艾默生

 

指示灯

AD11-22/21-9GZ(红)

2

江阴长江

 AC220V

交流采样板

A1M61S1            

1

艾默生

用于交流检测

模块开关

S253S-16A/3P

n

ABB

与模块数量同

自动切换增加器件

切换开关

LW39B-16D242/4

可选

上海二工

指示位有市电1/自动/市电2

交流接触器

GSC1-50/80/9511N

1

天水213

AC220V

接触器触点

F3-11d

2

每套接触器需增加两只

自动切换盒

PFU-2

1

艾默生

 

 

.2 直流屏防雷设计

进行直流屏系统防雷器设计时可以根据实际需要决定舍取,一般情况下推荐使用防雷器。CD两级防雷器的设计重点为以下两点。

2..1C级防雷器和D级防雷器的连接距离应该大于2.5,如下图所示。

 

1-1  直流屏防雷器接线示意图

2...2 由于压敏电阻在作用时可能导致强烈的发热甚至燃烧等事故,安装时请注意防火和隔热的设计,防止发生意外事故。

.2.3  自动切换设计

在需要进行两路交流输入自动切换时,采用交流自动切换盒并辅以部分元件可以组成实现上述功能的自动切换电路,实现系统两路交流电源输入的自动切换。艾默生A1M61S1交流采样板的采样点应安排在交流输入空开后,以方便交流采样板的维护。连接XS3的交流接触器的触点为其常闭节点,其作用为实现接触器的电气互锁。C级和D级防雷器之间的距离应该大于2.5

2.4自动/手动切换控制

如果需要进行自动/手动切换控制,可以采取以下方式进行:

在交流接触器的线圈回路中通过切换开关直接引入交流信号,以实现自动/手动控制。

不推荐用户在使用时长时间置于手动控制位置,因为此时交流接触器直接工作在交流供电状态下。

下图为交流自动/手动切换实现的基本图(其他部分和纯自动切换一致)。

 

1-2  直流屏交流自动/手动切换示意图

直流屏两路交流输入和交流自动切换盒输入的控制信号通过切换开关可以单独控制交流接触器动作。其中切换开关以选择三位置的开关,分别置于自动、强制交流一路和强制交流二路输入的位置。具体实现上述功能的接线如下图。

 

1-3  交流自动/手动切换接线图

其中切换开关的型号为LW8-10D242,其通断状态如下表。

3. A1M61S1交流采样板设计

3.1 艾默生A1M61S1交流采样板共输出两路交流采样信号,一路提供给配电监控盒,配电监控盒对此信号作A/D变换,显示和作为告警限的比较值,其接线请参考图1-4。另外一路信号直接输出到交流自动切换盒,作为交流自动切换的过、欠压等参考信号,其接线请参考6.2节交流自动切换盒所述。

A1M61S1交流采样板的外形尺寸为:160×160×40(长×宽×高(最大值)),安装尺寸为:

150×150,安装孔径为Ф3.5,选用螺丝为M3

艾默生A1M61S1交流采样板的安装如下图所示。

 

1-4 直流屏中的交流采样板的安装图

3.2 A1M61S1交流采样板的使用

注意A1M61S1交流采样板的输入为三相的相电压,必须有零线输入,输出信号同样为三相信号。信号两路,注意在使用过程中,两路输出采样信号不能接反,否则将无法正常工作。A1M61S1采样板在出厂已经整定好,请不要轻易调整,输入熔丝的外套请套好。熔丝的规格为50mA/250V

3.3  A1M61S1交流采样板的安装

A1M61S1交流采样板由于输入为三相交流电源,因此需要充分考虑其安全性。建议将采样板垂直安装在机柜的侧面,防止灰尘掉落。因为采样板上的熔丝属于易损器件,因此必须考虑其维护方便,应将采样板安装在熔丝拆卸、观察容易的地方。

4. 艾默生直流屏整流单元设计

4.1 直流屏整流器单元包括表1-2所示的器件,按照具体要求合理选择。

1-2  直流屏整流单元器件清单

单元

名称

型号规格

数量

生产厂家

备注

整流器及其配套附件

电源模块

HD22005-3

n

备工装

220V/5A,自带模块附件

电源模块

HD11010-3

n

备工装

110V/10AHD22005-3非标改制

电源模块

HD22005-3A

n

备工装

220V/5A,自带模块附件

电源模块

HD11010-3A

n

备工装

110V/10A,自带模块附件

电源模块

HD22010-3

n

备工装

220V/10A,自带模块附件

电源模块

HD11020-3

n

备工装

110V/20AHD22010-3非标改制

模块附件

单板套件

n

 

以上六种模块公用附件

电源模块

HD22020-3

n

备工装

220V/20A,自带模块附件

电源模块

HD11040-3

n

备工装

110V/40AHD22020-3非标改制

模块附件

单板套件

n

 

以上两种模块公用附件

电源模块

HD11010-2

n

艾默生

110V/10A电源模块

电源模块

HD11020-2

n

艾默生

110V/20A电源模块

电源模块

HD22005-2

n

艾默生

220V/5A电源模块

电源模块

HD22010-2

n

艾默生

220V/10A电源模块

模块附件

W1M61X3SET

n

艾默生

“-2系列模块公用附件

电源模块

HD22020-2

n

艾默生

220V/20A电源模块

模块附件

H2M12FJA

n

艾默生

220V/20A电源模块附件

电源模块

HD11040-2

n

艾默生

110V/40A电源模块

模块附件

HD11串联二极管

n

艾默生

HD11040附件

 

H2M12FJA

n

艾默生

HD11040附件,借HD22020-2

 

4.2 直流模块热插拔设计

对直流模块本身来说,模块不具备热插拔功能。模块能够热插拔的条件是模块输出端串接隔离二极管,以防止系统母线上已经存在的电压对模块内未充电的大容量的电容充电,引起母线的瞬时短路和模块内部部分电路的瞬时过载,严重时甚至毁坏设备。

对正在工作中的模块进行插拔时,必须有严格的时间间隔。原则是拔离的模块的输出电压完全下降到0V后才能再次插上,否则在重复插拔的过程中,将导致模块损坏。

在附件中我们提供了热插拔功能需要的相应组件,每套组件包含下表中物品。

1-3  热插拔功能组件

名称

型号

数量

二极管全桥

GP3508

1

散热器

散热功率:20W

1

固定螺丝

M4×15带弹垫平垫组合

1

 

艾默生直流屏模块附件中的二极管全桥内有四个连接的管芯,其引脚如下图所示,连接时参考下图。

 

1-5  二极管全桥的电气连接

 

4.3 艾默生(维谛)直流屏电源模块配电设计

为了方便直流屏充电模块的单个维护,模块交流输入进线处应分别设置单独的空气开关。直流屏模块不应直接连接到系统交流母线上,推荐空开额定容量为10A

4.3.1.均流通讯线设计

电缆长度根据实际的设计柜体来选择。电缆一般选择四芯屏蔽电缆,也可以选择非屏蔽电缆。电缆的两头直接和信号转接板的J3J4相连。

4.3.2.艾默生整流模块转接板设计

直流屏模块转接板如下图所示。管脚定义见下表。

 

1-6 艾默生充电 模块转接板

每一个直流充电模块都配备一套模块转接板组件,包含下表所示物品。

1-4  直流模块转接板组件

名称

数量

备注

一体化插座DL29Z

1

母头

大号插针

6

母针

印制板

1

已组合4个小号插针,1块印制板(W1M61X3)和2个四位凤凰端子

 

各转接板组件应先组装好之后再装配到系统上。组装步骤如下:

1)焊接大号插针电缆

根据实际情况选取适当长度的电缆,电缆规格如下表所示。

1-5  直流模块转接板电缆规格

名称

电流载流量

型号及规格

备注

交流电缆

45A/mm2

BVR4 mm2

红、绿、黄三色分别对应ABC三相

直流电缆

2.53A/mm2

BVR4 mm2

红色为正极,黑色(或者蓝色)为负极

保护接地电缆

\

BVR4 mm2

黄绿相间

信号电缆

\

UL2464-26XX

仅以不同颜色区分即可

 

将电缆焊接到插针中,如下图所示。

 

1-7  电缆焊接示意图

2)分别将焊接好的电缆的插针插入一体化插座。

3)关于一体化插座的固定

一体化插座的固定可以采用开槽圆柱头轴位螺钉进行固定(此螺丝我司不提供,请设计时予以考虑),螺钉尺寸参考下图。

 

1-8   轴位螺钉尺寸示意图(单位:mm

一体化插座需要浮动固定,在上图螺钉上装1M4弹垫,可以允许其位置有12mm的浮动。

可以设计其他的固定方式,但不管采用何种方式,需要按照模块的尺寸和背板的尺寸来严格设计一体化插座的位置。

5.艾默生(维谛)直流屏模块连接

直流屏模块连接即直流系统中各模块插框中的模块间的连接。以四个直流屏模块连接为例,示意图见下。

 

1-9 直流屏充电模块间连接示意图