ES3000 开关电源.docx
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ES3000开关电源
第二章ES-3000
第一节概述
1.1手册使用说明
在本使用手册中,我们将详细介绍ES-3000系列的特性规格、操作与调整、整流模块、监控模块、低电压隔离开关、系统异常告警与故障排除、系统维护与保养等,内容涵盖了开机准备、开机步骤、参数选择、调整设定、指示确认、监控等正常操作说明及异常处理方法。
1.2环境使用条件
(1)输入电压:
单相220V允差+30%三线制
三相380V允差+30%五线制(R.S.T.N及地线)
(2)输入频率:
45~65Hz
(3)环境温度:
0~50℃(推荐温度:
10~35℃)
(4)环境湿度:
0~90%RH(不结露)
(5)楼板承载力:
>600kg/m2
(6)接地电阻:
<4Ω或依照当地相关法规之要求
(7)照明需求:
750LX(均匀照度),或依当地法规要求
(8)楼板高度:
>3m(若有高架地板,则另计入)
前方预留空间:
800mm
后方预留空间:
300mm
侧面预留空间:
600mm
(9)基本避雷:
市电输入的高压配电变压器的初级侧,应装置适当的避雷器。
1.4产品识别与追溯
S2974012345-A1
↑↑↑↑↑
││││└─产品版本1
││││
│││└──流水号码
│││
││└───年度40周
││
│└────公元1997年度
│
└────产品代码ES3000
ES3000系列48V/50A模块
1.5产品系统型号对应
产品系统入网型号DUM94-48/50及DUM96-24/100所对应的是ES-3000系列产品,其具体的编列对应如下:
产品型号型号编列对应
DUM94-48/50ES-48/-B-
Q:
开放式
其余省略
U:
配电上出线
D:
配电下出线
型别:
表示机架高度
H:
2.2m
L:
2.0m
M:
1.6m(含开放式)
N:
1.2m
P:
0.8m
系统容量:
50~600A
第二节系统介绍与特性规格
2.1概说
2.1.1ES-3000电源系统是用交换式直流供电系统设计的直流供电系统,其单机用48V/50A或24V/100A整流模块,提供稳定可靠直流电源,供应电信机房通信设备使用。
2.1.2本ES-3000系列电源系统为分布式直流供电系统,-48V输出时以不超过600A为原则;24V输出时以不超过1200A为原则。
2.1.3本ES系列依IEEE、NEMA、ANSI及Bellcore等标准设计。
2.1.4系统介绍与特性规格
系统特性:
1.系统容量200~1200A,具N+1备用容量
2.模块化精密设计。
3.可在不影响运作下,更换模块
4.重量轻,模块可直接插入,操作、维护容易
5.高功率密度,节省楼面空间
6.高功率因子(>0.99PF)
7.高效率
8.具有阀调式电池浮充电压温度补偿
9.均流特性极佳
10.正面抽取式设计
11.在中文窗口环境下,透过RS-232达到智能型三遥功能
12.可装设低压隔离开关,保护电池过度放电
13.高密度的直流分电盘
2.2封闭式机柜产品系统(简称:
封闭式)
2.2.1高柜型系统
本系统最大提供-48V/600A或24V/1200A容量,高度为2.0m,直流配电设计在机柜上方,交流配电设计在机柜下方,另有低电压隔离保护及直流对直流转换器供选用。
交流输入:
220V允差+30%,单相
或380V允差+30%﹐三相
系统容量:
-48Vdc/600A或24Vdc/1200A
负载分路:
(1)400A×3,160A×8熔丝座或160A×14熔丝座
(2)如加装LVDS,则160A分路减少两路
(3)本系统仅侦测总负载电流
电池分路:
630A×2熔丝座或将两路630A熔丝座并联成一路1000A
低压隔离开关:
LVDS×1(选用配备)
直流对直流转换器:
(选用配备,取代一个整流模块位置)
24Vdc转-48Vdc:
5A×4
或-48Vdc转24Vdc:
10A×4
(每个整流模块位置可改装上述容量并联输出)
交流配电:
(1)采用接线排供正面接线用
(2)本系统交流电压亦可用AC380V三相五线制,但整流模块个数最好为3的倍数以达到三相平衡
(3)分路:
100A×2空气开关
63A×2断路器
尺寸(mm):
630(w)x600(d)x2000(h)
重量:
300kg
2.2.2中高柜型系统
本系统最大提供-48V/350A或24V/700A容量,高度为1.6m,直流配电设计在机柜上方,交流配电设计在机柜下方,另有低电压隔离保护及直流对直流转换器供选用。
交流输入:
220V允差+30%,单相
或380V允差+30%,三相
系统容量:
-48Vdc/350A或24Vdc/700A
负载分路:
(1)400A×3,160A×8熔丝座或160A×14熔丝座
(2)如加装LVDS,则160A分路减少两路。
(3)本系统仅侦测总负载电流
电池分路:
630A×2熔丝座
低压隔离开关:
LVDS×1(选用配备)
直流对直流转换器:
(选用配备,取代一个整流模块位置)
24Vdc转-48Vdc:
5A×4
或-48Vdc转24Vdc:
10A×4
(每个整流模块位置可改装上述容量并联输出)
交流配电:
(1)采用接线排提供正面接线用
(2)本系统交流电压亦可用AC380V三相五线制,但整流模块个数最好为3的倍数,以达到三相平衡
(3)分路:
100A×2空气开关
63A×2断路
尺寸(mm):
630(w)x600(d)x1600(h)
重量:
200kg
2.2.3中柜型系统
本系统最大提供-48V/350A或24V/700A容量,高度为1.2m,含直流配电,另有低电压隔离保护及直流对直流转换器供选用。
交流输入:
220V允差30%,单相
系统容量:
-48Vdc/350A或24Vdc/700A
电池分路:
630A×2熔丝座
负载分路:
(1)400A×3,160A×8熔丝座或160A×14熔丝座
(2)如选用LVDS时,160A分路减少两路。
(3)本系统仅侦测总负载电流。
低压隔离开关:
LVDS×1(选用配备)
直流对直流转换器:
(选用配备,取代一个整流模块位置)
24Vdc转-48Vdc:
5A×4
或-48Vdc转24Vdc:
10A×4
(每个整流模块位置可改装上述容量并联输出)
交流配电:
附有交流配电盒供进线接线用
尺寸(mm):
610(w)x600(d)x1200(h)
重量:
110kg
2.2.4低柜型系统
本系统适用较小容量,可提供-48V/150A或24V/300A容量,高度仅0.8m,含直流配电,备有低电压隔离保护可供选用。
交流输入:
220V允差30%,单相
系统容量:
-48Vdc/150A或24Vdc/300A
负载分路:
160A×6熔丝座(本系统仅侦测总负载电流)
电池分路:
400A×2
低压隔离开关:
LVDS×1(选用配备)
交流配电:
附有交流配电盒供进线接线用
尺寸(mm):
610(w)x600(d)x800(h)
重量:
80kg
2.3开放式机柜产品系统(简称:
开放式)
2.3.1标准型系统
本系统最大提供-48V/150A或24V/300A容量,高度为1.6m,直流配电,交流配电设计在机柜上方,配有低电压隔离保护,另有直流对直流转换器、电池架供选用。
交流输入:
220V允差30%,单相
或380V允差30%,三相
系统容量:
-48Vdc/150A或24Vdc/300A
负载分路:
(1)40A×8路断路器或40A×6路,100A×2路断路器
(最大配置:
40A以下分路10路,或40A以下7路,63A至100A分路2路)
(2)本系统仅侦测总负载电流(
电池分路:
160A×2断路器
低压隔离开关:
LVDS×1
直流对直流转换器:
(选用配备,取代一个整流模块位置)
24Vdc转-48Vdc:
5A×4
或-48Vdc转24Vdc:
10A×4
(每个整流模块位置可改装上述容量并联输出)
交流分路:
(1)63A×2,单相分路
(2)附有交流配电盒供进线接线用
尺寸(mm):
530(w)x580(d)x1600(h)
重量:
125kg
2.3.2开放扩充型系统
本系统最大提供-48V/300A或24V/600A容量,高度为1.6m,直流配电,交流配电设计在机柜上方,配有低电压隔离保护,另有直流对直流转换器供选用。
交流输入:
220V允差30%,单相
或380V允差30%,三相
系统容量:
-48Vdc/300A或24Vdc/400A
负载分路:
(1)40A×8路断路器或40A×6路,100A×2路断路器
(最大配置:
40A以下分路10路,或40A至160A分路4路)
(2)本系统仅侦测总负载电流
电池分路:
400A×2熔丝
低压隔离开关:
LVDS×1
直流对直流转换器:
(选用配备,取代一个整流模块位置)
24Vdc转-48Vdc:
5A×4
或-48Vdc转24Vdc:
10A×4
(每个整流模块位置可改装上述容量并联输出)
交流分路:
(1)63A×2,单相分路
(2)附有交流配电盒供进线接线用
尺寸(mm):
530(w)x580(d)x1600(h)
重量:
150kg
2.4系统构成
2.4.1系统组成介绍
(1)机柜:
封闭式:
高柜,中高柜中柜,低柜;
开放式:
标准型,扩充型
(2)交换式整流模块(SMR)
(3)监控模块(CSU)
(4)低压隔离开关(LVDS)(选用配备)
(5)分电盘(PDU)
(6)电流及熔丝信号转接模块
(7)直流对直流转换器:
DCS-24/10AorDCS-48/05A(选用配备)
2.4.2整流模块的组合
(1)本系统整流模块单元容量为-48V/50A,24V/100A除供应通信设备外,还包含在正常情况下对蓄电池组(48V为24只,24V为12只)的浮充及在市电中断,蓄电池组放电,整流模块电源恢复时对蓄电池回充的容量。
(2)整流模块数量为N+1。
N部的容量和为系统标称容量,亦即为负载加电池回充容量。
1为备用。
2.5构造及外观
2.5.1本产品的PC板在新旧产品中均可互换其连接头(CONNECTOR)皆有防呆装置。
2.5.2柜体及配件的设计、加工精密,无毛边及锐角或焊接的疤痕,表面平整光滑美观,加工依最新技术,按最确实的加工程序实施。
2.5.3所有材料及配件为全新品,维修时易更换。
2.5.4整流模块符合ANSIIEEEC62.41-1991雷击以及突波等的保护功能;并在输入电源中断、过低时具备适当的自我保护机能,并送出警报。
2.5.5本整流模块构造设计注意使用安全,用前方抽取式设计,其重量、把手、接线等,在抽换时完全不影响系统稳定。
2.5.6系统配置符合安全美观要求,整流滤波用电容器有安全耐压及良好通风,所有装设使用材料具不易燃烧的性质(FlameRetardant)。
2.6.应用与机能
2.6.1交换式整流模块(SMR)
(1)运作显示:
下列情况使用高亮度LED。
绿色─AC“ON”:
表示市电正常。
绿色─浮充:
表示整流模块供电正常。
黄色─均充:
表示整流模块正均衡充电。
黄色─限流:
表示整流模块正处在电流限制状态。
红色─整流模块故障:
以RFA信号连同以下状况显示。
─过电压停机:
各整流模块输出电压出现过高现象时,该整流模块自动停机并闭锁(LockOut),不影响系统稳定。
待正常时,手动重新开机。
─开关跳脱时以RFA信号显示。
─风扇故障显示有LED指示,整流模块无电压输出,同时RFA信号显示;待正常后,自动恢复。
(2)调整:
─浮充电压调整:
可调整浮充电压。
─均充电压调整:
可调整均充电压。
─限电流调整:
指拨开关调整10%~110%。
2.6.2系统控制及监视单元(CSU)
2.6.2.1本系统监控单元具下列显示及功能
(1)明确故障告警显示。
(2)显示系统的浮充或均充电压值:
显示且可调整低电压设定值,到达低压设定值时发出警报。
(3)当蓄电池组放电电压值至低压设定值时,低压隔离开关动作,将蓄电池组自系统切离,并发出警报。
(4)当蓄电池温度传感器(ThermalSensor)送出过温(高于蓄电池正常工作温度)即调降系统充电电压或使返回浮充状态。
(5)显示系统输出至负载的总电流值。
(6)蓄电池组充、放电电流值。
(7)当蓄电池组放电后,在市电恢复时,即自动对其实施回充。
(8)保险丝熔断(分电盘或蓄电池开关装用时)。
(9)市电中断指示。
(10)装有低压隔离开关时的动作。
(11)主要告警或次要告警不同等级故障明确显示。
一部整流模块发生故障时发出次要告警,二部以上发出主要告警。
2.6.3低压隔离开关(LowVoltageDisconnectSwitch;LVDS)
为防止蓄电池组过度放电并确保机房安全,特在蓄电池组输出端装设一「低压隔离开关(LowVoltageDisconnectSwitch;LVDS)」,在市电停电过久而使蓄电池放电至设定低限时,将蓄电池组自动从系统切离;在模块输出整流电压回复时,可自动复归。
2.6.4分电盘
依各分路容量配置适当的断路器或熔丝,供应各类负载。
直流供电设备其分电盘(直流输出开关)配置在柜体的上层。
2.6.5本系统回路中所有装设的各型开关皆经周详设计并通过严格测试,正常操作状况下,不会产生任何异常高温,如遇异常状况跳脱则CSU立即告警。
2.6.6监控接口
本系统在CSU上设有RS-232C接口传送下列信号:
─系统电压
─系统电流
─电池充放电电流
─整流模块电流
─电池容量,温度
─直流对直流转换器电压,电流
─交流电压
─主要告警(附加继电器接点Relaydrycontact及接线端子)
─次要告警(附加继电器接点Relaydrycontact及接线端子)
─市电中断告警(附加继电器接点Relaydrycontact及接线端子)
─低压告警
─浮/均充状态
─过电压停机告警
─隔离开关动作显示
─熔丝告警(开放式为断路器跳脱)
2.6.7防雷体系
系统采用国际著名厂商的优良防雷器件以组成机架,模块的多级防雷体
系,系统防雷最大承受能力为70kA。
2.7电气特性
2.7.1系统容量:
依规格要求。
2.7.2单机
(1)工作频率:
50kHz
(2)功率:
最大输出容量2750W
(3)效率:
在额定容量60~100%输出时,其效率:
48V/50A,效率>90%;
24V/100A,效率>89%
(4)交流输入
(a)频率:
45~65Hz
(b)电压:
220V±允差30%,单相,3线式
(c)功率因子:
>0.99(输入电压220V,输出全载时)。
(5)直流输出
(a)电压:
标称电压:
直流-48V/24V
浮充电压:
标称电压为-48V时,为-40~-62V(可调),出厂设在54.3V。
标称电压为24V时,为20~31V(可调),出厂设在27.3V。
均充电压:
均充电压值可配合现场应用特性之需,依蓄电池制造厂建议的均充电压值设定;一般设定值如下。
标称电压为-48V时,为-50~-63V(可调),出厂设在56.4V。
标称电压为24V时,为25~31.5V(可调),出厂设在28.2V。
(b)电流:
单一整流模块输出容量为-48V时为50A
单一整流模块输出容量为24V时为100A
(6)输出电压变化范围
负载效应:
负载于5~100%间变化时,输出电压变化范围不超过输出电压整定值的±0.5%。
源效应:
输入电压变化±15%时,输出电压变化范围不超过输出电压整定值的±0.1%。
稳压精度:
输入电压变化±15%,负载从5~100%变化时,输出电压变化范围不超过输出电压整定值的±0.6%(48V输出),
±1%(24V输出)。
温度系数:
环境温度自-5℃~+40℃变化时,其输出电压每度平均变化范围不超过输出电压整定值的±0.02%(1/℃)。
(7)电流限制(CurrentLimit)
单机均具备电流限制的自保功能,其调整范围以其标称容量(以电流值计算)为:
10~110%。
(8)激活冲击电流(InrushCurrent):
抑制使其不超过额定输入电流的150%。
(9)缓激活自输入电流开始上升点起算,至输入电流升至额定值之时间,不少于3秒(不包含上升前的延迟时间)。
(10)杂音电压:
在交流输入电压为额定电压,输出负载为100%,输出电压为54.3V时,所测的
(a)衡重杂音:
≦2mV(CCITT)
(b)宽频杂音:
<50mV(3.4~150kHz)
<20mV(0.15~30MHz)
(c)电磁干扰:
电源传导及电磁波辐射干扰,符合VDE0871ClassA有关传导及辐射杂音的规定。
(11)可闻噪音:
以噪音表离地1.5公尺距离周围1公尺测量时,则:
单机:
≦55dB(A)
(12)动态响应(DynamicTransientResponse):
整流模块,其负载自50%变化至25%至50%或自50%变化至75%至50%时,其超调量≦±5%,恢复时间小于50μs
2.7.3均流特性
整流模块并联运作时,以相同百分比分担负载电流,其应该分担的电流(I1)与实际分担的电流(I2)之差额维持在整流模块额定输出电流(I)的±3%内,即均流不平衡度为:
I2–I1
≦±3%
I
2.8工作环境
本系统各零组件皆经高低温高湿度测试,并通过验证,适合热带地区使用。
(1)环境温度:
0~50℃
(2)相对湿度:
0~90%(不结露)。
2.9冷却方式
本系统用温度控制风扇冷却方式,进气口加装保护网,维护人员安全,冷却风扇可在现场更换风扇故障,有明确告警,含可视可听声光警报。
第三节系统安装
系统安装程序如下
准备工具
预先检查
拆箱作业
材料清单核对
系统架放
安装模块
内部接线配线
交流输入配线
安装接地线
直流分电盘配线
电池串配线
其它配线
开机前准备与确认
详见ES-3000用户操作手册
第四节系统激活
系统激活程序如下
激活前之准备
无载激活
检查系统的功能
系统参数设定
负载与直流分电盘之连接
系统功能测试
系统操作
4.1激活前之准备
在进行激活系统之前,须确定所有的安装步骤如第三节的规定完成。
(1)确认交流输入开关是在OFF的位置。
(2)确认交流输入电压是否正确。
(3)确认机架接地良好。
(4)确认整流模块面板上的AC及DC开关拨在OFF位置。
(5)确认所有的DC分电盘上的开关拨在OFF的位置。
4.2无载激活
确定所有安装程序都已完成,此时便可进行系统的无载激活,程序如下:
(1)封闭式系统应确定所有直流输出熔丝,皆未安装上去。
开放式系统应确定各负载断路器均为“OFF”状态。
(2)确定电池未接上系统。
(3)激活SMR操作程序可见7.3.2。
(4)激活完成后,检查是否正常。
4.3检查系统的功能
当系统开机后,则先检查系统的基本功能,其内容如下所述:
(1)检查“CSU”的显示屏幕是否正常。
(2)检查CSU的DCV值是否与SMR的输出值相符;可将三用电表探棒插入SMR面板下方V+及V-,量取SMR的电压,与CSU的屏幕显示DCV值是否相同。
(3)当未装输出直流输出熔丝时,电流及熔丝熔断侦测断路模块上的LED应亮。
(开放式为断路器OFF时,断路器跳脱指示灯亮)
(4)查看LVDS的手动功能(开放式机柜此项可省略)
将LVDS的Manual键按下,然后按下DISC.ENABLE键及MANUALDISC.键,检视隔离开关是否跳脱,同时LVDS面板上的LED指示灯是否亮,此时再按下RECONNECT键,检查开关是否复归,同时LED应熄灭,测试完后必须将MANUAL换成AUTO.
4.4系统参数设定
由于本系统在出厂时巳将大部份的参数设定完成,在此针对使用者可能变更的参数设定项目,提出概略说明,详细的操作方式可查阅第五节系统参数调整。
(1)浮均充电压
浮充/均充的电压设定值是依照出厂测试报告所列之值,若用户需重新设定时,则整流模块与CSU都要重新调整其浮/均充的电压值设定。
(2)整流模块总台数
可查阅5.5.2中之第(6)项的参数设定。
(3)整流模块位置确认
可查阅5.5.2中第(7)至第(10)项整流模块的ON/OFF设定。
注:
整流模块的编号由左而右,依序为1,2,3,4(开放式:
1,2,3);第二个机架的整流模块编号由左而右,依序为5,6,7,8(开放式:
4,5,6);第三个机架的整流模块编号依序为9,10,11,12(开放式无)。
(4)电池容量设定
须将电池容量调整为与系统实际所接的电池容量相同。
(5)整流模块限流设定
在正常运作情况下,CSU会实时自动计算限流值,但是为了避免当CSU故障后造成对电池的充电电流太大,所以整流模块的限流设定仍然要实行。
4.5负载与直流分电盘的连接
(1)若系统为+24V系统,则将负载正端接至熔丝座上方端子锁紧,然后负载负端接至负排上(“-”BUS)。
(2)若系统为-48V系统,则将负载正端接至正排上(“+”BUS),负载负端接至熔丝座上方的端子锁紧。
(3)当完成负载线连接之后,则可将直流输出熔丝装上(开放式断路器置于ON位置)。
注意:
当使用螺丝固定负载线端子时,应注意熔丝熔断侦测线是否锁紧及所有螺丝都已旋紧,否则将会因接触不良而发热。
4.6系统功能测试
当系统激活完成后,便可进行系统的监测、告警功能测试,测试项