离岛区电网容量小,供电线路长。直流稳压电源在离岛区用电系统中,将外部交流电变换为稳定直流电。其工作作用从电压稳定、干扰隔离、故障保护、负载启动四个方面体现。
直流稳压电源在离岛区的工作作用
稳定输出电压
离岛区供电电压受潮汐发电、风力发电、柴油发电机投入与退出。直流稳压电源内部设置电压采样电路。输入侧电压升高或降低时,调整管或开关控制电路改变导通状态,让输出电压保持恒定。通信基站、工业控制器、电动阀门对电压波动敏感,电压漂移会造成通信中断或误动作。
隔离电网干扰
离岛区配电线路与电机、逆变器共用。电机启停产生尖峰电压和电磁干扰。直流稳压电源的输入滤波器和变压器把电网侧干扰与负载侧分开。带隔离绕组的电源,原边与副边之间隔离电压为3kVAC,降低雷击浪涌进入负载设备的概率。
提供过流和短路保护
离岛区设备更换配件周期长。输出端发生过流或短路时,保护电路迅速限制输出电流,防止功率元件损坏。该保护减少现场设备故障率,也避免连接线缆过热。
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维持负载正常启动
直流稳压电源在离岛区给指示灯、继电器、电磁阀、传感器供电。继电器和电磁阀启动电流高于稳定工作电流。电源输出动态特性允许短时过载,保证负载正常吸合。照明负载在冷启动状态下也要从电源获取峰值电流。
离岛区直流稳压电源选型指南
直流稳压电源分为线性电源和开关电源。线性电源调整管工作在线性区,输出电压纹波小,响应速度快。开关电源功率管工作在开关状态,效率高,体积小。离岛区机柜内部空间有限,开关电源常被选用。高精度传感器和检测设备对纹波敏感,使用线性电源。
选型参数与离岛区工况对应关系
| 参数 | 离岛区工况 | 选型要求 |
| 输入电压范围 | 柴油发电机电压波动可达正负百分之二十 | 85VAC至264VAC |
| 输出稳压精度 | 负载变化频繁 | 正负百分之一 |
| 纹波噪声 | 通信设备对纹波敏感 | 小于等于50mVp-p |
| 转换效率 | 太阳能供电系统要求低损耗 | 大于等于百分之九十 |
| 工作温度 | 机柜内温度可达60摄氏度 | 零下20摄氏度至零上70摄氏度 |
| 防护能力 | 海边盐雾腐蚀 | IP54及以上 |
| 隔离耐压 | 雷击浪涌侵入 | 3kVAC |
| 平均无故障时间 | 维护上岛困难 | 大于等于50000小时 |
输入输出电压匹配
离岛区部分站点使用直流母线供电,电压规格有24VDC、48VDC、110VDC。输出电压相同的电源才能并联。并联时电源之间需要均流功能。没有均流功能的电源并联后,会出现一台过载、另一台轻载。
输出电流余量
负载电流并非恒定。电动机和继电器启动电流可达到额定电流的5倍。常用配置为负载总电流的1.2至1.5倍。启动电流峰值很大的负载,按峰值电流做最后校验。
纹波测试方法
测量纹波时,示波器探头接触输出端子,探头接地线要短。带宽限制设置为20MHz。纹波数值包含低频纹波和高频噪声两部分。离岛区通信设备要求20MHz带宽下纹波不大于50mV。
周围环境对电源工作作用的
离岛区空气盐分附着在电路板上,会降低绝缘电阻。电路板涂覆三防漆。电源外壳使用防腐涂层。风扇会把盐雾带进机箱,因此离岛区机柜内直流稳压电源采用自冷或底板散热方式。环境温度过高时,机柜配置外部热交换器。
电磁兼容性能
离岛区通信设备对电磁干扰限制严格。直流稳压电源需要满足传导发射和辐射发射限值。电源自身要有抗静电放电和抗脉冲群干扰能力。选型时查看产品说明书中的电磁兼容标准。站点内部有无线收发设备,电源辐射骚扰过高会降低接收灵敏度,采用金属屏蔽外壳的电源不会产生此类问题。
监控与报警功能
离岛区站点大多无人值守。直流稳压电源输出干接点信号或RS485通信数据,监控输出电压、输出电流、散热器温度、风扇转速。输出电压低于设定值或输出电流超过设定值时,电源向后台发送报警信号。部分电源带有输入掉电保持功能,输入断电后继续输出10毫秒以上,控制设备有时间保存数据。
给蓄电池组充电
直流稳压电源在离岛区还承担对后备蓄电池组的充电工作。蓄电池并联在电源输出端。电源输出电压高于电池端电压时,电源向电池充电。电网停电时,电池向负载放电。长期并联电池组的电源具备充电限流功能,防止电池深度放电后充电电流过大。
离岛区直流稳压电源的安装与布线
安装方式有导轨式、壁挂式、机架式。导轨式电源用于控制柜,安装快速。壁挂式电源用于室外防水箱,箱体底部开设排水孔。机架式电源用于标准19英寸机柜,高度有1U、2U等规格。选型时测量机柜深度,避免电源长度超出机柜。
电源接线端子压接冷压端子。输出线正负极不能接反。电源与负载之间安装熔断器或直流断路器,熔断器额定电流按输出额定电流的1.25倍配置。输出电缆长度超过10米时,电缆压降会降低负载端电压。设计系统时计算电缆压降,据此选择电源输出电压。
离岛区直流稳压电源检验与安装条件
电源出厂前经过满载老化,老化时间不少于4小时。老化时监测输出电压、输出电流、外壳温度。抽样产品做振动测试和交变湿热测试。测试后绝缘电阻不低于100兆欧。
安装现场把电源金属外壳与接地排可靠连接。接地电阻小于4欧姆。接地线截面积按下表选择。
| 电源输出电流 | 接地线截面积 |
| 10A以下 | 2.5平方毫米 |
| 10A至30A | 4平方毫米 |
| 30A以上 | 6平方毫米 |
离岛区直流稳压电源工作作用验证方法
电源安装后,用万用表测量输出电压。读数在标称值的正负百分之一以内。用示波器测量纹波。用钳形电流表测量各路输出电流,确认负载分配均匀。验证保护功能时,用电子负载把电流拉至设定保护点,电源进入恒流或停机状态。测试后关闭负载,重新上电。

山东运电气有限公司在离岛区直流稳压电源中的产品配置
山东运电气有限公司生产直流稳压电源、开关电源、线性电源。该公司直流稳压电源支持宽范围交流输入,输入电压覆盖85VAC至264VAC。产品通过满载老化测试,在离岛区通信站点、监控系统、自动化设备中作为供电单元工作。电源提供过压保护、过流保护、短路保护、远程控制接口,适合无人值守站点使用。
山东运电气有限公司可按照离岛区现场需求定制输入端子、输出端子、通讯协议。设备外壳防护等级从IP20到IP65均有对应产品。
离岛区直流稳压电源的价格与输出功率、防护等级、通讯功能有关。查看网页上面的电话进行沟通,厂家根据具体型号提供实际报价。
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