设备电源控制

设备电源控制（精选10篇）

设备电源控制 篇1

通信电源设备工程项目在施工过程中,施工项目涉及面广,安全隐患较多,因此,安全管理是实现安全生产的重要管理活动。我们根据施工生产的特点,以及安全管理措施的行业特色,通过对本项目部近几年来在湘西山区的通信电源工程施工中的安全管理工作的分析,总结出一些适合革命老区、少数民族集聚区、山区、经济相对贫困区的施工安全管理措施与机制,达到了实现安全生产无事故的目的,取得了很好的效果与效益。

一、湘西地区的地理及施工环境特点

湘西山区位于武陵山腹地,属云贵高原云雾山的东延部分,山系呈北东向延伸,弧顶突向北西,新华夏构造带之隆起。下辖七县一市,海拔800-1200米,地理构造具有一个台地,两座山界,三座高山,即腊尔山台地,是武陵山脉西部至云贵高原的延伸部分,台地边缘的海拔在1200米左右。两座山界,即川河界(湖南与重庆接壤处)、洛塔界,三座高山分别为八面山、羊峰山均海拔在1200米左右,西北边境龙山县的大灵山海拔1736.5米,为区内最高点。

喀斯特地貌特征诡异莫测,大部分地区为石灰岩岩层,阴河众多、天坑溶洞遍布,溪河纵横其间,区内平均气温与≥0℃积温低于省内同纬度滨湖地区,冬季寒冷,夏季多受地形雨影响,梅雨季节集中在4~6月,降水量差不多占全年的40—50%。一般在7月中下旬基本结束雨季。根据2015年度相关统计资料显示,全区内森林植被恢复良好,其覆盖率达到70.24%,全区少数民族人口231.52万人,占总人口的78.75%。其中,土家族126.58万人,苗族102.89万人。其民族居住特点呈大杂居小集聚状态,北半部县市以土家族、汉族杂居,南半部县市以苗族、汉族杂居,城镇人均可支配收入1.9万元,农村人均可支配收入0.66万元,全区均属于西部大开发贫困片区,经济与通讯建设均相对落后于其他地区。

二、湘西山区通信电源设备工程安全施工的影响因素

随着湘西地区进入西部大开发与武陵山片区开发工作的推进,习近平总书记十八洞精准扶贫示范点典型的复制与推广,高速公路与高铁等基础建设的不断投入,地方政府全面启动与腾讯等企业“互联网+湘西”模式,老司城、里耶秦简等一批世界级非遗文化与少数民族风情、古村古镇等神秘湘西旅游的全面发展,“互联网+”时代已经迎来了的大力发展的机遇,“十三五”工业和信息化发展将统筹建设通信基础设施纳入规划,通信建设工程进入了大提速时代。为此,要在一个少数民族集聚的,经济与通讯建设相对落后的贫困山区,在保质保量保证安全的前提下完成这项工程,将面临着任务重,时间紧等施工的矛盾,同时在工程施工中,还要克服当地梅雨季节相对时间较长,地理环境十分复杂,交通道路蜿蜒崎岖,毒虫蛇蝎出没无常,部分地区语言不通,涉及民事纠纷的事情时有发生等诸多影响施工安全及工程进展的因素,因此,安全管理制度的制定与保障措施的落实,安全生产中的风险因素的控制,是我们顺利开展安全施工的重要保障。

三、通信工程施工中的安全风险控制措施,

3.1落实与完善安全责任管理制度

通过近几年来的山区施工建设使我们深刻地认识到,要控制施工安全中的风险,就要以落实安全责任作为抓手,完善安全责任管理制度作为首要任务。

施工项目经理部要在承担工程成本核算、工程质量的管控,施工生产进度的管理、安全生产等目标责任的落实过程中,针对本地区施工实际情况,制定与完善各项行之有效的,保障安全生产的一系列责任管理制度。

3.2建立以项目经理为责任人的安全生产领导小组,推行各施工队长具体落实施工安全责任负责制

精细化管理各工种人员安全生产责任具体措施,明确各岗位人员的安全责任。把施工安全管理活动在有组织、有领导的前提下落到实处,抓到点子上。出台了一系列的相关管理制度,如制定了《通信电源工程施工安全生产管理办法》,《车辆使用管理办法》,《通信工程质量、环境及职业健康安全应急预案》,《电器安全工具、个人防护用品使用规定》,《工程质量安全施工处理办法》,《安全施工生产制度与措施》等制度与措施。

3.3定期监督检查安全制度的落实情况

①明确规定地区项目经理对施工项目安全管理负责,要组织大家经常学习《通信建设工程安全生产操作规范》(YD5201-2911)等行业规范,不断总结过来施工中出现的安全风险苗头,针对施工中有可能出现的安全隐患进行清理与整改,逐步完善工作中存在的管理漏洞,把相关影响安全施工的事故隐患消灭在萌芽状态。

②由于本地区施工任务短期内站点同时开工多,多支施工堆取遍布多个县市,各施工队都是独立分散施工,各个施工场所、环境、人员差别很大,有的山高坡陡,路途遥远,有的遍布集镇市区,有的位于深山老林,人迹罕见,有的终年云雾缭绕,因此,明确每个施工队长的安全责任,树立安全责任无小事的思想,培养他们独立处理现场施工中出现安全问题的工作能力,十分重要。

对他们反复强调各自施工过程中,要高度重视实现安全生产的必要性,针对不同的施工站点做好不同的施工规划,每天与委托方督导适时实施现场监督与管控,确保施工人员生命安全与施工过程的安全生产,当天施工结束后,要向项目部汇报工程质量、进度及人员、设备安全情况,均以照片形式反馈上来。

以便项目部统一掌控安全生产的具体情况,所反馈的信息均有安全记录存档保存,项目部并将工程进展及时上报工程委托运营商主管部门。

③各个岗位、工种施工人员统一建立安全生产责任档,在加大抓安全生产的前提下,项目部对加入到本项目施工的人员,全员购买一份意外保险,从制度上确保对于意外情况发生时施工人员可以在经济上得到一定的保障,形成一套抓安全从项目部到各施工队伍的纵向到底。施工队长直接到各施工队伍人员横向到边,人人都有明确的责任模式。

3.4施工项目通过安全生产资质审查评估

一切参与该通信基础建设生产管理与施工的人员、均依照其从事的工作内容,分别通过本公司以及施工项目部的安全审查,取得相应专业安全操作资质,做到持证上岗。每个施工工程队均与项目部签定安全协议。特种岗位作业人员,除经企业的安全审查外,如登高从事铁塔电源接驳的工人,还需按规定参加安全操作考核,取得有关部门培训核发的《安全操作合格证》,施工中坚持"持证上岗"。杜绝施工现场出现特种作业无证操作现象发生。持证上岗登高施工人员要定期检查身体,身体健康者才可继续从事相关工作。

3.5施工项目部对施工生产中物的状态审验与认可负责,承担施工设备的采供质量与安全状态检验责任

所采用的设备质量,符合国家通信建设工程安全生产规定的相关标准,属于行业内指定或规定的标准配置设备,达到工程建设设备质量要求与安全规范。

3.6不定期召开各个施工队伍的安全讲评会议

针对某一安全隐患或者施工中出现的问题进行适时通报与分析,让安全生产的警钟长鸣。同时,项目部每周将安全施工的进度以周报形式上报省公司综合部,每月则上报月报一份。

四、注重员工安全教育

项目部经常要对施工人员进行安全教育,积极参加湖南省通信建设工程有限公司所开展的相关上岗培训训练,同时根据各个施工队伍的施工地点环境、人员的实际情况进行适时、内容合理、方式多样的安全培训课程,形成一套行之有效的开展安全教育的制度,并在实际工作中注重取得实际效果。项目部管理人员经常深入施工一线,在施工现场检查安全生产的落实情况及施工质量,发现问题及时整改。

五、施工人员的管理

施工人员均具有健康的身体素质,是实施安全生产的必要条件。

施工队伍中的工作人员具有合法的劳动手续。临时聘请的专业人员都要签定正式的劳动合同与安全施工协议,在接受入场教育及安全生产规定后,才可进入施工现场和劳动岗位。从制度上保证施工人员自觉坚持实行安全技能。

在施工过程中,严格按照施工现场、施工驻地、野外作业、施工交通安全,用电安全等操作规范实施,规范操作梯子、发动机、电锤、射钉枪等器具,针对施工作业特点及危险因素特别要做到以下几种情况不施工,即大雾、雷电、暴雨等恶劣天气不上山施工,不戴安全帽及不系安全带、不穿防滑鞋不上塔施工,下雨后铁塔上湿滑不上塔施工,交通要道及一些特殊地段施工时,不放置警示标志及防护围栏不施工,夜间不安排施工人员单独上山施工。在电力线附近施工时,要确保不发生施工人员触电及烧坏通信设备的事故发生。

六、建立有效的现场施工管理模式与机制,确保施工安全

6.1建立多方协调机制,灵活解决施工过程中出现的问题

针对每个施工场地均要在土建及电力设施完工后,才可以开展工作,为此,我们建立了一套多方协调机制,有效地服务于施工过程,首先由项目部与运营商家主管建设的部门,及时沟通施工站点前期进度,一旦有达到本项目施工条件的站点后,则询问施工站点的具体位置,机房钥匙联系人,同时了解前期施工队伍在施工点附近所联系的村组干部等信息,以便工程推进过程中,可以就近组织劳力临时搬运设备,解决施工队的吃住问题,由于沟通协调工作做到位,才不会发生阻工及一些意想不到的安全问题,也不会出现窝工影响工程进度的情况,保障了施工安全顺利进行。

6.2建立施工过程中涉民事件的协商机制

在湘西山区施工过程中,有的地方由于留守村民都年纪较大,只会应用本地少数民族语言进行交流,如土家族的土话,苗族的苗语,而且这些少数民族语言之间,不同地方的也存在一定的差异,真可谓“十里不同音,百里不同俗”,为此,我们选择工程施工队伍时,尽量考虑懂民族语言的队伍去这些地区施工,如发生少数涉民事情时,在施工队自己也沟通不了时,就请正在上学的会汉语的学生来充当翻译,若遇到自己施工队及项目、运营商出面都协调不好的矛盾时,则求助于当地政府相关部门,出面做工作,双方充分协商,只要工作做到家,该赔偿的做到位,一般发生影响施工安全的矛盾都会迎刃而解。

摘要：通过对我们在湘西山区施工过程中的工作总结与分析,探讨湘西山区通信电源设备工程施工中常见施工安全影响因素的风险控制。针对湘西山区地理及施工环境的特点,从建立完善安全责任管理制度,监督检查落实情况,施工项目及设备的安全评审,员工的安全教育与管理,适时监控施工现场的安全生产及安全责任模式的推行,应用多方协调与协商机制,灵活解决施工中可能出现的影响安全施工的问题,是我们解决老山边穷山区安全施工的成功经验与有力保障,总之,通过应用上述对安全生产风险的管控措施,可以到达安全生产的目的,并在实际工作中取得很好的效果与效益。

关键词：湘西山区,通信电源设备工程,施工,安全风险管理

参考文献

[1]湘西自治州统计局.湘西州2015年国民经济和社会发展统计公报[DB].2016.03.05,统计局综合科.

[2]李承红,彭小云.我州召开信息通信行业工作座谈会[N].团结报,2016.02.01,第一版.

[3]中华人民共和国工业和信息化部.YD5201-2911通信建设工程安全生产操作规范[S].北京;工业和信息化部通信发展司.2014.

消防设备电源监控系统概述 篇2

关键词：消防设备；消防设备电源监控；重要性

1 消防设备电源及监控系统现状

新版《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013未在正文中明确消防设备电源及监控系统的设计，但是续表中消防联动控制系统内容一栏明确了系统内各消防用电设备的供电电源和备用电源工作状态和欠压报警信息为火灾报警、建筑消防设施运行状态信息，且颁布了《消防控制室通用技术要求》GB25506-2010；《消防设备电源监控系统》GB28184-2011；两部国家规范定义消防设备电源及监控系统及产品标准，这为我们提供了强有力的依据。

2 消防设备电源及监控系统的应用

2.1 消防设备电源及监控系统的应用场所

2.1.1 按照建筑类别划分

大体量建筑、公共集聚场所建筑和一类高层建筑、商场、体育馆、礼堂、影剧院、大型医院、学校、电信楼、财贸金融楼、大型办公楼、展览馆、高级酒店；地铁设施、火车站、汽车站、隧道、大型企业厂房等建筑，以上建筑物基本涵盖了建筑设计规范中要求设计火灾报警系统的场所。

2.1.2 按照火灾报警系统划分：集中火灾报警系统、控制中心报警系统。但是笔者认为未设置消防控制室但存在消防设备的电源也应该有相应的安全监测制度（国家规范未明确）。

2.2 消防设备电源及监控系统的应用意义

消防安全很大程度上取决于消防设备的好坏，火灾报警系统及相关的消防联动设备能否正常工作亦取决于其供电电源的工作状态。一直以来，因设备电源失控造成消防设备失灵，致使火灾蔓延的事情屡有发生，特别是在社会供电紧张、设备质量不佳、安全意识淡薄的时期。这一问题更显得尤为突出。

3 消防设备、消防设备电源及监控系统范围

3.1 简单的讲消防设备是火灾发生时需要正常运行的设备，通常来讲是由消防控制中心控制着的自动报警系统、自动喷洒系统、消防事故广播系统、防排烟系统、气体灭火系统、消火栓系统、应急照明系统、防火门监控等系统的消防设备。

3.2 那么消防设备电源就是以上消防系统设备的供电电源。我们就能理解消防设备电源监控系统。

4 消防电气监控所能实现的功能

4.1 国家标准GB28184-2011《消防设备电源监控系统》强制规定了消防设备电源监控系统的基本功能，包括当消防设备供电电源发生过压、欠压、残相、供电中断、过载等异常状况时，消防控制室内的监控主机能实现显示消防设备电源故障的部位、类型和发生时间，并且发出声光报警信号提醒值班人员对故障线路排查，消除隐患。概括为①实时监控报警；②故障报警及提示；③控制输出（打印报警、故障信息）；④系统自检（对所有相关部件及器件进行检查，并显示相应自检信息，且自检不影响报警工作）；⑤报警和故障历史记录查询；⑥用户分级管理（管理人员权限设置）。

4.2 国家标准GB25506-2010《消防控制室通用技术要求》明确规定：消防控制室应能显示系统内各消防用电设备的欠压报警信息。

5 消防设备电源监控系统的组成

5.1 电源状态监控器（监控主机）；主要功能是运行电源监控操作系统；对配接的消防设备电源监控模块提供24V电源和通信；具备双路电源可转换和监控状态；监控消防设备电源发生故障时能发出声光报警信号并能支持消音和复位；支持记录和查询；显示报警信息；具备开关量输入和继电器输出，用于状态量控制；应含打印功能。

5.2 电压传感器、电流传感器、电压/电流传感器（监控模块）；监控模块工作电压24V分为直流型和交流型，用于监测各消防设备电源的电压、电流及开关状态的监测，同时上传至监控主机实现集中控制和集中管理，监控模块应具备声光报警功能。

5.3 总线中继器，由于新建建筑中不乏大型和超大型建筑，消防设备电源监控系统较复杂，规模巨大，中继器的主要功能就是扩展总线通信距离，中继器一般应具备总线故障隔离功能，提高系统可靠性。

5.4 监控主机和监控模块组成了消防设备电源监控系统，中继器为扩展系统提供了可能性。

6 消防设备电源监控系统应用中注意事项

6.1 消防设备电源监控系统采用的电源负荷等级应为消防负荷，监控主机和中继器采用消防专用电源供电并要求产品内置免维护后备电源，保证系统安全运行。

6.2 系统中敷设的通信总线应当满足建筑物本身划分的耐火等级线缆；总线敷设应考虑线路的压降损耗，现场测量压降，合理使用中继器扩展，不得随意搭接。

6.3 合理使用监控模块，应该有甄选，使用直流还是交流模块，监测单相电源还是三相电源，根据消防设备类型选择电压型互感器模块、电流型互感器、电流兼电压型互感器，不能随意使用，造成使用混乱、功能不全或给投资方造成成本浪费，施工方应在安装监控模块时规范操作，杜绝安装模块时对电缆、断路器造成损害，留下隐患。

7 总结

建筑电气设计中设计人员应能合理选用消防设备电源监控系统，严格按照规范中所列项目完成设计。消防设备电源监控系统为近几年出现的新型监控系统设备，为消防设备安全稳定的运行上了一把大锁，国家不失时机的制定和颁布相关的规范、规定，一定是经历了长时间探索和研究，发现其在现行的建筑建设中能起到它的作用，笔者相信消防设备电源监控必然有它出现的意义；随着此类产品的逐渐成熟，将会越来越被清楚的认识，相信它一定能成为消防安全重要的保障。

设备电源控制 篇3

1 设计内容

1.1 设计构思

在改进设计时, 首先考滤两台逆变器互为备用, 但两台逆变器不能并联运行, 所以需要添加相应的专用切换装置以使两台逆变器故障时能相互切换。但这样改造的成本较高, 改造时间长, 并且现场PLC的UPS电源线路存在问题时, PLC控制电源可靠性也难以保证;故设计考滤采用现场分块安装使用, 考滤使用接触器或继电器来设计安装实现该功能。

1.2 功能实现

为确保现场PLC电源的可靠性, 将现场交流220V PLC电源由原来的UPS单路改为双路电源供电, 即是在现场的柜内取一路非UPS电源与UPS电源构成双回路电源, 两回控制电源在互为备用, 当一路电源出现问题时, 另一路电源自动投入在另一电源使用。如图1、图2、图3、图4。

1.3 负荷、切换时间要求及材料选型

1.3.1 切换时间要求

设计时, 首先考滤到考滤到使用一般的交流接触器, 因为交流接触器触点通断带负荷能力较强。但因为该电源主要是提供机组PLC电源, 当正常运行的电源出现问题时, 另一路电源需要自动投入, 由于接触器的触点行程较大, 另一路电源投入需要的时间较长, 现场PLC会掉电停止运行, 选用一般的接触器不能满足现场PLC不掉电运行要求。

考滤选用施耐德公司生产RXL4A06B2P76A/250VAC小型继电器, 继电器触点行程小, 吸合时间短。在电源自动切换投入时, 电源切换时间可满足PLC电源要求。为确保该电源电路在切换过程PLC不掉电, 在改造前对将设计好的电路安装完好后用电脑模拟PLC运行进行电源切换试验, 切换过程中PLC和电脑工作正常, 满足PLC对电源电路切换的时间要求。该电路改造后投入运行效果很好。

1.3.2 负荷要求

由于该电源主要是提供现场PLC控制电源, 不带其他负荷, 因此负荷不大, 设计考滤使用小型中间继电器, 现场的PLC工作时功率为不到300W, 需要的工作电流小于2A, 该断电器的单触点负荷能力可达6A, 并且两路电源不需要频繁切换, 小型中间继电器从负荷上可满足PLC运行电源的要求。

为更好的保证中间继电器负荷裕量和线路接通的可靠性, 在材料选型时选用带有两个常开触点和两个常闭触点的小型中间继电器, 充分利用继电器触点, 并联使用。这样尽可能减小继电器触点负荷, 同时能确保两路电源在切换过程中可靠接通, 以保证现场机组PLC可靠运行。

控制电源短路保护按容量2.5倍×2A=5A, 故选用CZ47-60 C6 2P小型断路器, 考滤到现单台机组PLC工作电流小于2A, 直径为1.5mm的铜芯线安全载流量约为15A作电源线足够。

在改进前将设计好的电路安装完好后在试验电路上接入1500W负载, 运行2小时, 继电器和线路无发热现象, 该电路的负荷设计符合要求, 投入运行至今运行正常。

1.3.3 经济效益

该电路改造使用材料少, 每台机组只用到2个中间继电器、2个小型断路器和1.5mm铜芯线约20米, 既可实现整流柜、水冷却器两个部分的双电源自动切换改进。

2 结语

本项技改项目经济、实用、结构简单, 以极少的经济投入解决存在大的隐患问题。由于PLC工作电源对切换时间有着很高要求, 本电源切换电路不能使用一般交流接触器来进行切换, 只能使用触点行程很小的继电器, 以满足PLC电源在切换过程中还会造成PLC工作间断或停止。该电源投入使用后, 运行可靠, 车间整流机组安全运行得到了保证。

摘要：本文主要介绍如何解决铝电解整流系统控制设备及PLC控制电源的单回路不可靠从而导致设备安全运行得不到保障问题, 并针对该问题所作出的技术改进, 确保设备的安全稳定运行。

关键词：整流机组,整流柜,UPS电源,PLC电源

参考文献

[1]夏国辉.新编电工手册[M].2001, 8.

[2]周希章.实用电工手册[M].金盾出版社, 2005, 12.

设备电源控制 篇4

【关键词】电源 短路 分析 思考

电源短路，就是为负载供电的电源在负载之前的线路发生混线，直接短路负载的故障现象。当电源发生短路时，正常情况一般都是电路中的保护装置熔断器迅速熔断，以保护电气设备及电线路不受损坏。但在实践中很多接口电路，因其控制距离长及控制电源低等因素，当电源发生短路时，熔断器并不熔断。现通过一起继电接口电路的电源短路故障，来分析和讨论电路在应用中的现实问题。

1 问题的提出

图 1 是站台按钮功能的接口电路，直流电源 LZ24/LF24 由集中站电源屏引出，为非集中站IBP 盘及设在集中站的继电器提供电源。某地铁线非集中站车控室综合后备盘内的电源端子发生短路故障（图 1 中①处），但设在集中站的 0.5A 熔断器并未熔断。《信号铁路工程设计技术手册》对熔断器的要求是“电源回路中任何一处发生短路故障时，将使线路通过的电流值迅速增长到（或超过）熔断器的熔断电流值，使它立即熔断，以保护电气设备不受损伤”。显然，电路并不符合这项要求，由此也对接口电路进行更深层次的分析和思考。

2 短路电流的计算

发生电源短路故障的集中站与非集中站的站间距离为 2 093 m，线路的电缆长度是 2 338 m，使用 φ1.0 单芯电缆传输。按照电缆的技术参数，直径为 1 mm 的单芯铜线，当温度在 20℃时，每米长有效电阻不大于 0.023 5 Ω。当电源短路后，其短路电流全部分配给缆线内阻 R。依据欧姆定律U=I×R，电缆取每米有效电阻 0.023 5 Ω，电源取 24 V（不考虑波动），则线路中的短路电流 I=U/R=24/0.023 5×233 8×2=0.218 A（除2 是指线路的两条控制线），远小于线路中熔断器 0.5 A，所以熔断器不熔断。如果在负载侧（图 1 中②）出现短路，由于控制电路缆线路径的迂回，线路中的短路电流将更小。

3 电缆最大传输距离的确定

电缆的传输距离与负载的工作电压、线路允许压降、负载电流、导线截面积等诸多因素有关。确定电缆的控制长度时，应考虑电缆抵消传输线路的衰耗后，能满足末端设备可靠工作。

1）以图所示的JWXC-1700型继电器为例，

其最小可靠工作值为16.8V，继电器的电阻为1700Ω，则线路中的电流I=U/R=16.8/1 700≈0.01 A，计算时电源考虑-5%的波动，则线路

允许压降 u=24 V×95%-16.8=6 V，线路的总内阻 r=u/I=6/0.01=600 Ω，那么电缆的控制距离L=600/0.023 5/2=12 765 m，也就是直流24V电源采用单芯电缆控制，考虑电路衰耗因素后，能满足终端负载继电器可靠工作的最大距离。

2）电缆短路时熔断器熔断的最大距离，在不考虑电源波动条件下，熔断器熔断时的最小电流为0.5A。此时，线路的最大电阻R=U/I=24/0.5=48 Ω，也就是线路的内阻，其最大长度

L=48 Ω/0.023 5 Ω/2=1 021 m。这就是说在理想状态下，电源 24 V 0.5 A 采用单芯电缆传输的最大距离不应超过 1 021 m，超过这个距离因电线路内阻的增大，线路中的电流将小于 0.5 A，熔断器将不再熔断。

《信号设计规范》1.0.11 涉及行车安全的铁路信号系统及电路设计，必须符合“故障导向安全”的要求。这是设计信号系统和电路设计遵循的基本原则。现对图 1 中①电路分析如下。

1）控制条件的站台按钮接点设在控制电源和负

载继电器之间，电路采用具有“故障 - 安全”功能的位置法防护，当继电器的两条控制线之发生混线时，因继电器失去电源可靠落下，符合“故障 -安全”原则。

2）继电器的吸起状态与正常使用状态相对应，

电路具有安全对应的闭合电路法防护功能。当控制线断线继电器落下，符合“故障 - 安全”原则。

3）电路采用双断法防护，当控制线之一混入其他电源时（图 1 中②处），不致使继电器错误吸起，能有效减少危险侧故障率的发生。

4）电路中设有熔断器，其作用为了防止电源线路短路或过负载而引起的电线路或电气设备烧损。既使控制电路传输长度超过熔断器不熔断的控制距离，由于电线路内阻的存在，也不会对电线路造成损害，因为熔断器电流 0.5 A 远小于电线路导线安全载流量的最大电流（组成电路的室内导线23×0.15 电流 11 A，室外导线 φ1.0 mm 电缆电流 16 A）。

通过对图 1 的分析，可以得出这样的结论 ：一是由于电路采用了多种安全防护措施，电路具有“故障 - 安全”功能。二是电源短路熔断器不熔断并不等于熔断器不发挥作用。当电路中超过其安全电流 0.5 A 时，同样能断开电路，以保护电气设备不受损伤。这里所说的电气设备是指变压器、继电器、电线路等。

5 需要关注的问题

1）完整可靠的保安系统不仅能保证供电设备的安全，而且对设备发生故障时，还可以缩小故障范围和便于查找故障点。本文举例故障虽然不会对电气设备造成损害，但可能误导维修人员不认为是电源短路故障而延误时间，特别是缺乏经验的人。如果熔断器能迅速熔断，维修人员就能直观准确的判断为电源短路，为排除故障赢得时间。

2）尽可能从施工工艺和维修养护等方面来严

格防止混线故障的发生。针对负载侧提供控制电源，电缆线路存在迂回，为防止两条控制线都混入不同极性的电源（图 1 中 X1 与 X3，X2 与 X4 短路），可考虑把控制条件两端的芯线分缆设计，或把控制条件两端的电缆分配在不同的芯线组隔开使用。

地铁继电接口电路使用的继电器一般都是 JWXC-1700 无极继电器，这种继电器不能鉴别励磁电流的极性，没有混线防护性能。如果改用JPXC-1000 偏极继电器，可利用其特有的电源极性防护功能，来减少危险侧故障率的发生。

4）地铁每个联锁区都有较多的接口。如站台功能的各种按钮、屏蔽门等，区间功能的防淹门，站间功能的车辆段、停车场、试车线、洗车线及与其他线路接轨的联络线等。由于地铁站间距离长，有的联锁区站间距离超过 4 km，加之电缆路径迂回的距离，电缆总长度甚至超过 9 km，既使加芯也需要加很多的芯线，从经济角度考虑采用加芯解决熔断器不熔断的问题不现实。

5）有些特殊情况下产生的故障是难以考虑的。

如在继电器的两端混入能使其错误动作的不同极性的电源等。这类故障除采用尽可能完善的设计系统和电路外，还要依靠加强检查维修和测试监督等辅助手段，来防止危险故障的发生，或将危险性降到可接受的最低限度。

6）电源与负载同侧成倍增加了电缆线条数。设计站联电路的主要技术条件之一就是要求“尽量减少站间联系电路的线条数”。而电源与负载同侧方案，每个继电器电路都需要增加 2 条控制电源的线条数，由于电源线较多，不利于电缆芯线间的混线防护。

【参考文献】

[1]中国铁路通信信号总公司研究设计院 . 铁路工程设计技术手册（信号）[S]. 北京 ：中国铁道出版社，1993.

[2]伍文卿，毛大地 . 6502 电气集中电路（修订版）[M]. 北京 ：中国铁道出版社，1997.

焊接电源(设备)如何安全用电 篇5

焊接设备

1.所有交流、直流电焊机的外壳, 均须装设保护性接地或接零装置。

2.焊机的接地装置可用铜棒或无缝钢管作接地极打入地里, 深度不小于1m, 接地电阻小于4Ω。

3.焊接的接地装置可以广泛利用自然接地极, 但氧气和乙炔管道以及其他可燃易爆用品的容器和管道, 严禁作为自然接地极。

4.自然接地极电阻超过4Ω时, 应采用人工接地极。

5.弧焊变压器的二次线圈与焊件不应同时存在接地 (或接零) 装置。

6.所有电焊设备的接地 (或接零) 线, 不得串联接入接地体或零线干线。

7.连接接地线或接零线时, 应首先将导线接到接地体上或零线干线上, 然后将另一端接到电焊设备外壳上, 拆除接地线或接零线的顺序则恰好与此相反, 应先接地 (或接零) 。

8.焊条电弧焊机应安装焊机自动断电装置, 使焊机空载电压降至安全电压范围内, 既能防止触电又能降低空载损耗, 具有安全和节电的双重作用。选用时应要求其主要技术参数满足以下要求:

引弧起动时间≤40ms;

空载电压≤18V;

断电延时为1±0.5s内;

起动灵敏度≥300Ω, 并≤500Ω。

9.焊机工作负荷不应超出铭牌规定。指在允许的负载持续率下工作, 不得任意延长时间超载运行。焊机应按时检修, 保持绝缘良好。

焊接电缆

1.应具备良好的导电能力和绝缘外层。一般是用纯铜芯线外包胶皮绝缘套制成。绝缘电阻不得小于1MΩ。

2.电缆要轻便柔软, 能任意弯曲和扭转, 便于操作。因此电缆芯必须用多股细线组成, 如果没有电缆, 可用相同导电能力的硬导线代替, 但在焊钳连接端至少要用2～3m长的软线连接, 否则不便于操作。

3.焊接电缆应具有较好的抗机械性损伤能力, 耐油、耐热和耐腐蚀等性能, 以适应焊接工作的特点。

4.焊机与配电盘连接的电缆线, 由于其电压较高, 除应保持良好的绝缘外, 长度宜不超过2～3m, 如确需用较长的导线时, 应采取间隔安全措施, 即应离地面2.5m以上, 沿墙用瓷瓶布设。严禁将电源线拖在工作现场地面上。

5.焊机与焊钳 (枪) 和焊件连接导线的长度, 应根据工作时的具体情况决定。连接导线太长会增大电压降, 太短则不便于操作, 一般以20～30m为宜。

6.焊接电缆的截面积应根据焊接电流的大小, 按规定选用, 以保证导线不致过热而损伤绝缘层。

7.焊接电缆应用整根的, 中间不应有接头。如需用短线接长时, 则接头不应超过2个。接头应用铜导体, 连接坚固可靠, 并保证绝缘良好。

8.禁止利用厂房的金属结构、管道、轨道或其他金属物搭接起来作为导线使用。

9.焊接电缆应放在电弧附近或炽热的焊缝金属旁, 避免高温烧坏绝缘层。横穿道路、马路时应加遮盖, 避免碾压磨损等。

10.焊接电缆的绝缘装置应定期进行检查, 一般为半年检查1次。

安全操作

1.安全检查:在开始工作前要检查接地或接零装置、绝缘装置及接触部位是否完好可靠等。

2.个人防护:应穿戴干燥完好的工作服、皮手套、绝缘鞋等。

3.换焊条:操作时一定要戴皮手套, 禁止用手和身体随便接触二次回路的导电体;身体出汗衣服潮湿时, 切勿靠在带电的钢板或坐在焊件上工作。

4.金属容器内或金属结构上焊接:操作中触电的危险性最大, 必须穿绝缘鞋, 戴皮手套, 垫上橡胶板或其他绝缘衬垫, 以保证焊工身体与焊件间绝缘。同时, 应设有监护人员, 随时注意操作人员的安全状态, 遇有危险时立即切断电源进行救护。

进口二手设备供电电源改造 篇6

广西玉柴机器股份有限公司发动机二厂是集机械加工和装配试机于一体的综合企业, 其综二 (该厂1加工区域) 柴油机缸体、缸盖机加工线是1992年从巴西福特公司引进的二手设备, 由20条组合自动线、30台单机组成。该设备电源参数为440V/60Hz, 和我国工频电源参数380V/50Hz不匹配, 为使设备尽快投产, 当时采用同步交流电机拖动同步发电机变频, 提供440V/60Hz电源。

变频供电方式增加设备管理难度, 弊端日显: (1) 影响设备生产灵活性。 (2) 机组需要维护, 机组故障有可能出现停电事故, 造成元器件损坏、断刀、产品报废等。 (3) 变频机组耗能高达1529020kW·h/a。为此急需改造设备供电方式, 提高能源使用效率。

二、供电电源改造

1. 方案论证

为使电源参数更接近设备设计参数, 确保设备在最佳状态下运行, 提出以下两种改造方案。

(1) 方案1。采用变频器提供60Hz电源。该方案可将380V/50Hz转换为440V/60Hz, 实现电源参数和设备设计参数一致, 最适合设备使用要求。经过论证, 发现该方案: (1) 改造难度大, 根据统计数据, 变频机房高压侧负荷为6kV/180A, 经变压器变为440V/2460A, 如此强大电流用可控硅变频, 存在颇多技术障碍, 而且可控硅变频只是用静态变频方式取代目前动态变频发电机组, 改造意义不大。 (2) 费用高, 参考公司铸造厂新铸车间中频炉数据, 该方案需要费用300多万元。 (3) 可靠性低, 变频器一旦发生故障, 对生产影响将是全局性的。

(2) 方案2。直接使用380V/50Hz电源。该方案使用电压、频率均低于设备设计参数要求, 电压下降将导致功率降低。论证后认为, 虽然使用380V/50Hz, 但工业电压一般可达400～415V, 仅和设备设计参数相差25～40V, 并且原电机设计余量大, 功率下降不至于影响设备正常运行, 考虑工程量以及成本, 可继续使用原电机, 必要时再更换380V/50Hz电机。频率下降, 对电机系统影响最大, 根据公式n=60f/p, 频率下降, 转速将下降17%, 特别是机加工工艺对转速要求较高, 转速下降直接影响产品质量, 可采取如下措施减小频率下降带来的影响: (1) 皮带轮传动的设备更改皮带轮参数。 (2) 直接传动的设备增加变频器。 (3) 采用和转速相适应的刀具。 (4) 采用少极数电机, 如4极电机替换6极电机。 (5) 控制电源通过变压器变压实现。该方案需要费用183.08万元, 而且可靠性高, 设备故障率低。

两种方案综合比较见表1, 经过多方面对比, 决定选择方案2。

2. 改造过程

为确保万无一失, 改造工作由点到面推开。由于缸盖OP200 (缸盖加工的1道工序) 为精加工工序, 属质量控制点, 对加工工艺参数要求非常严格, 在精加工工序中具有代表性, 故首先选择该机床进行改造试验。改造完成后于2008年3月15日试加工4台六缸机, 自检合格, 3月23日转为四缸机加工, 加工1台送三座标房检测, 检测结果合格。截止3月27日, 加工380台缸盖, 和改造前相比, 质量同样稳定受控, 机床运行可靠, 改造前加工节拍为4min、40s, 改造后为4min、55s, 优化PLC程序后为4min、42s, 非常接近改造前水平。

鉴于缸盖OP200电源改造成功, 编写各机床具体作业指导书, 从2008年7月17日开始全面开展设备电源适应性改造, 完成硬件安装, 接通380V/50Hz电源进行调试, 在调试过程中解决了一些技术难题, 如机体OP290凸轮孔加工粗糙度差, 调整变频器数据, 提高凸轮轴速度, 达到工艺要求;缸盖OP10五工位出现驱动器“欠相”报警, 初步检查无问题, 屏蔽该报警点后故障消失;机体OP80_02.01工位经常出现“电源丢失”报警, 将控制电源变压器调至120V挡;机体OP20_2B、12A工位数控系统出现急停, 更换110V电源。8月20日完成全部设备工艺调试, 恢复正常生产状态。

三、改造效果

改造后的设备工作稳定, 工艺参数符合要求, 加工产品质量合格, 顺利通过公司组织的有关部门验收, 达到改造要求。

企业改造进口二手设备供电电源, 实现了灵活、自由安排生产, 取消管理环节, 刀具损耗正常, 电能单耗下降显著, 机组维修费用降低, 直接节约成本超过100万元/a, 取得了良好的经济、社会效益。

E-mail:hljli01@sina.com[编辑凌瑞]

摘要：针对进口二手设备供电电源和我国工频电源不匹配, 以及由此产生的问题, 提出改造方案并进行论证。介绍具体改造过程, 主要环节和改造效果。

电气设备电源的故障查找方法 篇7

1.1 电源故障是电气系统中的整体性故障

电源是电路和设备工作之源。“源”出了故障, 将使整个电路和设备都不能正常工作。因此, 电源故障属于整体性故障。也正是因为电源故障是整体性故障, 所以在查找电气故障时, 如果电路和设备完好, 但是整个装置及相关装置却不能正常工作, 就应当去查找电源故障。在排除电源故障的前提下, 再查找其他方面的故障。

1.2 电源故障的规律性明显

持续时间长, 特别是公用的交流电网电源, 由于其整体负载具有周期性, 因此其电气参数变化也具有相应的周期性, 且每次持续的时间相对较长, 这样就为故障的查找提供了方便。在检修中, 如果电气设备出现的故障具有一定的周期性, 也应考虑到电源故障, 因为天气变冷, 电热设备用电量增加, 天气变热时, 制冷设备的用电量也会增加, 负荷的增加, 有可能使电源的参数发生变化。

1.3 查找各类电源故障的难度大

电源种类比较多, 不同的电路具有不同的电源, 不同的电源具有不同的特点和性能参数, 其故障表现形式多种多样。用电设备不同, 在相同的电源参数下, 其表现也各不相同, 甚至有一些是疑难故障, 这就为电源故障的查找带来了一定的困难。

1.4 电源故障隐性危险大

电源故障中, 有些故障现象不明显, 或者说很难从其表现形式找出故障的原因。例如, 工频交流电源波形不符合要求 (非正弦波) , 可使电气设备发热量增加、电动机转速降低等, 但这类故障又不十分明显, 但其故障的危害性却是不可忽视的, 这也就是电源的隐性危险大。

1.5 电源故障的偶然因素较小

在电源故障中, 有些故障是偶然出现的, 如熔丝熔断、电源中断等。但许多电源故障不是偶然一、两次出现的。例如供电电源电压偏低, 这不是偶然一、两次出现的电源故障;波形畸变也可能从设备开始运行就出现的电源故障。

2 电源引入电气控制系统的方法

对于电气控制系统, 常用的电源一般是三相AC380 V, 单相AC 380 V, 单相AC 220 V和AC 130 V。也有一些特殊场合使用直流电源或交直流混合电源。

三相负载时一般采用三相电源, 此时电源常为AC 380 V, 控制电路所使用的电源为单相, 可以是AC 220 V, 也可以是AC 380 V。特殊情况下, 控制电路的不同部分采用不同的电源。

小型控制设备, 若使用的负载为单相, 则电源也常是单相的。这种电源是一种最简单的引入方式, 一般为AC 220 V, 也有AC 380 V。

有时候, 由于控制电路所控制的负载种类较多, 所以需电源种类也多, 就需要采用多电源供电或复合电源方式。也有的负载需要直流电源, 常用的方法是在变压器后加整流元件即可, 必要时可加相应的滤波电容。

采用双电源供电或多电源供电, 大都是由同一电源变换过来的, 控制电路和负载所需电源不同, 也分成几个部分, 互相之间的电源不构成回路。它们之间的逻辑关系靠继电器、接触器的线圈和触头来实现。不同的电源供电方式, 发生电源故障时的现象也不同。

3 电源故障的一般现象

故障控制系统没有反应, 各种指示全无, 这是一种比较明显的故障, 在单相电源供电时, 出现这种现象的概率较多。

故障控制系统部分电路工作正常, 另外部分电路工作不正常。例如指示部分正常, 但按下按钮却无反应;或控制电路正常, 但执行部分不正常。如加热部分升温过慢、电机噪声增大等。这种故障一般发生在三相电源供电或多电源供电线路中。

时好时坏, 屡烧保险。部分功能时好时坏, 这种故障一般是由接触不良、漏电、打火等引起。

设备外壳带电, 有麻电感, 或电器断开开关后, 电器两接线端子仍带电。

4 电源故障的原因和查找方法

4.1 相线和零线接线故障的查找

相线为高电位, 零线为低电位。单相电源供电时, 相线和零线接反, 一般不会引起太大的故障。只有部分电器产品, 外壳接了零线, 在相线和零线接反时, 外壳具有与相线相同的电位。

相线和零线接反, 可能造成严重的触电事故和电气运行故障。例如, 断电的灯头还会使人触电、洗衣机“电人”、零伏电压触电等。

查找相线与零线接错的故障, 首先要判别这种故障, 其次要正确地找出相线和零线。

如果出现下列故障现象, 通常应考虑到相线与零线接反了。

1) 已经接地和接零的电气设备金属外壳有带电现象, 可能是金属外壳接到相线上。2) 断开开关后, 电器两接线端子仍然有电 (或者确切的说, 仍然处于高电位) , 则相线与零线接反了。

查找相线与零线接错故障, 必须正确地识别相线与零线。识别的方法大致可分为两类:即带电识别法, 如试电笔、万用表法;不带电识别法, 主要是根据有关颜色、数字、符号标记来识别。

4.2 三相电源故障的查找

三相电源供电时, 采用了三相四线制, 相线和零线接反时, 可能会使三相负载电压发生较大的波动, 严重时会烧坏负载, 甚至设备完全不能工作。

在检修时, 只需按说明书及产品标志, 测量零线对地电压即可容易判断。没有地时, 可采用试电笔进行测量, 如果电笔发光, 则肯定零线接反。

三相电压不平衡是三相电源故障的主要方面。电压不平衡故障的主要表现形式有:电源变压器高压侧一相缺电、低压一相或两相缺电、三相电压不等。查找三相电压不平衡故障可采用试电笔、万用表等进行测量。

4.3 电源极性故障的查找

4.3.1 直流电源极性故障的查找

电源的正负极的测定, 可以采用万用表或试电笔。用试电笔, 氖管后端 (手持端) 明亮, 为正极;氖管前端明亮, 为负极。用万用表测试正负极。根据电压高低, 选择万用表电压量程, 万用表红表笔接表的“+”端钮, 黑表笔接表的“-”端钮。将两表笔与电源正负极相连接, 指针正向偏转, 则与红表笔相碰的为电源正极, 反之则为负极。

4.3.2 交流电源极性故障的查找

查找交流电源极性故障实际上是核对电器装置、设备与电源间连接时的极性是否正确。在通常情况下, 电源的极性是明确的, 因此, 只要准确的判断装置设备的极性即可。

4.4 电源电压升高

电源电压升高主要发生于单相AC 220 V的情况下, 最常见的原因是三相四线制断线, 造成三相电压随负荷波动而波动。作为极限情况, 220 V的电压可升至380 V, 也可降至0 V, 一般在220 V附近波动。另一种原因是零线搭接在相线上, 造成相电压由220 V升至相电压380 V。

检修时, 可以通过测量线电压和每线对地电压, 即可方便地进行判断。

4.5 电源缺相

缺相是比较常见的故障, 最常见的是三相缺一, 由于控制电路使用的电源一般为单相, 所以有时控制电路工作完全正常, 但电机不起动, 或控制电路不工作, 但电源指示灯全亮。

缺相故障的表现通常是不明显的, 有时还比较隐蔽, 而缺相故障对电机的危害很大, 特别对于自动起动电路, 由于电机热继电器反复动作而最终导致元件损坏或电机损坏, 所以应引起足够重视, 必要时电路设计应具有缺相保护功能。缺相的另一种形式是外电源正常, 经过控制线路后, 主电路一根相线不通, 造成断相。断相与缺相的后果是相同的。

检修时, 应测量三根相线之间的电压, 必须平衡, 且为380 V, 每相对零线的电压为220 V, 电源才能视为正常, 而不是用试电笔所能测量出来的。

综上所述, 我们可以根据电源的故障现象的具体情况, 查找出原因, 排除故障, 使电路设备能够正常的工作。

设备电源控制 篇8

1 电源的选择

1.1 稳压电源的选择

目前, 市场上的稳压电源的种类非常多, 比如SBW交流补偿式稳压器、LC交流净化稳压电源等, 在进行稳压电源的选择时应该注意下面几个方面。

(1) 电源的响应时间

稳压电源的响应时间将会直接在医疗设备上反映出来。LC交流净化稳压电源的内部是电子模块结构, 它运用了正弦能量分配器技术, 通过控制可控硅导通角度的大小来达到稳压控制的目的, 将稳压与防干扰融为一体。它的响应速度是目前所有稳压电源中最快的, 其响应速度低于4ms。SBW及SVC电源属于机械式稳压电源, 它们是利用电机的转动来带动碳刷在自耦变压器上的来回滑动达到稳压的目的。由于内部是机械结构, 这必然会对其响应速度造成一定的影响。从响应速度来看, LC交流净化稳压电源无疑是最好的选择, 它通常被应用到B超、血液透析机等高精度设备的稳压工作中。

(2) 稳压精度

通常情况下, 电子式稳压电源较机械式稳压电源的稳压精度更高。LC交流净化稳压电源的稳压精度小于1%, 而SBW及SVC等机械稳压电源的稳压精度在1%-5%之间。通常情况下, CT机、核磁共振仪等对电压稳压精度要求不高的医疗设备, 选择SBW及SVC稳压电源即能够满足设备的正常、安全的运行。

(3) 是否存在滤波性能

在医疗设备中, 一些进口的仪器, 如血细胞分析仪等对电源的要求非常高, 通常它需要电源具有很高的稳压能力, 一些细微的变化就很有可能造成其无法正常工作, 这种情况就必须要使用最终输出波形的谐波含量低于5%的LC交流净化稳压电源。

1.2 不间断电源的选择

据统计, 通常情况下, 一般的医疗设备每个月受到的电源干扰超过了100次, 这些干扰主要包括电压变化、断电等。在这些干扰中, 一部分情况由于无法用肉眼分辨, 因此很容易被忽视掉, 但是通常会影响设备的正常安全使用。因此, 通过在医疗设备安装UPS电源可以有效的防止突然断电而造成的数据丢失以及设备突然停止工作的现象, 同时还能有效的避免电压下降等情况对设备的影响。在进行UPS电源的选择时, 应该注意下面几点:

(1) UPS的功率

通常情况下, UPS的功率值用VA (伏安) 表示。在进行UPS电源的选择时, 首先计算出医疗设备的VA值并留出一定的余量, 以此来确定UPS电源的功率。

(2) UPS输出波形的种类

UPS电源的输出波形通常分为后备式、在线互动式及在线式。医疗设备属于高精度仪器, 对电源的质量要求非常高。在实际的使用过程中通常会选配在线式UPS电源, 这种电源可以很好的避免电源干扰现象。

(3) UPS电池容量的选择

UPS按照后背电池的容量可以分为标准机和延长机两种, 标准机一般在断电后能延长设备的使用时间10分钟, 而延长机通常可以延长设备在断电后运行数小时, 在实际的应用中, 通常根据实际需要进行UPS电源的选择。

2 保证医疗设备稳定运行的措施

目前, 在医疗设备的使用过程中普遍存在着电压不稳和电磁干扰等问题。这对医疗设备的正常使用具有一定的影响, 严重的甚至会造成一定的安全隐患, 引发医疗事故。

2.1 分支供电

针对电压不稳的情况, 可以采用多支路隔离变压器, 将对电源要求非常高的设备单独分线供电, 这样可以有效避免各个设备在用电时的相互干扰。同时还可以对一些重要的医疗设备配备电源稳压器或者在线式UPS电源, 以此来保证医疗设备的安全稳定运行。

2.2 配备电能质量净化装置

通过使用电源稳压器、高频电源滤波器可以保证设备的稳定运行, 同时还能够减少电磁波对电源线传输过程的干扰。通过加装电源稳压器还能够有效的抑制浪涌带来的瞬间电压过高、瞬间下跌等情况的出现。另外, 还可以通过连接地线的方法来减少外界对电源的干扰。

3 总结

医疗设备是一种对电源质量要求非常高的设备, 电源质量的下降会使医疗设备的使用不稳定, 轻则使医疗设备暂停使用, 重则损坏设备, 引发医疗事故。以此, 稳压电源及UPS电源的使用对保证医疗设备的安全正常使用具有重要作用, 这对进一步提高医疗质量具有重要意义。

摘要：医疗设备作为医生诊断及救治病人的重要工具, 它在医院的发展进程中占据着十分重要的地位。为了保证医疗设备的正常运行就必须要有稳定、可靠的电源。供电电源的质量直接影响到医疗设备的使用。本文对稳压电源和UPS电源在医疗设备使用中的重要性进行了一定的分析。

关键词：稳压电源,UPS电源,医疗设备,影响

参考文献

[1]吕炳辉.电源质量对X射线机照射质量的影响[J].中国医疗设备, 2008, 23 (8) :92-93.

设备电源控制 篇9

【关键词】直流远供 电源设备 应用 维护 安全

【中图分类号】TG434.1【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0376-01

前言

为解决基站建设供电保障难题，福建联通于2010年开始实施基站直流远供应用试点，当年试用了5套直流远供设备。在此基础上，2012年计划在全省使用400套设备，目前已安装投产340套。

正文

1、直流远供电源系统简介

1.1、直流远程供电工作原理

直流远程供电系统，是指安装在局端站的局端直流远程供电设备通过供电线路为分布组网的通信设备提供不间断直流供电保障的电源系统。

1.2、远程供电组网方式

目前有星形、链式、混合式三种

1.3、目前在福建联通主要的应用场景

目前推广试用的应用场景主要集中在城区室外基站（道路、楼顶等）、郊区室外边际基站（高速路、铁路、村通等）以及采用集中BBU池、RRU拉远的网络组网模式，如高层住宅小区、办公楼、大型商场、停车场等室内分布系统中。

2、实际案例

2.1、站点及组网方案

局端：蕉城城区沃尔玛室分基站机房含中达MCS3000D-48-开关电源，有备用熔丝、空开，48V引入端子2个，电池容量600AH。

远端：RRU及WLAN交换机设备功率约为250W、150W，输入电压均为220VAC，分布在各楼层弱电间。

组网方案：

2.2、方案说明

远端基站功耗：设备功耗=250W/台（每台RRU的功耗）×RRU数量+150W/台（每台WLAN交换机的功耗）×WLAN交换机数量+线路损耗。局端设备输出电压为Us=280V，远端设备输入允许电压为Uo=240V，选用铝芯电缆其导线电阻率ρ=0.027，通过计算，所需的铝芯电缆线径的最大截面积为1.06 mm2，按照福建联通《高压直流远程供电系统技术规范（试行）》的规定，使用铝芯电缆时线径不宜低于6 mm2 ，实际各路由均选用截面积为6 mm2铝线。远端设备实际输入电压Uo最低值为265.6V，均大于远端设备允许的最低电压值240V。总功率为8500W。局端基站配置直流远供电源系统5台，最大输出功率12000W，完全满足设备的供电要求。

2.3测试数据

两台远供设备并机给A区域基站供电的测试数据：

近端

安装站点：蕉城城区沃尔玛机房

输入电压53.4Vdc，输入电流15.87A

输出电压设置273Vdc，输出电压271.1Vdc

远端

安装地点：A区域1F，输入电压268Vdc，输入电流0.54A

安装地点：A区域2F，输入电压270Vdc，输入电流1.32A

安装地点：A区域3F，输入电压270Vdc，输入电流1.23A

三台远供电源系统并机为B区域基站基站供电的测试数据：

近端

安装站点：蕉城城区沃尔玛机房

输入电压53.4Vdc，输入电流42A

输出电压设置268Vdc，输出电压266.9Vdc

远端

安装地点：B区域1F，输入电压254Vdc，输入电流2.63A

安装地点：B区域2F，输入电压250Vdc，输入电流1.72A

安装地点：B区域3F-1，输入电压248Vdc，输入电流2.23A

安装地点：B区域3F-2，输入电压245Vdc，输入电流1.06A

3、直流远供优缺点分析

3.1、优点

（1）有效解决疑难站点的接入开通问题，避免就地取电难题。便于站点选址和站址协议谈判，省略了设备安装工程中的市电引入，最大限度的减少选址、建站困难，使网络设备能够选择和建在最佳站点。

（2）减少电池、开关电源、电源柜、配电箱、切换箱、电表等设备的使用，降低成本。

（3）运用场景广泛，适应多种场合，如基站、室内分布、宽带小区、直放站等。

（4）操作简易，局端设备采用模块化设计，支持热插拨。

3.2、缺点

（1）直流远供为新技术应用，目前没有国标或行业标准。电信、移动、联通各自制定企业标准，不同厂家远供电压等级不统一。

（2）故障定位较难。远供电力电缆在发生被盗、某处点短路或者被刮断时，目前无法通过设备准确定位，需要全路由检查才能发现故障点；如果是埋地的线缆故障定位更难。

（3）远端站电源容量扩容有一定难度。

4、合缆及分缆供电的考虑

福建联通在福州分公司少量试用光电复合缆，使用复合缆能够节约施工成本，但由于同缆中有直流高压传输，增大了维护抢修的难度。建议慎用，一般情况采用独立供电电缆。

5、需要注意的安全问题

在近期试用中，南平分公司发生了一起线缆被车挂断后起火花的故障。分析原因是局端远供电源设备具有短路、开路、空载断电自启动检测功能，并会以打嗝式恢复方式检测线路的情况，判断是否为误操作，每隔一段时间输出电流检测线路是否需要恢复。此设计的思路是避免因为人员误操作或者远端带电设备电流过小设备误判断而照成电源断路，如每次都需要维护人员上站处理，可能会增加断站时长。

机载设备地面用三相中频电源 篇10

现代军事中航空技术举足轻重,而机载雷达系统作为航空军事的核心部分越来越受到重视。雷达等机载设备在研制、调试、生产及日常维护阶段,都需要模拟机上的真实环境,提供400 Hz 115 V交流供电。

采用新型电力电子技术的航空地面三相400 Hz中频电源是一种三相四线制交流逆变电源。该逆变电源将50 Hz的交流电变换为400 Hz 的交流电,额定输出相电压115 V,线电压200 V。随着电力电子技术的飞速发展,中频逆变电源因其高性能、高可靠性和对负载的高适应性等优点,已成为机载产品调试的常用电源系统。

1电路组成及工作原理

1.1电源整体结构

中频电源整体结构框图如图1所示[1],整个系统分为主电路和控制保护两大部分。主电路采用交-直-交结构。其中交-直整流部分采用整流电路将50 Hz交流市电整流,经滤波后变为平稳直流;直-交逆变部分采用单相全桥结构,逆变器的输出经隔离变压器变压,LC滤波后得到所需的400 Hz交流输出。

1.2电源主电路结构

电源主电路主要由整流部分和逆变部分组成[2,3]。

(1)输入整流电路

该部分设计常采用二极管不控整流、晶闸管半控整流和晶闸管全控整流等方式,不同的整流电路对应不同的启动方式。为了兼顾软启动,设计采用晶闸管半控整流电路。电源开机启动时通过调节导通角来实现软启动,限制冲击电流不超过电源满载时的额定电流。软启动结束后,导通角最大,相当于标准的整流桥。整流后通过直流平波电抗器和电解电容滤波得到平稳的直流送到逆变器。

(2)逆变器和输出电路

该部分主要由逆变器、滤波器和输出变压器组成。逆变器的设计采用IGBT作为开关元件。利用IGBT开关频率较高的特点,采用正弦脉宽调制方式(SPWM)对逆变器进行控制,将平稳直流变换成脉宽调制输出的交流。

针对三相输出,逆变器设计可采用三相全桥结构、三相四桥臂结构、三相单相全桥结构等若干方式。三相全桥结构对不平衡负载适应性较差,三相四桥臂结构逆变器的控制较为复杂,三相单相全桥结构尽管成本稍高,但通过控制可适应任意不平衡负载。采用了单相全桥结构的设计,具有完全相同且独立的三套逆变器,公用一条直流母线,输出互差120°,通过变压器副边耦合在一起,形成三相四线制输出。每一相输出电压均可独立控制,互不关联,使电源具备了带任意不平衡负载的能力。电源实质上是三个单相电源的组合,单相电源的控制方法可直接用在该三相电源中。

1.3控制电路的组成及工作原理

控制电路包括驱动保护和主控两大部分,辅以检测电路,共同完成操作及给定控制,输出电压、频率、波形控制,IGBT的驱动保护,故障检测及保护,状态显示等功能。

其构成如图2所示:检测电路对各相输出电压、电流、频率进行检测;三相正弦波发生器采用典型的计数寻址查表方式,通过对存储标准正弦波数据的存储器查表产生SPWM波;频率控制采用开环方式,其基准频率由晶振得到。IGBT的过流、欠压、过热等故障信号送至信号处理电路处理产生封锁信号,封锁PWM脉冲,完成保护或停机控制,并显示故障代码;操作显示电路将电源运行状态和参数送LCD 进行显示,设置运行参数,响应按键操作。

1.3.1 IGBT的驱动和保护电路

驱动电路是强电和弱电之间的结合部分,直接关系到器件及整个电源系统的工作性能和可靠性[4]。通常驱动电路会选用专业公司生产的大功率专用模块,电路内部具有高速光耦隔离放大,适合于40 kHz的开关操作。针对IGBT在逆变器中的核心地位,以及其自身虽输出容量大、开关速度快,但过载能力差、易二次击穿的特点,电源具有相应的 IGBT过流、直流母线欠压、散热器过热等保护电路。IGBT发出过流、欠压或过热故障信号经IGBT故障处理电路后,再生成一路故障封锁信号送至PWM信号处理电路,封锁PWM波,完成保护或停机控制。

1.3.2 主控制电路

主控电路产生PWM波形,控制逆变电源的输出电压和频率,是电源的控制核心。

(1)波形发生电路

要形成PWM波形,必须有基准正弦波和高频三角波。电源设计是将晶振分频后产生的不同频率方波送到三角波发生器和正弦波发生器,分别产生10 kHz的三角波和400 Hz的正弦波。利用基准波形和高频三角波的叠加形成具有高频特性的含基准波形频率周期的波形。标准正弦数据存于EPROM中,按输出频率时序选通EPROM,再通过D/A转换器将EPROM输出的正弦数字量变为模拟量,输出标准正弦波信号。三相EPROM所存标准正弦数据互差120°存储,由于EPROM地址选通为同一组信号,因此产生的三路标准正弦波互差120°,从而实现输出电压的相位控制。

例如,采用图3方案设计的三相正弦波发生器:当基准频率采用 1.843 2 MHz晶振,通过计数器后得到409.6 kHz的脉冲信号,将其作为EPROM的地址选通信号。EPROM中正弦数据一周波存储量为1 024字节,所以输出正弦数据频率为409.6/1.024=400 Hz,从而实现了开环的频率控制。

(2)PWM信号处理电路

PWM波形形成后,通过PWM信号处理电路分别送至IGBT的驱动电路。该电路位于驱动电路前级。控制电路送来的SPWM信号经电压比较器整形反相后,变为2路互差180°的信号,作为上、下桥臂IGBT的控制信号,该信号再经由RCD组成的死区电路,上升沿被延迟,以保证上下桥臂元件不会直通。延迟后的信号再经电压比较器整形后,送至IGBT的驱动电路。当系统发生故障时,封锁信号Lock被拉低,SPWM输出被封锁,IGBT全关断。

1.3.3 信号检测和输出保护电路

主控板针对每个单相输出设计有过载及过压保护电路:输出电流经电流互感器检测后,通过精密整流电路整流滤波变为直流电压信号,该信号送到CPU计算,再送到显示面板。若输出过载则CPU发送Lock信号关闭电源输出,同时发送指令到显示面板显示故障;输出过压保护经检测变压器,通过精密整流电路整流滤波变为直流电压信号,处理同电流一样。

2控制方法研究

输出电压控制的核心是波形控制,波形控制的方案有很多种,差别较大,它是电源输出特性,尤其是波形品质、动态、调制等性能优劣的关键。波形控制方式可选择开环和闭环PWM控制技术。好的控制策略和结构可以获得良好的输出性能。闭环方式又可采用如谐波补偿控制、重复控制、无差拍控制、瞬时值反馈等控制方法。

重复控制是将一个基波周期的偏差存储起来,用于下一个基波周期的控制,经过几个基波周期的重复可以达到很高的控制精度。采用这种方法可以克服整流负载引起的输出电压波形的周期性畸变,改善输出电压波形。但仅采用重复控制技术的逆变电源的动态特性较差。

当负载为整流负载时,由于负载电流中含有大量谐波,谐波电流在逆变电源内阻上的压降致使逆变电源输出电压波形畸变,谐波补偿控制可以较好地解决这一问题。其基本思想是在逆变桥输出的PWM 波中加入特定的谐波,抵消负载电流中的谐波对输出电压波形的影响,减小输出电压的波形畸变。目前这种方法只能由高速的数字信号处理器来实现。

无差拍控制是一种基于微机实现的控制方法。这种控制方法可以根据逆变电源系统的状态方程和输出反馈信号来推算下一个采样周期的开关时间,使输出电压在每个采样点上与给定信号相等。其缺点是对系统模型的准确性要求高,对负载大小及性质的变化比较敏感,当负载大小或性质变化时,不易获得理想的正弦波输出。

瞬时值反馈控制方法通过引入输出的瞬时值反馈,根据实际值与期望值的偏差来实时地调整逆变器输出电压的脉冲模式,一般都带有输出电压电流的多环反馈。其控制思想简单明了、控制结构简单、容易实现、鲁棒性强、控制效果良好,是近年来逆变电源最常用的控制方法之一。比较现有中频常用的几种瞬时值反馈控制方法:单一的电压瞬时值反馈控制方法简单易实现,但空载时系统稳定性差;带滤波电感电流内环的瞬时值反馈控制方法具有自动截流保护功能,但负载变化时系统的动态相应特性较差;带滤波电容电流内环的瞬时值反馈控制方法使系统的动态性能大大提高,但系统没有自动截流保护的功能。

这里介绍一种新型的控制方案。在融合了电感电流内环瞬时值反馈控制方法的同时可以引入负载电流前馈控制,使系统可以对负载的变化及时调节,从而使动态性能大大提高。电源在设计时采用带有输出电压有效值控制及负载电流前馈控制的多闭环控制方式。电压有效值是外环,它检测输出电压有效值,通过PI调节器进行控制,使输出电压与设定电压一致,控制着给定电压的幅值。内环采用带负载电流前馈控制的电流控制,它同时检测滤波电感电流和负载电流:控制滤波电感电流实时跟踪电感电流指令,使电感电流被限定在设定幅值所对应的电流之内,实现自动截流保护,提高电源抵抗冲击负载的能力;同时负载电流前馈的引入,使负载的电流变化受到控制,提高了系统的动态相应特性。该方案在某中频电源移动电站改造过程中得以运用,达到了比较理想的效果。

当然,如何结合各种控制方法的优点,适应各类机载设备的要求,正是中频电源控制方法不断改进的研究方向。

3发展趋势

近年来,新型飞机和机载电子任务系统越来越多,国内企业相继开发的中频电源在使用中,在对大容量负载的适应性、使用的可靠性、可维修性等方面不同程度地暴露出不少问题。逆变电源技术有了很大发展,但还远未达到尽善尽美的程度,许多问题还需要进一步深入研究。伴随着电力电子技术的发展,逆变电源的发展表现出如下趋势:

1) 高智能化。随时对运行中的逆变电源进行监测,并进行故障诊断,给出处理方法,实现自动操作。

2) 模块化。意味着用户可以方便地将小容量的模块化电源任意组合,构成一个较大容量的逆变电源。模块化需要解决逆变电源之间的并联问题,逆变电源的并联要比直流电源的并联复杂,它面临着负荷分配、环流补偿、通断控制等多方面的问题。

3) 数字化。控制器的数字化。数字化具有参数容易整定、控制器参数不易变化、可靠性高、灵活性大、价格便宜、保密性好等优点。逆变电源的数字化需要解决数字控制器易受干扰这一问题。

4) 高性能化。高性能主要指输出电压特性的高性能,主要体现在:稳压性能好,空载及负载时输出电压有效值要稳定; 波形质量高,不但要求空载时的波形好,带载时波形也要好,对非线性负载的适应性要强; 突加突减负载时输出电压的瞬态响应特性好; 电压调制量小; 输出电压的频率稳定性好;对于三相电源,带不平衡负载时相电压失衡小。

输出电压的高性能是用电设备对逆变电源的要求,控制方式的改进是逆变电源达到高性能的主要手段。正是基于上述背景,研制生产大容量高性能变频电源,提高其波形品质和动态特性,保障良好的供电指标,具有重要的现实意义和广阔的应用前景。

摘要：随着机载设备的增加,用作设备日常维护和调试的供电系统变得越来越重要。中频逆变电源因其高性能、高可靠性和对负载的高适应性等优点受到人们的关注和研究。本文针对现阶段机载设备使用的三相中频电源,详细分析了电源系统的组成和工作原理,并给出部分电路的具体设计思路;在比较各种控制方法的同时提出了一种具有截流技术的多闭环控制方法。文章最后介绍了中频电源的发展趋势。

关键词：中频电源,逆变器,PWM

参考文献

[1]李爱文,张承慧.现代逆变技术及其应用[M].北京:科学出版社,2000.

[2]黄群.SPWM中频电源的研究[J].计算机与数字工程,2002,30(3):34-40.

[3]孙进,苏彦民,阎丽,等.中频小功率三相逆变电源的研制[J].电力电子技术,2002,36(6):10-12.