如何選用一款可靠的直流雙電源切換裝置

2020-12-08 直流ATS

直流雙電源能夠做到技術成熟,使用壽命長的廠商微乎其微,為什麼直流雙路電源互相切換比交流切換難?直流電源需要做到互相隔離,且切換時間是無縫的,需要滿足以上兩點的直流電源切換才是真正的直流電源切換裝置。現階段非專業廠商生產的直流電源切換,要麼是採用晶閘管觸發冗餘,要麼採用接觸器搭接,或者採用龐大的DC/DC逆變整流電源。三者各有弊端和缺陷。

1,採用純機械互鎖切換(能做到電氣隔離,但負載切換時會斷電):

國內外目前大多數是機械切換,外加繼電器失電判斷切換,存在一個物理空間上的從一組觸頭轉換到另外一路觸頭,必然造成負載有一個電壓中段的過程,負載會失電。直流雙電源若採用純機 械切換,機械本體切換有一個50毫秒的時間,加上判斷的繼電器還有一個失電的過程,要等到失壓完全脫扣才能發出切換指令,此過程負載的電源中斷時間必然大於3秒以上。(如果工作路的電壓降至失電判斷繼電器的脫扣臨界點,不足以觸發脫扣,然後電壓再也沒有往下降,這時負載一直的一個低電壓。

假設DC48V直流雙電源,判斷過壓欠壓的繼電器吸合電壓是DC36V,脫扣電壓是DC20V左右,當直流屏電壓降到DC25V左右,然後不往下降,這時不足以觸發失電脫扣,負載一直是持續DC25V低電壓供電,有一定的風險!),接觸器搭接的直流電源切換,由於其機械切換特性使能,造成切換時間滿足不了繼電器信號,電磁閥,PLC等負載設備的連續供電,切換瞬間必然造成負載的繼電器動作,電磁閥失電,PLC重啟,所以接觸器搭接模式直流電源切換表面上看是兩路直流供電,切換會失電,也等於單路供電。

2,採用二極體冗餘(負載切換時雖然不斷電,但做不到電氣隔離):

在常用,備用電源的正極串聯防反二極體,然後負載正負極性直接並接在一起組成一個簡單的冗餘;或者在負極電源串聯二極體。這種模式的切換都是未做到電氣隔離,負極始終導通的。二極體的特性造成二極體有一個微小的漏電流,當長時間工作,發熱容易擊穿二極體的PN結;還有一個是二極體冗餘區分不了工作路,備用路,電壓的波動很冗餘造成二極體不停地導通,截止,使用壽命降低。晶閘管的導通特性,PN結可以使得切換時間是無縫銜接,單晶閘管的高電壓導通特性造成其負極共用,工作在哪一路,根本分不清楚,直流接地點無法判斷,對緊急情況下在線檢修非常不利,很難準確判斷故障點。

3,採用單純的高頻電源DC/DC切換,這種機型體積做得很大,笨重,由於其只有DC/DC電路,造成負載的直流接地信號無法反饋給直流絕緣監測系統,也就是負載發生單點,或者多點直流接地,由於DC/DC電磁耦合能量把直流對地不平衡的電壓給堵了,直流室接收不到不平衡電壓,所以直流絕緣監測系統監測不到直流接地,但事實負載已經發生接地了,所以只單純採用DC/DC的模式做到雙冗餘電源切換也是不可靠的。

我們結合以上三者的切換模式,既要直流接地容易判斷,又要滿足切換無擾動供電,還要滿足直流接地信號能反饋給直流室。綜合三者的技術特性,在三者全部滿足上開發出完全自主智慧財產權的智能型直流電源切換裝置ZJ-ATSDC,採用J1,J2互鎖切換,DC/DC輔助電路切換,二次迴路邏輯判斷,實現了無擾動切換,直流接地信號立即反饋上端,且體積小巧,發熱甚小,無需散熱風扇。所以可靠性,耐用性都是非常高的。

1,切換時間小於零毫秒:

ZJ-ATS直流雙電源採用DC/AC:AC/DC高頻逆變原理加機械切換組合為一體的切換機構,保證無縫自動切換,負載切換過程中沒有電壓跌落,不存在失電的問題。

2,原理解析:

ZJ-ATS直流雙電源採用的DSP系統邏輯控制,當檢測到工作路電源電壓低於國標值時(定值亦可以根據現場工況出廠調整),自動判斷線路失電,發出切換指令,機械部分由工作路切換到備用電源路。切換過程中的電壓補償是通過備用電源DC/AC:AC/DC逆變給負載供電(亦逆變模塊做了一個短暫的旁路導通功能),所以做到切換的時候負載電源電壓始終維持在90%以上,負載不會失電;當機械部分切換到備用電源路時,負載電源由備用電源通過觸頭導通到負載側。此時,DC/AC:AC/DC逆變模塊退出運行,所以電流通過機械觸頭流走,逆變模塊沒有電流,只有一個待機狀態控制信號,從而裝置的自身發熱問題得到解決,無需內置風扇來強冷降溫。

3,雙路完全電氣隔離:

ZJ-ATS直流雙電源工作路電源與備用路電源完全電氣隔離,主切換迴路通過互鎖形式切換,逆變模塊有DC/AC:AC/DC隔離變壓器做電能耦合,二次檢測迴路信號通過PCB817光耦做隔離。當負載發生接地時,很容易判斷接地時主路,還是備用電源。傳統的二極體冗餘的存在負極共用,環流導通互相影響的缺陷。

4:直流雙電源採用模塊化控制,內部元件功耗極小,滿載工作時發熱很小,所以無需風扇輔助降溫,使用壽命長。

5:從12年開始一直專業做直流雙電源切換裝置,具有強大的技術,完善的質量跟蹤服務團隊。在百萬機組,核電,電網變電站都有長時間的投運記錄,是一款比較先進的電源切換裝置,可以作為重要負載冗餘電源的切換N+1模式轉換,無需勻流電路,高度可靠。

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