電力通信能力培訓手冊（通信電源技術）培訓手冊艾默生PS48300/1800智能高頻開關電源系統技術手冊25 / 30目 錄第一章 概述11.1 型號說明11.2 配置11.3 主要特點21.4 工作原理31.5 主要功能31.5.1 防雷31.5.2 負載下電和電池低電壓保護41.5.3 故障告警和保護41.6 技術參數4第二章 整流模塊R48-1800A72.1 型號說明72.2 外觀與結構72.3 功能和特點82.4 故障保護102.5 技術參數12第三章 監控模塊M500D143.1 型號說明143.2 外觀與結構143.3 主要功能163.3.1 顯示與設置功能163.3.2 電池自動管理功能163.3.3 控制功能173.3.4 告警與告警處理173.3.5 采用多種方式與后臺進行通信173.3.6 后臺主機可通過監控模塊對電源系統實現三遙功能183.3.7 干接點對應輸出的告警類型可以靈活設置183.3.8 重要操作設置密碼保護183.4 電源參數19第四章 交直流配電單元204.1 結構204.2 主要功能204.2.1 交流配電的主要功能204.2.2 直流配電的主要功能20第五章 工程設計參考215.1 機械參數215.2 防雷及浪涌保護215.3 接地設計225.4 系統工程設計參數225.5 系統原理圖24第一章 概述1.1 型號說明系統型號說明見圖1-1。圖1-1 電源系統型號說明注：48V表示輸出電壓為直流、輸出正極端接地。1.2 配置PS48300/1800系統有3種配置方式：1PS48300/1800-X1：雙路交流輸入、有用戶交流輸出，直流輸出路數為12路，機柜高度1.6m。2PS48300/1800-X3：雙路交流輸入、有用戶交流輸出，直流輸出路數為12路，機柜高度2.0m。3PS48300/1800-X2：單路交流輸入、無用戶交流輸出，直流輸出路數為12路，機柜高度2.0m。4PS48300/1800-X6：單路交流輸入、有用戶交流輸出，直流輸出路數為7路，無整流模塊輸入空開，機柜高度1.6m。電源系統的配置表見表1-1。 表1-1 PS48300/1800系統配置表部件PS48300/1800-X1PS48300/1800-X3PS48300/1800-X2PS48300/1800-X6監控模塊M500D1臺整流模塊R48-1800A標準配置：5臺；可選數量：210臺交流配電防雷II/C級防雷交流輸入兩路交流輸入，交流輸入空開規格：2100A/3P單路交流輸入，交流輸入空開規格：163A/4P交流輸出交流輸出空開規格：116A/3P，316A/1P無用戶交流輸出交流輸出空開規格：116A/3P，116A/1P直流配電防雷直流側防雷電池兩路電池輸入熔絲：2250A NT1負載輸出12路負載輸出，總負載電流200A。其中：1負載下電支路有6路，包括：5100A（FUSE），163A/1P（MCB）2電池保護下電支路有6路，包括：263A/1P，232A/1P，210A/1P（MCB）7路負載輸出，總負載電流200A。其中：1負載下電支路有3路，包括：3100A（FUSE）2電池保護下電支路有4路，包括：232A/1P，210A/1P（MCB）可選部件溫度傳感器及其線纜，Modem，遠程監控附件系統由交流配電單元、直流配電單元、整流模塊及監控模塊組成。交流配電單元位于機柜下部，直流配電單元位于機柜上部。整流模塊型號為R48-1800A，監控模塊型號為M500D。以PS48300/1800-X1系統為例，內部結構如圖1-2所示。圖1-2 PS48300/1800-X1系統結構示意圖1.3 主要特點l 整流模塊采用有源功率因數補償技術，功率因數值達0.99。l 交流輸入電壓正常工作范圍寬至85V300V。l 整流模塊采用全面軟開關技術，額定效率高達91以上。系統效率高達88以上。l 整流模塊超低輻射。采用先進的電磁兼容設計，整流模塊能夠滿足CE、NEBS、YD/T983等國內外標準要求。整流模塊的傳導和輻射均能達到Class B的要求。l 整流模塊安規設計符合UL，CE，NEBS標準。l 模塊功率密度高。l 整流模塊采用無損傷熱插拔技術，即插即用，更換時間小于1min。l 整流模塊有輸出過壓硬件保護和輸出過壓軟件保護。軟件過壓保護方式有兩種選擇：一次過壓鎖死模式、二次過壓鎖死模式。l 完善的電池管理。有電池低電壓保護功能和負載下電功能，能實現溫度補償、自動調壓、無級限流、電池容量計算、在線電池測試等功能。l 可記錄200條歷史告警記錄；可記錄10組電池測試數據。l 網絡化設計，提供一路RS232接口、Modem、干接點等多種通信接口，組網靈活，可實現遠程監控，無人值守。l 完善的交、直流側防雷設計。l 完備的故障保護、故障告警功能。1.4 工作原理市電經交流配電分路進入整流模塊，經各整流模塊整流得到的-48V直流電通過匯接進入直流配電，分多路提供給通信設備使用。正常情況下，系統運行在并聯浮充狀態，即整流模塊、負載、蓄電池并聯工作；整流模塊除了給通信設備供電外，還為蓄電池提供浮充電流。當市電斷電時，整流模塊停止工作，由蓄電池給通信設備供電，維持通信設備的正常工作；市電恢復后，整流模塊重新給通信設備供電，并對蓄電池進行充電，補充消耗的電量。監控模塊采用集中監控的方式對交流配電、直流配電進行管理，同時通過CAN通訊的方式接收整流模塊的運行信息并進行相應的控制。監控模塊還可通過RS232方式連接本地計算機，并可通過Modem或其它傳輸資源（如公務信道等）連接監控中心，實現電源系統的集中監控組網。PS48300/1800電源系統詳細的原理圖見5.5 系統原理圖。1.5 主要功能PS48300/1800智能高頻開關電源系統具有如下的主要功能：l 優良的防雷設計l 交流輸入過壓保護l 負載下電（LLVD）和電池低電壓保護（BLVD）l 故障告警及保護l 提供多路、多規格直流輸出l 監控及四遙功能其中：“多路、多規格直流輸出”由直流配電實現，將在交直流配電部分詳細說明；“監控及四遙功能”由監控模塊M500D實現，將在監控模塊部分詳細說明。1.5.1 防雷PS48300/1800智能高頻開關電源系統具有完善的交、直流側防雷措施。防雷系統如圖1-3所示：圖1-3 交流防雷系統示意圖系統內部安裝有II/C級防雷器，同時系統的每個模塊內還設計有完善的防雷電路，整個系統可承受8/20s模擬雷電沖擊電流20kA，5次；8/20s模擬雷電沖擊電流40kA，1次。如要防止更高幅值的雷擊對系統造成損壞，建議在機房進線處安裝較高防護等級的I/B級防雷器（沖擊通流容量至少為60kA，詳見通信行業標準YD/T5098-2001通信局（站）雷電過電壓保護工程設計規范）。為防止直流側雷擊造成設備損壞，PS48300/1800系統亦采取了有效的直流側防雷措施，可承受8/20s模擬雷電沖擊電流10kA、1次。為防止感應雷擊造成監控模塊MODEM信號口的損壞，PS48300/1800系統還可以提供MODEM信號口防雷措施（供選配），可承受8/20s 5kA沖擊，10/700s 4kV沖擊。1.5.2 負載下電和電池低電壓保護當交流停電，整流模塊無直流輸出時，電池開始放電。當電壓下降至欠壓設定點45.0V（可調）時，系統發出聲光報警。當電池電壓繼續下降至負載下電動作點44.0V（可調）時，負載下電接觸器將斷開，接在負載下電支路上的一般通信負載（如本地交換機）將被切斷電源供應，重要負載（如傳輸設備）的供電從而可以延長。隨著電池放電的進程繼續，如果電池放電至終止電壓電池保護動作點43.2V（可調），電池保護接觸器將斷開，電池放電進程將終止，所有通信負載的供電都被中止，從而可避免電池因過放而損壞。當交流來電且整流模塊輸出正常直流電壓后，負載下電和電池接觸器自動閉合，系統恢復正常工作。負載下電和電池低電壓保護等功能具有手動控制方式。1.5.3 故障告警和保護PS48300/1800電源系統具有完善的故障告警和保護功能。可通過監控模塊實時采集系統的數據，檢測負載輸出熔絲、電池熔絲的狀態以及II/C級防雷器的狀態等。可以根據用戶要求，對交流輸入和直流輸出過、欠壓告警，熔斷器告警，系統的浮充和均充狀態，整流模塊故障和保護告警等系統故障靈活設置其告警級別，有選擇地進行聲光報警，同時靈活配置告警干節點指示的告警類型。1.6 技術參數PS48300/1800系統的技術參數見下表：表1-2 系統的技術參數參數類別參數名稱描述環境條件工作溫度540儲存溫度4070相對濕度595RH海拔高度2000m（超過需降額使用）其它沒有導電塵埃和腐蝕性氣體，沒有爆炸危險交流輸入輸入制式三相五線制額定輸入相電壓220V輸入電壓范圍85300Vac輸入交流電壓頻率4565Hz最大輸入電流40A（170V輸入）功率因數0.99直流輸出輸出直流電壓42.257.6Vdc輸出直流電流0300A穩壓精度1效率88峰峰值雜音電壓200mV（020MHz）電話衡重雜音電壓2mV（3003400Hz）寬頻雜音電壓100mV（3.4kHz150kHz）；30mV（150 kHz30MHz）離散雜音5mV（3.4kHz150kHz）；3mV（150kHz200kHz）；2mV（200 kHz500kHz）；1mV（0.5MHz30MHz）交流輸入告警和保護交流輸入過壓告警點缺省值2805Vac，監控模塊可設交流輸入過壓告警恢復點缺省值2705Vac，低于交流輸入過壓告警點10Vac交流輸入欠壓告警點缺省值1805Vac，監控模塊可設交流輸入欠壓告警恢復點缺省值1905Vac，高于交流輸入欠壓告警點10Vac直流輸出告警和保護直流輸出過壓保護點缺省值59.00.2 Vdc直流輸出過壓告警點缺省值58.50.2Vdc 監控模塊可設直流輸出過壓告警恢復點缺省值58.00.2Vdc 低于過壓告警點0.5Vdc直流輸出欠壓告警點缺省值45.00.2Vdc 監控模塊可設直流輸出欠壓告警恢復點缺省值45.50.2Vdc 高于欠壓告警點0.5Vdc負載下電動作點缺省值44.00.2Vdc 監控模塊可設電池保護動作點缺省值43.20.2Vdc 監控模塊可設整流模塊均流特性整流模塊可以并機工作，并具有按負載均分負載能力，其不平衡度應優于3的輸出額定電流值；測試電流范圍10100額定電流輸入限功率（45）176Vac輸入，模塊最大輸出功率為100額定功率，即1740W110Vac輸入，模塊最大輸出功率為50額定功率，即1050W85Vac輸入，模塊最大輸出功率為44.4額定功率，即800W過壓保護方式整流模塊有輸出過壓硬件保護和輸出過壓軟件保護，硬件過壓保護點為59.5V0.5V之間，硬件過壓保護后需要人工干預才可以開機。軟件保護點可以通過監控模塊設置，設置范圍為5659V（要求比輸出電壓高0.5V以上，出廠默認值為59V）軟件過壓保護模式有兩種，可以通過后臺維護軟件選擇：1一次過壓鎖死模式當整流模塊輸出達到軟件保護點后，整流模塊關機并保持，需要人工干預方可恢復工作；2二次過壓鎖死模式整流模塊軟件保護后，關機5秒鐘內重新開機，如果在設定時間內（默認為5分鐘，可以通過監控模塊設置）發生第二次過壓，整流模塊則關機并保持，需要人工干預方可開機。人工干預方法：可以通過監控模塊復位整流模塊，也可以通過從電源系統上脫離整流模塊來復位輸出緩啟功能模塊開機瞬間，輸出電壓可緩慢上升，上升時間可以設置風扇轉速可設模塊的風扇轉速可以設置成自動調節，也可以設置為全速溫度限功率45環境溫度以下，模塊可以滿功率1740W輸出；45環境溫度以上，模塊輸出采用線性限功率，其中：55環境溫度，模塊輸出功率1450W；65環境溫度，模塊輸出功率1160W；70環境溫度，模塊輸出功率為零EMC指標傳導發射Class A 參考標準：EN55022輻射發射EFTLevel 4 參考標準：EN61000-4-4ESDLevel 3 參考標準：EN61000-4-2浪涌Level 4 參考標準：EN61000-4-5輻射抗擾性Level 2 參考標準：EN61000-4-3傳導抗擾性Level 2 參考標準：EN61000-4-6抗雷擊特性交流側抗雷擊特性交流輸入側能承受模擬雷電沖擊電壓波形為10/700s，幅值為5kV的正負極性沖擊各5次；模擬雷電沖擊電流波形為8/20s，幅值為20kA的正負極性沖擊各5次，并可承受8/20s模擬雷電沖擊電流40kA、1次。每次檢驗沖擊間隔時間不小于1min直流側抗雷擊特性直流側能承受模擬雷電沖擊電流波形為8/20s，幅值為10kA的沖擊一次其它安規符合EN60950標準噪聲在周圍環境溫度為25時，不大于55dB（A）絕緣電阻在溫度處于1535，相對濕度90RH的環境中，施以試驗直流電壓500V，交流電路和直流電路對地，交流部分對直流部分的絕緣電阻均不低于10M其它絕緣強度測試時應臨時取下防雷單元、監控模塊以及整流模塊，交流回路對直流回路應能承受50Hz、有效值為3000Vac的交流電壓后一分鐘，漏電流10mA，無擊穿無飛弧現象。交流回路對地應能承受50Hz、有效值為2500Vac的交流電壓后一分鐘，漏電流10mA，無擊穿無飛弧現象。直流電路對地應能承受50Hz、有效值為1000Vac的交流電壓一分鐘，漏電流10mA，無擊穿、無飛弧現象。不與主回路直接連接的輔助電路應能承受50Hz，有效值為500Vac的交流電壓一分鐘，漏電流10mA，無擊穿無飛弧現象MTBF200 000hrROHS要求滿足RoHS指令中R5的要求機械參數尺寸（mm）機柜PS48300/1800-X1及PS48300/1800-X6：600（寬）600（深）1600（高）PS48300/1800-X2及PS48300/1800-X3：600（寬）600（深）2000（高）監控模塊M500D87（高）85（寬）287（深）整流模塊R48-1800A87.9mm（高）85.3mm（寬）272mm（深）重量（kg）機柜（不包括整流模塊和監控模塊）PS48300/1800-X1及PS48300/1800-X6130PS48300/1800-X2及PS48300/1800-X3150監控模塊M500D0.76整流模塊R48-1800A2.0第二章 整流模塊R48-1800A2.1 型號說明整流模塊型號說明見圖2-1。圖2-1 整流模塊型號說明2.2 外觀與結構整流模塊的外觀如圖2-2所示：圖2-2 整流模塊外觀圖前面板整流模塊的前面板有3個指示燈，如圖2-3所示：圖2-3 整流模塊前面板圖指示燈的功能見下表：表2-1 整流模塊指示燈功能說明指示標識正常狀態異常狀態異常原因電源指示燈（綠色）亮滅無輸入電源閃亮后臺監控對模塊進行操作保護指示燈（黃色）滅亮交流輸入過欠壓，模塊PFC輸出過欠壓，過溫，模塊不均流閃亮模塊通訊中斷故障指示燈（紅色）滅亮輸出過壓，同一系統上有兩個或以上相同ID的模塊，模塊電流嚴重不均流閃亮模塊風扇故障 后面板整流模塊的背板有交流輸入插座和直流輸出插座，如圖2-4所示：圖2-4 整流模塊后面板圖整流模塊的輸入、輸出插座采用熱插拔技術，安裝維護極為方便。交流輸入插座/直流輸出插座管腳功能詳細說明如下：表2-2 交流輸入插座管腳功能管腳號管腳功能PIN1接交流相線PIN2接交流中線PIN3接保護地表2-3 直流輸出插座管腳功能管腳號管腳功能管腳號管腳功能PIN1輸出正端PIN4通訊負信號PIN2空PIN5通訊正信號PIN3熱插拔PIN6輸出負端2.3 功能和特點1熱插拔整流模塊采用無損傷熱插拔技術，其輸出和輸入都有軟啟動單元，當模塊插入系統時，不會引起系統輸出電壓的擾動。更換模塊時間小于1分鐘。2數字化均流整流模塊采用先進的數字化均流技術，無需監控模塊，整流模塊間可以自動均流，均流不平衡度小于3。3輸入限功率控制整流模塊根據輸入電壓和輸出電壓的變化，采用先進的限功率控制方法。轉換點在176V（回差小于2V）。當輸入電壓在176Vac300Vac時，模塊可以輸出最大功率；當輸入電壓在85Vac176Vac時，使其在低輸入電壓時既保證最大負載需求，又能保證模塊的可靠工作，其輸出功率與輸入電壓的關系如圖2-5所示。圖2-5 整流模塊輸出功率與輸入電壓關系示意圖45時，輸出功率與輸入電壓關系說明：176Vac輸入，模塊最大輸出功率為100額定功率，即1740W；110Vac輸入，模塊最大輸出功率為50額定功率，即1050W；85Vac輸入，模塊最大輸出功率為44.4額定功率，即800W。4輸出負載特性輸入電壓176Vac300Vac時，模塊最大輸出功率為1740W。當負載繼續增大，輸出電壓將下降，輸出電壓在52.7V58V時，輸出功率恒定，最大為1740W，即輸出電壓為58V時，最大輸出電流為30A；輸出電壓為52.7V時，最大輸出電流為33 A。其輸出電壓與輸出電流的關系如圖2-6所示。圖2-6 整流模塊輸出電壓與輸出電流關系示意圖5溫度限功率模塊正常輸入狀態下，在2045工作溫度區間，可以正常工作并且達到最大輸出功率1740W；在其它溫度區間則限功率輸出，如下表所示：表2-4 模塊溫度限功率說明溫度范圍輸出功率4020可以正常啟動并連續工作2045正常工作，可輸出1740W4555線性限功率到1450W5565線性限功率到1160W6570線性限功率到0W整流模塊輸出功率與溫度關系如圖2-7所示。圖2-7 整流模塊輸出功率與溫度關系示意圖6輸出限流點調節通過外部監控模塊，整流模塊的限流點在42.0V58.0V范圍內可調，步長0.1A。在額定輸入條件下，正常輸出電壓范圍（42V58V）內整流模塊的輸出限流點與監控設定值的誤差不大于1A。7輸出電壓調節通過外部監控模塊，整流模塊的輸出電壓能連續調整，調整范圍為42V58V，調整精度為0.1V。8風扇控制正常工作時，風扇的轉速隨模塊溫度的升高而提高，直到滿轉。交流過/欠壓時，風扇停止轉動。9監控性能整流模塊有內置先進的數字化信號處理器DSP，監測和控制整個模塊的運行，并通過CAN總線與外部監控模塊通訊。具體包括：1）可以通過監控模塊控制整流模塊開/關機，設置模塊輸出電流緩起功能和過壓保護復位模式。2）可以通過監控模塊調整整流模塊的輸出電壓、過壓點、電流步進時間、限流點。3）向監控模塊發送輸入電壓、輸出電壓、輸出電流、限流點、溫度、過壓點；4）向監控模塊發送開/關機狀態、輸入保護、內部PFC過/欠壓保護、過溫保護、過壓關斷故障、風扇故障、溫度限功率、輸入限功率，電流不平衡。2.4 故障保護1輸入過/欠壓保護當輸入電壓小于80Vac5Vac或者大于305Vac5Vac，保護指示燈（黃燈）亮，模塊將停止工作、無輸出。輸入電壓恢復到97.5295Vac范圍以內，整流模塊自動恢復為正常工作。過壓保護事件發生時模塊會上報監控模塊。2輸出過壓保護整流模塊有輸出過壓硬件保護和輸出過壓軟件保護，硬件過壓保護點為59.5V0.5V之間，硬件過壓保護后需要人工干預才可以開機。軟件保護點可以通過監控模塊設置，設置范圍為5659V，要求比輸出電壓高0.5V以上，出廠默認值為59V。軟件過壓保護模式可以通過監控模塊選擇：1）一次過壓鎖死模式當整流模塊發生軟件過壓，整流模塊關機并保持，需要人工干預方可恢復；2）二次過壓鎖死模式整流模塊軟件保護后，關機5秒鐘內重新開機，如果在設定時間內（默認為5分鐘，可以通過監控模塊設置）發生第二次過壓，整流模塊則關機并保持，需要人工干預方可開機。人工干預方法：可以通過監控模塊復位整流模塊，也可以通過從電源系統上脫離整流模塊來復位。過壓故障發生時，模塊上報故障信號給監控模塊進行相應處理。3過溫保護在模塊的進風口被堵住、環境溫度過高或者風扇故障等原因導致模塊內部溫度達到98時，模塊面板的保護指示燈（黃燈）亮，模塊將停止工作、無輸出。當異常條件清除，模塊內部的溫度恢復正常后，模塊將自動恢復為工作，過溫告警消失。過溫保護發生時，模塊上報告警信號給監控模塊進行相應處理。4PFC輸出過/欠壓保護當模塊內部母線電壓超過過/欠壓保護點時，模塊將自動關機保護，模塊無輸出，并且模塊面板的保護指示燈（黃燈）亮。PFC輸入過壓保護發生時，模塊上報告警信號給監控模塊進行相應處理。5風扇故障保護當風扇發生故障時，模塊將產生風扇故障告警，模塊面板上的故障指示燈（紅燈）閃爍，模塊關機、無電壓輸出。故障消除后，可自動恢復為正常工作。故障事件發生時，模塊上報告警信號給監控模塊進行相應處理。6短路保護整流模塊采用恒流保護模式，在輸出短路的情況下，模塊輸出電流保持恒定，電流33A，有效地保護自身和外部設備；當短路故障消失后，模塊自動恢復工作。7輸出電流不平衡當多個整流模塊在系統并聯使用，均流誤差大的模塊能自動識別，并點亮模塊面板上的保護指示燈（黃燈）；系統上模塊的平均電流6A而模塊的電流小于1A時，判斷為嚴重不均流故障，紅燈亮；同一系統上有兩個或以上相同ID的模塊時，紅燈亮。如果模塊輸出電流發生嚴重不平衡時，均流誤差大于5A且模塊無輸出的模塊能自動識別，并點亮模塊面板上的故障指示（紅燈）。故障消除后，可自動恢復為正常工作。故障事件發生時，模塊上報告警信號給監控模塊進行相應處理。8后臺通訊中斷模塊發生通訊中斷后，模塊面板的保護指示燈（黃燈）閃爍。當模塊通訊恢復后，模塊面板的保護指示燈（黃燈）恢復正常。當模塊通訊正常后，模塊自動恢復工作。為了保護蓄電池，當模塊通訊故障后，模塊的輸出電壓變化到53.5V（根據實際需要，可以預先設置不同電壓）。2.5 技術參數表2-5 R48-1800A整流模塊技術參數表參數類別參數名稱描述環境條件工作溫度4070貯存溫度4070相對濕度90RH，無冷凝海拔高度200m1800m。海拔高度2000m以上降額使用冷卻方式強迫風冷交流輸入輸入電壓制式單相三線制輸入電壓范圍85Vac300Vac 額定輸入電壓200Vac250Vac功率降額輸入電壓范圍85Vac176Vac不工作承受最大靜態電壓415Vac額定輸入電流9A1740W最大輸入電流12A1740W/176Vac輸入沖擊電流17A允許輸入電網頻率45Hz65Hz額定輸入電網頻率50Hz/ 60Hz直流輸出輸出直流電壓范圍42V58V輸出直流電流0A33A穩壓精度0.5負載調整率0.5電壓調整率0.1開機啟動沖擊電流17A輸出限流特性無級限流，限流點0A33A（可以通過監控單元調節），限流精度1A（42V58V）功率因數和THD功率因數0.90 2550額定輸出功率0.98 50100額定輸出功率0.99 100額定輸出功率THD5 50100額定輸出功率雜音指標峰-峰值雜音100mV（0Hz20MHz） 參考標準：YD/T7314.4.3.4電話衡重雜音2mV 參考標準：YD/T731_2002 4.4.3.1寬頻雜音50mV（3.4kHz150kHz） 參考標準：YD/T731_2002 4.4.3.220mV（150kHz30MHz） 參考標準：YD/T731_2002 4.4.3.210ms（輸出從54V降到42V）噪聲在周圍環境溫度為25時，不大于50dB（A）（離開0.6m處）浪涌保護滿足IEEE C62.41-1991 B3等級，6kV/3kA（1.2/50ms沖擊電壓和8/20ms沖擊電流混合波）散熱方式風扇采用無級溫控調速，隨溫度升高而加快絕緣電阻直流部分、交流部分對外殼之間以及交流部分對直流部分之間的絕緣電阻5M（試驗電壓500Vdc）絕緣強度交流輸入端子對殼體2121V直流電壓1分鐘，無擊穿，無飛弧現象，穩態漏電流小于1mA。交流輸入端子對直流輸出端子4242V直流電壓1分鐘，無擊穿，無飛弧現象， 穩態漏電流小于1mA。直流輸出端子對殼體707V直流電壓1分鐘，無擊穿，無飛弧現象，穩態漏電流小于1mA。MTBF12年機械參數尺寸87.9mm（高）85.3mm（寬）272mm（深）重量2.0kg第三章 監控模塊M500D3.1 型號說明監控模塊型號說明見圖3-1。圖3-1 監控模塊型號說明3.2 外觀與結構前面板M500D監控模塊前面板上有背光液晶顯示屏、功能操作鍵、指示燈和把手，如圖3-2所示：圖3-2 M500D監控模塊前面板圖監控模塊面板上的指示燈說明如下表所示：表3-1 監控模塊面板指示燈說明指示標識正常狀態異常狀態異常原因運行指示燈（綠色）亮滅無工作電源告警指示燈（黃色）滅亮有一般告警緊急告警指示燈（紅色）滅亮電源系統有嚴重告警和緊急告警出現M500D監控模塊采用12864液晶顯示單元，有6個功能操作鍵，界面有中/英文選擇（能顯示84個漢字），用戶界面簡單有效。監控模塊面板很容易拆卸和更換。監控模塊6個功能操作鍵功能如下表所示：表3-2 監控模塊面板操作鍵功能說明按鍵標識按鍵名稱功能ESC返回鍵返回上級菜單同時按下ESC和ENT鍵，監控模塊上電復位ENT確認鍵進入子菜單或者確認操作。任一設置被修改后，需按“ENT”鍵進行確認才能生效上鍵按上或下鍵可在平級菜單或參數項之間移動光標當參數的選值由多位需分別設置的字符串類型時，按左右鍵在字符串的各位之間移動光標，按上或下鍵可改變每位的選值下鍵左鍵在設置參數的選項時，按左或右鍵可改變選項值；在系統信息屏首屏，可用于調節液晶的對比度右鍵后面板M500D監控模塊在背面上采用專用的輸入、輸出一體化插座，如下圖所示：圖3-3 M500D監控模塊后面板圖安裝時，只要直接插入艾默生公司電源系統機柜相應的監控模塊插槽即可，可熱插拔。監控模塊通過電源系統機柜內部的信號轉接板W74C5X1直接采集交直流配電單元信號，輸出控制信號；并通過信號轉接板上的RS485接口與全部整流模塊通信，獲取各個整流模塊的信息。監控模塊采用電總協議，注意波特率的設置與要求一致。監控模塊同時支持鐵道部通信協議，注意波特率的設置與要求的波特率一致。監控模塊可以同時支持后臺RS232、MODEM通信方式，并提供8對告警輸出干接點。監控模塊裝入系統后，相應接口位于機柜內部的信號轉接板W74C5X1板上，如圖3-4所示：圖3-4 W74C5X1接口示意圖表3-3 接口功能接口定義J10溫度傳感器接口1J11溫度傳感器接口2J13RS232接口（可連接Modem傳輸數據，或連接便攜電腦）J16網口J18*電池強制下電：接通此端口電池下電接觸器強制處于斷開狀態，即強制切斷電池J19電池保護：接通此端口電池下電接觸器處于受監控模塊控制狀態J20負載下電：接通此端口負載下電接觸器處于受監控模塊控制狀態J22提供Modem 48V電源注*：電池強制下電與電池保護接口共用一根信號線，出廠設置為接通電池保護接口，未接通電池強制下電接口。若需接通電池強制下電接口，需要將電池保護接口信號線拔下，插入通電池強制下電接口中3.3 主要功能3.3.1 顯示與設置功能監控模塊能顯示電源系統的各項運行參數、運行狀態、告警狀態、設置參數及控制參數。主要內容見下表。表3-4 監控模塊顯示的實時監測量信息類別顯示內容備注交流信息單相電壓或三相電壓根據系統類型顯示單相電壓或三相電壓。直流信息直流電壓、負載總電流、電池組1電流、電池組1剩余容量、電池組2電流、電池組2剩余容量、均充提示信息、電池溫度、環境溫度根據分流器設置對應顯示一組或者兩組電池電流和剩余容量模塊信息輸出電壓、輸出電流、交流輸入電壓、交直流開關狀態、模塊ID、限流點、限功率狀態表3-5 監控模塊的設置量表信息類別顯示內容交流參數過壓告警、欠壓告警、缺相告警、交流輸入直流參數過壓告警、低壓告警、欠壓告警、環境高溫告警、環境低溫告警、負載分流器、負載分流器系數模塊參數模塊過壓、默認電壓、輸出緩啟動允許、輸出緩啟動時間、風扇運行速度、過壓重啟動時間電池參數電池基本參數管理方式、電池組數、標稱容量、電池名稱、電池分流器、分流器系數充電管理參數浮充電壓、均充電壓、限流點、過流點、自動均充允許、定時均充允許、定時均充周期、轉均充電流、轉均充容量、穩流均充電流、穩流均充時間、均充保護時間下電保護參數負載下電允許、電池保護允許、負載下電方式、負載下電電壓、電池保護電壓、負載下電時間、電池保護時間電池溫補參數溫補中心點、溫補系數、過溫保護、高溫告警、低溫告警電池測試參數測試終止電壓、測試終止時間、測試終止容量、定時測試允許、定時測試時間1、定時測試時間2、定時測試時間3、定時測試時間4、快速測試告警點、快速測試允許、快速測試周期、快速測試時間、恒流測試允許、恒流測試電流系統參數本機地址、語言、通信方式、波特率、回叫次數、回叫號碼、日期、時間、密碼重置、系統重置、系統類型、修改密碼、控制告警音、序列號、軟件版本、下載允許告警參數告警類型、級別、關聯繼電器、開關量序號、告警方式、設開關量名、開關量名稱、清除歷史告警、阻塞當前告警3.3.2 電池自動管理功能監控模塊可根據用戶設定的數據（如充電限流值、均浮充轉換電流值、等）調整電池的充電方式、充電電流，并實施各種保護措施（如充電限流、浮充溫度補償等）。3.3.3 控制功能監控模塊可根據系統的運行狀態對被監控對象發出相應的動作指令。監控模塊支持自動和手動兩種電池管理方式。在手動方式下，控制動作主要包括：電池組的“均充/浮充/測試”，電池組的“上電/下電”；負載的“上電/下電”；整流模塊的“模塊調壓”、“模塊限流”、“開直流/關直流/開交流/關交流/復位”。在自動方式下，能自動完成所有電池管理的功能，然后系統能夠自動控制電池放電過程，并根據設定條件結束放電測試，轉入電池自動管理，然后根據電池容量狀況對電池進行均浮充管理。同時將測試的起始時間、電壓，中止時間、電壓以及電池放電容量值記錄到電池測試記錄中。測試記錄需要后臺維護軟件從監控模塊中獲得。當系統直流欠壓告警時系統能夠轉為自動工作方式管理，防止手動誤控制導致系統異常。3.3.4 告警與告警處理監控模塊處理的主要告警類型監控模塊可根據采集到的數據對系統故障進行聲光報警，并對告警進行記錄，產生相應的動作，同時能上報到后臺主機。告警類型見下表。表3-6 監控模塊處理的告警類型故障類型告警名稱交流配電故障交流輸入空開跳、防雷器故障、交流輸入過壓、交流輸入欠壓、交流停電、交流缺相直流配電故障直流過壓、直流欠壓、環境溫度低、環境溫度高、電池保護、負載支路斷、負載下電、電池支路斷、電池充電過流、電池測試異常、電池過溫模塊異常模塊保護、模塊故障、模塊通訊中斷、模塊交流停電、模塊溫度過高、模塊限功率、模塊風扇故障系統告警監控故障，DC/DC故障，非均充狀態，手動狀態，系統保養時間到告警記錄功能用戶可查閱歷史告警記錄和當前告警記錄，歷史告警記錄包括告警類型名、發生時間、結束時間（結束時間通過后臺維護軟件獲得），當前記錄中則只有告警類型名和發生時間，顯示順序按發生時間的先后來顯示。歷史告警記錄按循環存儲方式保存，最多200條，超出200條則自動清除最舊的告警記錄。聲光告警及告警回叫在設有監控后臺的電源系統中，當系統發生緊急告警時，監控模塊通過MODEM向監控后臺發出告警信息，申請后臺計算機立即處理故障。用戶可設置回叫電話號碼。在監控模塊上，可根據用戶的需要，將每一種告警類型設置為相應的告警級別。針對不同告警級別的告警事作，監控模塊有不同的聲光告警方式和告警回叫方式。如下：表3-7 監控模塊聲光告警及告警回叫說明告警級別告警紅燈告警黃燈告警喇叭告警回叫備注緊急告警開/開是設置回叫重要告警開/開是設置回叫一般告警/開關否不告警關關關否對于中國市場，緊急告警和重要告警的告警方案相同。按監控模塊任意鍵，告警消音。如果告警原因消除、恢復正常，告警消音；如果所有告警都恢復，告警燈熄滅。3.3.5 采用多種方式與后臺進行通信監控模塊通過電源系統的信號轉接板提供RS232/MODEM通信接口和8組告警干接點輸出，用于與后臺監控進行通信。使用通信接口時，監控模塊采用電總協議并同時支持EEM協議，但使用時注意收、發雙方波特率的設置要一致。RS232通信方式RS232方式主要用于近距離端對端連接，電氣距離不超過15米。一般連接到用戶計算機的RS232串口。MODEM和EEM-M通信方式MODEM和EEM-M通信方式利用公用電話網（PSTN）實現遠距離監控，“MODEM”采用電總協議，“EEM-M”通信方式采用EEM協議。該方式需要配備MODEM與相關電源電纜及通信電纜。干接點輸出方式監控模塊通過信號轉接板提供8組告警干接點輸出，每組分為常開/常閉觸點。在告警事件發生前，事先對每個干接點進行配置，將不同的干接點分別對應為某個告警類型或某組按邏輯關系構成的告警類型組。這樣，一旦這個告警事件或滿足邏輯關系的一組告警事件發生時，干接點將動作，向外界發出告警。如果用戶有其它智能監控，可以將告警干接點接入其智能監控設備的接口上，方便地進行干接點組網，完成故障信號的電平隔離傳送。干結點容量：2A30Vdc；0.5A125Vac。最大功耗：60W。3.3.6 后臺主機可通過監控模塊對電源系統實現三遙功能在RS232和MODEM通信方式中，后臺主機可通過監控模塊對電源系統實現三遙功能。遙測功能：后臺主機可通過監控模塊獲取系統的實時模擬量；遙信功能：后臺主機可通過監控模塊獲取系統的實時開關量；遙控功能：后臺主機可實現模塊開關機/復位/調壓、系統均充/浮充/測試轉換、系統控制方式切換、告警消音等功能。3.3.7 干接點對應輸出的告警類型可以靈活設置1通過設置告警類型的告警參數的“關聯繼電器”參數，可以將某一告警類型與某一干接點對應起來，一旦這個告警事件發生時，對應的干接點將動作，向外界發出告警。出廠時，8對告警輸出干接點都有默認輸出的告警類型。2監控模塊具有可編程邏輯控制器（PLC）功能，可以通過計算機對監控模塊的8個干接點對應的告警類型靈活設置，每一個干接點的PLC設置包括三個輸入告警，兩個關系標志，即需要設置三個告警類型的序號以及相互之間邏輯關系，邏輯關系包括“與”、“或”、“非”。PLC功能可以設置為關閉，如果PLC功能和關聯繼電器設置方式同時有效，在任一種方式設置下告警類型發生時，相應干接點都動作，向外界發出告警。3.3.8 重要操作設置密碼保護用戶必須輸入正確密碼后才有權對監控模塊進行“輸出控制”和“參數設置”。監控模塊有3個不同操作權限的密碼：用戶級密碼、工程師級密碼、管理員級密碼，它們在執行“輸出控制”的權限是一樣的，但在進行“參數設置”中的“系統參數”設置時，所能設置的參數或操作的功能不一樣，工程師級比用戶級多出“重置系統、重置密碼、修改系統類型”操作