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ABB高低壓監測模塊在開關電源系統上的應用

ABB(中國)有限公司
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(提供: ABB(中國)有限公司 ,作者:杭州伊頓通信電源有限公司工程部 洪李明,) 

  摘要:
  本文介紹了用ABB高低壓監測模塊(CM-PVE)作為核心部件的高頻開關電源系統交流輸入保護方案在實際工程中的應用,也可作為其他設備在用于市電不很規范不穩定地區采用輸入保護方案時應用參考。
  
  背景介紹:
  通信用高頻開關電源隨著移動基站不斷從電網條件較好的城鎮向邊遠地區覆蓋。雖然由于高頻開關電源較寬的電壓使用范圍,但整流器交流輸入部分的損壞的損壞率的提高日益明顯,損壞占絕大部分如輸入熔絲、輸入整流橋等無源器件。由于這些地區的電網條件十分復雜,有因是小水電、或因屬多雷區。另有經驗數據表明現在整流器設計已趨成熟并精細(特別是如EATON等進口品牌的產品,熱設計相當科學,正常電網環境下運行的可靠性與一致性也相當好),統計在電網條件較好的地區整流器的損壞率極低(不包括波形正常只有幅值變化的情況,這些對設備的影響較小),但在邊遠地區的整流器損壞率且較高,另外由于基站的無人值守且維護交通不方便則費用特別大。這個矛盾日益突現,如何解決呢?浪涌抑制器雖然具有反映速度快且限壓型動作時設備不斷電等無可替代的優點但只適合吸收瞬態的高壓能量如8/20s,10/1000s級別波形,電網過電壓例如合閘、大容量容性與感性負載、三相不平衡、相線對地短路故障等過電壓導致浪涌保護器損壞的數量大大提高,而如選用高額定電壓的浪涌保護器則會使浪涌保護器保護水平升高(即殘壓升高),使被保護設備的損壞的機率大大提高,這樣過欠壓保護裝置方案應運而生。
  
  方案的基本原理:
  過壓保護裝置可由四部分組成:前級高額定(高殘壓)浪涌保護器,檢測模快,動作機構,后級低額定(低殘壓)浪涌保護器。顯而易見這樣一來解決了上述矛盾,這里就不細說了。關于動作機構的設計挺有講究,簡要的說需考慮寬范圍、能自動恢復等;而這里就重點談一下檢測模快的選型與應用。在此方案中檢測模快可以說是核心,選擇不當不僅本身的故障率較高,又不能達到方案的預期保護效果。
  
  監測模快的選型與應用
  所以該模塊需有下列要求:
  1.電源直接取自被監視電壓,但必須能承受至少2KV的峰值電壓;
  2.為適應開關電源的寬范圍過壓點在275V,恢復點在265V,欠壓點在150V,恢復點在160V;
  3.保護不要延時,檢測到故障及時切斷電源;但恢復正常要延時,這樣可以使設備避過復雜的過渡過程,如在交流停電到來電,很多設備都在這時刻損壞,因為存在交流停電時好多設備是不斷電的,而當來電時好多設備是同時啟動,那么此刻的電網的情況就十分復雜。另外雷電也不是一個單一的波,他可能持續一斷時間,可以使設備避開后續的雷電波。
  4.選用帶中心線的電壓監測模塊動作判定的依據是相電壓,只要任一相電壓超過正常范圍而動作而不是間接的參數線電壓,從而有效的保護嚴重的三相不平衡與相線對地短路引起的過電壓。
  
  ABB的CM-PVE型電壓監測模塊參數:
  1.三相帶零線監測;
  2.自供電電壓范圍(L-N)150V ~ 275V AC;
  3.承受高達4KV的峰值電壓;
  4.啟動加電運行與恢復延時500mS;
  5.過欠壓動作延時500mS可選(建議取消此功能);
  6.過壓點固定275V,回差5%;欠壓點固定150V,回差5%;
  7.輸出一常開繼電器觸點帶負載能力可滿足通用要求(詳見規格書);
  8.輸入輸出隔離電壓400V;
  9.有輸出繼電器動作指示,方便維修時故障判斷;
  10.35mm的標準導軌安裝,尺寸小于一個27毫米的MCB開關,安裝十分方便。
  
  結語
  ABB的過欠壓保護模塊適合用于此方案中性價比較高,因其成熟的設計可以為你節約大量的設計時間,可靠性也有很大的保障這對于方案應用的成功是至關重要的。UL與CE認證和漂亮高貴的外觀可以為你用于全球市場消除顧慮。另外此方案可以推廣到其他可靠性要求特別高的場合。從各方面的反饋的數據看,此方案對于降低由于電網原因導致的故障率是十分顯著。
 

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