华为EPS754815AF 电源系统用户手册0926.docx
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华为EPS754815AF电源系统用户手册0926
华为技术有限公司
版本
密级
1.1
内部公开
产品名称：
EPS75-4815AF电源系统用户手册
共35页
EPS75-4815AF电源系统用户手册
拟制:
刘满足，熊勇
日期：
2008-8-30
审核:
费珍福
日期：
2008-8-30
批准:
蒋天利
日期：
2008-8-30
华为技术有限公司
版权所有XX
目录
1第一章系统概述1
1.1系统命名规则1
1.2系统配置1
1.3系统工作原理2
1.4部件简介3
1.4.1整流模块3
1.4.2监控模块7
1.4.3传感器转接盒及外接传感器推荐8
1.5电源系统的监控功能10
1.5.1监控模块的功能简介10
1.5.2系统的监控性能详述10
1.5.3电源系统的后台监控参数表12
1.6系统性能指标13
2第二章电源系统的安装与接线17
2.1安装环境的要求17
2.2供电的要求17
2.3安全防护的要求17
2.4系统部件的安装18
2.4.1系统插框的安装18
2.4.2整流模块、监控模块的安装与拆卸18
2.5电源系统与外部的电气连接19
2.5.1配电线缆的连接19
2.5.2系统通讯信号的连接23
2.6系统附件的安装与连线24
2.6.1传感器转接盒的安装24
2.6.2传感器转接盒和监控模块、传感器的连接24
2.7安装检查26
3第三章系统的调测与操作维护28
3.1首次上电28
3.2系统运行28
3.3系统调测29
3.3.1监控模块的通讯地址设置29
3.3.2系统参数设置30
3.3.3电池自动管理测试30
3.3.4模块开关机测试30
3.3.5欠压告警、下电测试30
3.3.6模块在位测试30
3.3.7电池空开断告警测试31
3.3.8负载空开断告警测试31
3.3.9门禁、烟感、水浸告警测试31
3.3.10运行信息查看31
3.3.11取消电池保护31
3.4系统的日常维护31
3.4.1整流模块风扇与防尘网的检修错误！
未定义书签。
3.4.2整流模块故障的应急处理31
1第一章系统概述
EPS75-4815AF嵌入式电源系统适用于小型程控交换机、接入网、传输设备、移动通信、卫星通信地面站、微波通信供电，也可用于其它通信设备供电。
1.1系统命名规则
EPS75-4815AF嵌入式通讯电源系统命名规则如下：
1.2系统配置
系统的结构如图1-1所示：
电源系统的结构示意图
部件配置说明
部件名称
满配置
可选配置
整流模块GERM4815T
5个
1-5个
监控模块EPMU02
1个
1个
交直流配电插框Rack－EPS75-4815AF
1个
1个
附件配置说明
附件名称
配置说明
技术性能
DB50转DB44连接线缆
随传感器转接盒配备
用于传感器转接盒与电源插框的连接
传感器转接盒
PMIB01
选配件（室外型）
主要用于监控模块与外置的各种传感器的连接
传感器转接盒
PMIB02
选配件（室内型）
主要用于监控模块与外置的各种传感器的连接
电池温度传感器
选配件
温度测量范围:
-20℃~+80℃测量精度:
±0.5℃
输出为电流信号：
-20℃时输出4mA，+80℃时输出20mA。
1.3系统工作原理
系统工作原理示意图
如图1-2所示，电源系统由一路市电供电。
交流电源通过QF1空气开关控制后再经过EMI滤波处理，进入整流模块，QF1对交流电源起到过载、短路保护作用。
整流模块的直流输出经配电单元汇总后分为4个分路向负载供电，该4路负载分别由QF3、QF4、QF5、QF6空气开关进行控制，为用户提供每一路负载的通、断控制以及对负载出现过载、短路起到保护作用。
负载LOAD2、LOAD3、LOAD4中串接有一个负载下电接触器KM1。
用户的电池通过空气开关QF2以及下电接触器KM2后接入电源系统的直流输出侧，空气开关对电池起到分断控制以及提供过载、短路保护作用。
系统正常情况下，整流模块、配电单元的各种参数均由监控模块进行控制，按其预定的参数或用户命令进行工作。
如果出现市电故障，此时系统将改由电池供电，随着电池的放电，电池端电压开始下降，当电池电压降到45V（比默认负载下电电压值高1V）时，监控模块上报直流欠压告警信号；当电池电压降到44V（比默认电池下电电压值高1V）时，监控模块控制接触器KM1动作，切断电源系统与负载2、3、4的连接，此时电源系统只向负载1（重要负载）供电，以延长重要负载的供电时间；当电池电压降到电池保护电压点（43V）时，监控模块控制接触器KM2动作，切断电源系统与电池的连接，保护电池不被过放电，此时电源系统将停止工作。
当外部市电恢复，系统将同时恢复正常工作状态（以上监控数据为系统默认值，用户可重新设置）。
除电池放电保护外，系统还设计有电池、负载过温保护功能：
若电池、负载温度连续30秒超过保护点，监控模块无条件控制电池、负载下电，直至电池、负载温度低于恢复点。
电池、负载过温保护功能默认情况下是禁止的，用户可以根据需要通过下发命令激活或禁止。
负载过温保护点设置范围为50~70℃（默认为65℃），恢复点固定设计为比保护点低5℃；电池过温保护点设置范围为40~70℃（默认为50℃），恢复点固定设计为比保护点低5℃。
此外，电源系统还可以通过外置的传感器转接盒对各种传感器（温度、湿度、门磁、水浸、烟感等）和备用检测量的状态进行采集并上报。
1.4部件简介
1.4.1整流模块
GERM4815T整流模块外形结构如图1-3和图1-4所示：
整流模块外观示意图
前面板（上）后面板（下）
1—运行指示灯（绿色）2—模块告警及保护指示灯（黄色）3—模块故障指示灯（红色）4—把手5—模块输入输出接插件。
模块结构示意图
电源模块的输出使用金手指，电源系统背板使用金手指连接器，如下所示（整流模块插入方向视角）：
整流模块对应背板管脚定义
表1-1整流模块管脚定义表
PINNUMBER
功能
备注（长短针如果没有特别说明均为中等长度的针）
A1、A2、B1、B2
L
火线
A4、A5、B4、B5
N
零线
A8到A11
B8到B11
PE
保护地，长针
A13到A21
48V+
输出电源正
A22
Pre-Charge
预充电，长针
B13到B22
48V-
输出电源负，长针
以下为信号针定义
A23
FAULT＋
模块故障干结点输出
A24
ALARM＋
模块保护干结点输出
B23
ALARM-GND
干结点地
B24
PS-off
模块关机信号
B25
SHARE+
模块均流线
A25
SHARE-
A26
PS-enable
短针，控制模块上下电，当短针接触时，才上电，没有时模块不工作（在系统背板上把该脚接到A27，GND上）
B26
PS-present
模块在位信号，在模块内部与ALARM-GND短接
A27
GND
模块信号线GND
B27
ADDR0
模块地址线
A28
ADDR1
B28
ADDR2
A29
5V+
来自系统的5V电源，给RS485与模块输出隔离的通信芯片供电
A30
5VGND
B29
RS485+
模块通信线
B30
RS485-
整流模块采用热插拔设计，在系统不停机的情况下可更换损坏的整流模块。
整流模块面板上的指示灯反映整流模块的运行状态，具体功能见表1-2；
表1-2模块面板上指示灯的功能说明
标识
正常状态
异常状态
指示内容
RUN（绿色灯）
亮
灭
模块正常运行指示
ALM（黄色灯）
灭
亮
模块告警和各种保护指示。
电源模块出现可恢复保护，模块ALARM有效时常亮，否则，当通信中断时黄灯闪烁
FAULT（红色灯）
灭
亮
模块故障指示
技术参数
输入特性
输入电压：
100Vac-120Vac/200VAC-240VAC
频率：
50/60Hz
输出特性
输出电压：
53.5V
额定输出电流：
15A
衡重杂音：
≤2mV
宽频杂音电压：
≤100mV（3.4KHz～150KHz）
≤30mV（150KHz～30MHz）
峰-峰值杂音电压：
≤400mV（20MHz范围内）
稳压精度
≤±1%
效率
≥90%（额定工作状态下）
功率因数
≥0.99（额定工作状态下）
冷却方式
整流模块内置风扇，强迫风冷
机械参数
尺寸：
40.2mm（高）×126mm（宽）×208mm（深）
重量：
<1.5kg
环境要求
工作温度：
-33℃～65℃
存储温度：
-40℃～70℃
相对湿度：
10%～90%（无冷凝）
大气压力：
86kPa～106kPa
没有导电尘埃和腐蚀性气体，没有爆炸危险
安规及EMC
项目
等级
标准（或测试条件）
安规认证
满足EN60950-2000标准,通过TUV认证
绝缘电压（输入对输出）
3000VAC，4300VDC
应能承受50HZ、3000V交流电压（或4300V直流电压）1分钟，漏电流≤30mA，无击穿或飞弧现象
绝缘电压（输入对地）
1500VAC，2200VDC
应能承受50HZ、1500V交流电压（或2200V直流电压）1分钟，漏电流≤30mA，无击穿或飞弧现象
绝缘电压（输出对地）
500VAC，710VDC
应能承受500V交流电压（或710V直流电压）1分钟，漏电流≤30mA，无击穿或飞弧现象
绝缘电阻
≥10MΩ
在正常大气压下，相对湿度为90%，试验电压为直流500V时，整流器主电路的交流部分对地，直流部分对地，以及交流部分对直流部分的绝缘电阻均不低于10M欧姆。
漏电流
≤3.5mA
264Vac，50Hz
接地电阻
≤0.1Ω
模块的接地输入端到模块的最远的接地端（通过PCB）之间
传导干扰
CLASSB
EN55022
辐射干扰
CLASSB
EN55022
空气放电
LEVEL3
EN61000-4-2（判据B）
接触放电
LEVEL2
EN61000-4-2（判据B）
辐射抗扰
LEVEL2
EN61000-4-3（判据A）
传导抗扰
LEVEL2
EN61000-4-6（判据A）
EFT/B
LEVEL3
EN61000-4-4（判据B）
浪涌（冲击抗扰）
EN61000-4-5
IEC61000-4-5（判据B）
谐波电流发射
EN61000-3-2A
保护等级
IP20
IEC60529
1.4.2监控模块
监控模块的用户界面位于监控模块的面板上，如图1-6所示：
1—运行指示灯
2—告警指示灯
3—通信口COM
4—通讯测试口TEST
5—拉手条
图1-6监控模块的用户界面示意图
功能说明：
1）监控模块在面板上提供了两个指示灯（运行灯和告警灯）向用户提示系统工作状态。
当监控模块正常运行时，运行指示灯（绿）会有规律地闪烁。
当监控模块检测到系统有告警时，点亮系统告警灯（红，特别提示在系统未接蓄电池的情况下，告警灯也会常亮），否则会熄灭系统告警灯。
2）电源系统提供了两个COM通讯口，用于和上位机通讯。
通讯口采用RS485或RS232通讯方式，波特率可调，分4800，9600和19200三种制式，默认为9600，以《EMM01监控模块与上位机通讯协议》与后台监控实现通讯控制。
3）监控模块另自备通讯测试口一个，用于内部测试用途。
3）系统插框背板通过信号口DB44与传感器转接盒（选配件）连接，监控模块再通过96pin欧式连接器与系统背板连接，由此通过信号转转盒的端口外接多种传感器，完成监控功能的扩展。
1.4.3传感器转接盒及外接传感器推荐
传感器转接盒为选配附件，传感器转接盒PMIB01和PMIB02的电气性能完全相同，其各自的外观和机械尺寸分别如图1-7，图1-8所示：
图1-7PMIB01传感器转接盒示意图
图1-8PMIB02传感器转接盒示意图
表1-3传感器转接盒接线端口的功能及传感器选型说明
信号端口
丝印标识
管脚定义
电池温度传感器端口
BAT_WE
1脚接地，2脚为信号线，4脚接+12V
水浸传感器端口
WATER
1脚为+12V电源，2脚为信号线，3脚接地，当2、3脚间的阻抗下降到一定程度时，就会触发告警。
环境温湿度传感器端口
TEM_HU
1、3脚为+24V电源，2脚为温度信号线，4脚为湿度信号线
配线架传感器端口
JTP1
2脚为+48V电源，1脚为信号线。
烟感传感器端口
SMOKE
2脚为+24V电源，1脚为信号线。
门禁传感器端口
JTM1
2脚为+24V电源，1脚为信号线。
默认情况下1脚和2脚短接状态为门禁正常，断开为告警。
如果系统未接门磁传感器，可以将插座的1，2短接以屏蔽门禁告警。
告警干结点端口
JK1,JK2
最大耐压60Vdc，最大负载电流500mA。
当有一般告警发生时，JK2干结点断开；当有严重告警发生时，JK1干结点断开。
严重告警和一般告警的级别用户可通过后台软件设置
光耦输出端口
JAC1,JAC2
1、2脚分别接光耦的C极和E极，光耦参数为Vcemax=40Vdc，Icmax=80mA，注意降额使用。
备用开关量输入端口
JTD1~JTD7
1脚输出+24V电源，2脚输出+12V电源，3脚为信号输入，4脚接地。
用户可以根据自己的需要接入相应信号，经过简单配置后监控模块即可将其纳入监控范围。
系统的监控模块采用热插拔设计，在系统不停机的情况下可更换损坏的模块。
通过监控模块主板的拨码开关（八位，低五位有效）可设定监控模块的地址，便于多个电源系统的集中管理。
1.5电源系统的监控功能
1.5.1监控模块的功能简介
电源系统的监控模块可以监控电源系统中各整流模块和配电模块的工作状态以及环境参数。
当监控模块检测到异常情况时，除了通过面板发出光告警外，还会根据当前各告警信息的告警级别控制告警干结点的输出。
第一组干结点2路输出，分别在系统有严重告警和一般告警时闭合，每个告警级别对应一个干结点：
JK1在有严重告警时断开，JK2在有一般告警时断开。
第二组干结点有四路输出，分别对应防雷器失效告警、交流掉电告警、蓄电池欠压预警、电源系统故障告警。
电源系统的监控模块还具有通讯上报功能，可以通过RS485或RS232方式根据企业内部制定的协议与上位机通讯，接受上位机的查询、设置和控制，将检测的状态、物理参数等上报给上位机，便于集中管理。
电源系统的监控模块还具有完善的电池管理功能。
1.5.2系统的监控性能详述
1、监控模块与上位机的通信功能
电源系统提供了两个通讯口用于和上位机通讯，位于系统监控模块面板处。
用户可以根据厂方提供的通信协议自行编写上位机监控软件，通过监控模块进行遥信、遥测和遥控从而实现无人值守。
通过监控软件，用户可在监控中心以RS485或RS232通讯线路实现电源系统的集中监控和自动化管理。
电源系统与上位机可以执行的主要通讯功能有：
（1）向上位机发送监控模块实时的模拟量数据；
（2）向上位机发送监控模块实时的开关量数据；
（3）向上位机发送告警和状态信息；
（4）接受上位机的发送的整流模块的开关机等控制命令；
（5）接受上位机设置的系统配置参数和向上位机反馈系统配置参数。
2、控制功能
电源系统通过监控模块能够根据监测的某些测量值或根据上位机发送的控制命令给出控制信号。
（1）根据上位机发送的整流模块关断和开启命令，关断或开启相应整流模块；
（2）根据上位机发送的上下电命令和系统参数，执行负载或电池上下电操作；
（3）根据上位机发送的控制命令，控制两路输出开关量通断状态；
（4）根据上位机发送的控制命令、控制方式和系统参数，控制系统均浮充状态；
（5）根据系统当前告警级别，控制干结点输出。
（6）根据上位机发送的控制命令和当前系统状态，控制电池放电测试启停。
（7）根据上位机发送的控制命令、控制方式和系统参数，控制电池、负载过温保护。
3、检测功能
电源系统的监控模块可对电源系统的配电参数、整流模块参数、环境参数、备用开关量参数进行实时检测。
（1）配电参数—交流输入电压、母排电压、总负载电流、电池组电流、4路负载空开状态、1路电池空开状态、负载下电状态、电池下电状态。
（2）整流模块参数—各模块的信息（模块版本号，告警量，开关机状态，模块输出电压、电流值，模块序列号，模块电压电流设置参数）。
（3）环境参数—根据传感器的安装情况监测电池温度、环境温湿度、烟雾报警、门磁报警、水浸报警、配线架状态。
（4）备用参数—7路备用开关量。
4、电池自动管理功能
电源系统的监控模块具有十分专业的电池自动管理功能，确保系统中的电池组始终处于良好的工作状态。
5、掉电保护功能
当系统的监控模块因故掉电后，已设置好的配置参数能保持不变，若希望上电后使用缺省设置和控制状态，可通过上位机发送恢复缺省配置命令。
1.5.3电源系统的后台监控参数表
通信协议若完全被实现，用户可以通过上位机设置、查看或控制的电源系统参数如表1-4所示：
表1-4电源系统的后台监控参数表
电源系统设置参数
（1）交流输入过欠压告警点
（2）直流母排过欠压告警点
（3）负载下电允许状态和下电电压
（4）电池下电允许状态和下电电压
（5）环境温湿度告警上下限
（6）备用开关量告警电平
（7）整流模块数量和地址
（8）系统控制方式
（9）均浮充状态
（10）均浮充电压
（11）电池组路数
（12）电池组容量
（13）充电限流点系数
（14）定时均充时间
（15）电池组温度补偿系数
（16）温湿度传感器参数
（17）配电模拟量校准系数（只可设置，禁止用户使用）
（18）电池过温保护功能管理参数
电源系统遥控参数
（1）各整流模块开关控制
（2）负载和电池上下电控制
（3）两路输出开关量通断控制
（4）系统均浮充状态控制
（5）电池容量测试启停
电源系统遥信参数
（1）市电有无
（2）市电状态
（3）直流母排电压状态
（4）负载空开状态
（5）系统限流状态
（6）负载上下电状态
（7）电池上下电状态
（8）电池空开状态
（9）环境温湿度状态
（10）门禁状态
（11）水浸状态
（12）烟感状态
（13）各整流模块工作状态
（14）系统控制方式和电池均浮充状态
（15）7路备用开关量状态
（16）电池放电测试阶段状态
（17）充电过流否
电源设备遥测参数
（1）交流输入电压
（2）直流母排电压
（3）模块输出总电流
（4）电池组电流
（5）环境温湿度
（6）电池温度
1.6系统性能指标
交流输入
单相三线制
额定输入电压：
220VAC（90VAC～290VAC）
（注：
175VAC～90VAC时，系统线性降额降额至半载输出，参见图1-9）
最大输入电流：
28A
频率：
50Hz（45～65Hz）
电池输入
二组蓄电池组，通过80A的空气开关与整流模块的直流输出并联（极性一致），工作在浮充或均充状态。
电池额定输入电压为48V，容量为40~500AH。
注意：
1、系统出厂时已将电池组容量设置为默认值65AH，如果用户的电池容量与默认值100AH不同则必须通过后台将电池组容量更改为用户实际的电池组容量，以避免出现电池管理不当。
2、该两组蓄电池实际是通过共用的一个下电接触器和分流器进行电池管理的，监控所测量的电池电流实际为两组蓄电池的总电流，所以在监控后台设置时应将电池组数设为一组，电池容量为两组蓄电池容量之和。
直流输出
标称电压
-48VDC
电压可调范围
-42VDC～-58VDC（内部可调）
直流输出分路
负载空开1：
10A（MCB）；负载空开2：
30A
负载空开3：
40A（MCB）；负载空开4：
40A
蓄电池：
80A（MCB）
直流总输出电流
图1-9电源系统输出电流与输入电压关系图
直流输出杂音
电话衡重杂音：
≤2mV
宽频杂音电压：
≤100mV（3.4KHz～150KHz）
≤30mV（150KHz～30MHz）
峰-峰值杂音电压：
≤200mV（20MHz范围内）
负载调整率
≤±1%
电网调整率
≤±0.1%
效率
≥89%（额定输入，50%－100%负载）
功率因数
≥0.99（额定输入，输出条件下）
工作环境
工作温度：
－33℃～50℃。
50℃以上，降额要求见下图：
图1-10电源系统输出电流与环境温度关系图
工作海拔高度：
0～2000m（2000m以上环境降额应用，每升高200m最高工作环境温度降低1℃，最高工作海拔高度4000m）
防雷性能
电源系统独立工作时，输入端能承受模拟雷电冲击电流波形为8/20μs，幅值为5kA的冲击±5次，每次检验冲击间隔时间不小于1min。
如果雷电冲击电流大于上述指标则电源系统会受到损坏，无法正常工作。
如果需要更高级别（C级）的防雷要求，则需要在电源系统的输入端外挂单相交流C级防雷箱（推荐采用我司生产的SPD27SZ或SPD28SZ）。
在外挂防雷箱时，系统输入能承受模拟雷击电压波形为10/700μs，幅值为5kV的冲击±5次；雷电冲击电流波形为8/20μs，幅值为20kA的冲击±5次，每次检验冲击间隔时间不小于1min；并且该防雷箱还具有输入过压（＞295V～305V）自动脱离、恢复的保护功能，避免系统受到过电压损坏。
冷却方式
整流模块内置风扇强迫风冷
机械参数
尺寸：
133mm（高）×436mm（宽）×255mm（深）
重量：
<15kg
安规及EMC
项目
通过标准
通过等级
判据
备注
安规
电源系统按安规要求设计，符合IEC950，UL60950，EN60950，GB4943等安规标准的要求，通过TUV认证。
绝缘电阻
拆下监控模块以及整流模块后，正常大气压，相对湿度＜90%，无冷凝条件下，试验电压为500VDC时，初级对次级、初级对保护地和次级对保护地之间的绝缘电阻≥10MΩ
绝缘强度
拆下监控模块以及整流模块后，对交流输入与直流输出部分施以4240V的直流电压，一分钟无击穿飞弧；交流部分与机壳施以3535V的直流电压，一分钟无击穿飞弧；对直流输出与机壳之间施以1410V的直流电压，一分钟无击穿飞弧。
漏电流≤10mA。
EMI
辐射骚扰发射
EN55022
B
系统
传导骚扰发射
EN55022
B
系统
电流谐波发射
IEC61000-3-2
A类产品电压波动和闪烁限值
1
整流模块
电压波动及闪烁
IEC61000-3-3
A类产品谐波电流限值
整流模块
EMS
静电放电抗扰性
IEC61000-4-2
空气放电8kV
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