西安广深电气博客

ER22010/T系列整流模块是艾默生2012年开发的直流屏流屏核心部件，其具有高效、高功率密度、高可靠性、智能化控制和造型美观等特点。R22010/T系列整流模块采用智能风冷的散热方式，功率密度高，占用空间少；采用 2U×4U 标准设计，内置逆止二极管，组屏简便。了解它的工作原理，对于提高使用维护水平很有必要。

ER22010/T整流模块由三相无源 PFC 和 DC/DC 两个功率部分组成，在两功率部分之外还有辅助电源以及输入、输出检测及保护电路。模块前级三相无源 PFC 电路由输入 EMI 和三相无源 PFC 组成，用以实现交流输入的整流滤波和输入电流的校正，以满足相关的输入电流谐波和 EMC 标准。整流模块后级的 DC/DC 变换器由 DSP 产生 PWM 波控制前级 PFC 输出的直流电压、经过高频变压器输出后再整流滤波输出直流电压，从而将前级整流电压转换成电力操作电源要求的稳定的直流电压。辅助电源在三相无源 PFC 之后，DC/DC 变换器之前，利用三相无源 PFC 的直流输出，产生控制电路所需的各路电源。输入检测电路实现输入过欠压、缺相等检测功能。DC/DC 的检测保护电路包括输出电压电流的检测，散热器温度的检测等，所有这些信号用于DC/DC 的控制和保护。CAN 总线用于实现整流模块与主监控模块的通讯以及整流模块间的均流。

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直流屏成套厂在设计直流屏时，绝缘检测设计是直流屏设计中必不可少的环节。首先应明确技术协议要求，决定选择绝缘继电器还是绝缘监测仪。如果选用艾默生PSM-E01或PSM-E02监控单元，由于其本身集成了一路母线绝缘检测功能，所以不用另配绝缘继电器。

其次明确，客户需要直流型绝缘监测仪还是交流型绝缘监测仪，JYM-II和JYM-IIA(早期的JYM-I目前已不用)是交流型绝缘监测仪, 可与PSM-E11,PSM-E20, EMU10配套; 直流型绝缘仪主机为EDU01,从机为EGU01,只有两者配合起来才能实现绝缘仪功能，其只能与EMU10监控模块配套。交流型绝缘监测仪依据馈出回路总数量进行配置主机和从机数量，一套直流系统配置一套绝缘监测仪主机 JYMII，最多监测 24 路支路绝缘以及母线绝缘；馈出回路数量大于 24 时，每 24 路增加一台从机 JYMS2，余数也需配一台。直流型绝缘监测仪依据馈出回路总数量进行配置主机和从机数量,EDU01  作为绝缘主机仅仅检测母线绝缘，需要检测馈出支路绝缘需增加 EGU01，每 28 路增加一台从机 EGU01，余数也需配一台。

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充馈一体式直流屏包括如下组成部分（以艾默生电力电源核心部件示例）：

1、交流进线单元
主要由交流输入开关，交流接触器、防雷器（一般选用C级和D级防雷，艾默生为VH40TA385M和SPD12Z）等部件组成。一般来说，对于供电连续性要求较高的场合大多使用两路交流输入。此时系统需配备带机械互锁装置的交流接触器(如213厂的GSC1-5011N)。
2、整流单元
随着电源技术的不断发展，高频开关电源模块已经基本替代传统的相控电源而成为业界的主流。前者拥有体积小、效率高、扩容方便等诸多优势。早期整流单元主要由整流模块输入开关、整流模块、模块输出逆止二极管组成。整流单元可选用艾默生的ER22010/T,ER22020/T, ER22005/S, HD22010-3,HD22010-2,HD22020-2, HD22020-3,HD22005-3A,ER11020/T,ER11010/S等

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直流屏馈线柜的设计不仅要美观大方、合理布局，还要考虑到电气安规。直流屏在设计馈处开关时一般遵循如下原则：

首先，确认系统母线是单母线还是单母线分段形式，以确定母线输入或者联络开关的容量和数量。其次，技术协议中应当明确合闸馈出回路和控制馈出回路数量及其各馈出回路的负荷容量（或者选定的保护开关容量）。馈线机柜中至多设置 5 层馈出开关。每段中有一个馈线柜安装联络开关，此时只能装四层。每层可以设置 12 只 63A 以下 MCB 开关带报警触点和辅助触点、或者 MCCB 开关（6 只 80～160A，4 只 200～250A）；其它更大容量的 MCCB 只能装 3 层，每层配置为 3 只 300～500A 或者 1 只 630～1250A）。按照以上原则可以准确的配置出馈线柜数量。如果系统配置了分电柜，与馈电柜配置方法一样。分电柜输出回路只有 63A 以下开关，最多配置 48 回，输入采用 125A的双投开关、或者将两路电源进行二极管隔离后由空气开关输入。

           直流屏向一体化电源方向发展已成为不可逆转的趋势，艾默生网络能源有限公司推出的UtilitySure 电力自动化电源系统正是引领了新的产业方向，UtilitySure 系统可广泛应用于各类发电厂，如水电、火电、核电等。同时还应用于各类变电站和其它使用直流/交流不间断电源的用户，如发电厂、变电站、配电站、石化、钢铁、电气化铁路、房地产等，为信号设备、保护、自动装置、事故照明及断路器分、合闸操作提供直流电源。它也同样广泛的应用于通信部门、计算机房、医院、矿井、宾馆，以及高层建筑的可靠应急直流/交流电源。根据系统容量不同，艾默生将系统分为四种类型：Mini   系统、小系统、中型系统和大系统。

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艾默生直流屏的核心部件解决方案在2012年已顺利完成切换过渡，新方案的充电模块、监控单元、外围采集单元之间的通信是CAN总线通信方式，而原有老系列产品通信方式是RS485方式。在直流屏成套过程中，很多直流屏厂的设计安装人员由于对新解决方案的陌生，会遇到各种各样的问题，广深电气直流屏技术服务中心在对直流屏厂进行设计或安装调测指导时，也发现一些存在共性的问题。今后在广深电气博客中陆续会结合案例给以解答指导。

艾默生网络能源有限公司在研发设计EGU01时将其定位为通用配电模块（也称通用开关量采集模块），主要用于检测溃出空开状态和温度信号，也可配合直流采集模块EDU01作为直流型绝缘仪从机使用。在直流屏厂安装调测过程中，遇到较多的问题是与上位机EMU10监控单元通信不上。这时可按照以下步骤进行排查。1、检查底座上的接线是否正确可靠，设备的RUN的电源指示灯是否常亮；2、检查EGU01的地址拨码设置是否与EMU01监控中设置的地址匹配，这里要注意EG01的6位二进制拨码是从左到右顺序，EMU01中的通信地址比EGU01的拨码地址大48；3、EGU01做绝缘监测仪从机使用时，还要检查是否已把EMU10中的绝缘模式设为非禁止模式；4、在以上都检查无误还通讯不上情况下，可把EGU01的原有连接线暂时全部拆除，然后自行做一对电源线和一对通信线，直接把EGU01和EMU10相关端子连接，进行通信测试，如还不通，则基本可判断EGU01本身有故障，需要返回艾默生维修。

广深电气直流屏技术服务中心近期接到一个用户电话，称在其他地方购买的的一块艾默生220V5A的直流屏充电模块与原来的模块不一样，无法使用。经仔细沟通，原来此用户使用的是艾默生HD22005-3模块组成的直流屏，而供应商向其提供的是HD22005-3A，仅一个字母的差别，开孔尺寸和安装方式均不一样了，原来此供应商对于直流屏部件并不专业，以为A仅是表示电流的意思，结果造成了用户不必要的损失。以前还有用户反映同样型号HXT240D10充电模块接口用不了，其实这属于采购时信息传递不完善，因为HXD240D10本身就有两种规格的接口。在此西安广深电气直流屏技术服务中心提醒用户在采购直流屏备件时务必注意以下几点：1、确保型号完全一致；2、告知供应商整流模块全面信息（尤其对于一些非艾默生的其他品牌的早期生产的模块），最好有整流模块正面和背面的照片；3、对于监控备件要提供软件版本号和配套的整流模块型号，因为有些厂家不同的直流屏整流模块对应不同软件版本的监控单元，有时还需要提供监控单元所监控的模块个数和蓄电池容量。4、采购时尽量提供原来直流屏设备上零部件的产品编码；5、向专业的直流屏部件供应商咨询。做到以上几点，基本可以避免备件货不对版情况的发生了。

近期西安广深电气技术服务中心接到直流屏厂询问关于艾默生ER22020/T整流模块在组屏生产时遇到的问题，现象如下：组屏完成后，如果交流输入侧断开，ER22020/T仍然带电并显示E33和E43的故障代码，而ER22010/T充电模块在组屏完成后如交流断电则模块无任何显示。有直流屏厂担心是否ER22020/T模块无内置逆止二极管。

关于用户问题解答如下：E33表示交流输入欠压，E43表示母线欠压，是交流断电后正常故障告警。ER22020/T同样内置了逆止二极管，在断电后ER22020/T模块不同于ER22010/T模块的现象是艾默生对于220V20A系列模块增加的新功能。在有后台远程监控时，即使交流断电后，用户仍可以对ER22020/T充电模块进行远程控制，这样可以增加大型电力电源系统的可靠性。

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为了使用户更好地了解和使用艾默生ER22010/T整流模块组屏，在此就ER22010/T的几个新特点作一介绍。
ER22010/T采用了智能风冷方式，原来HD22010-3是采用了自然冷却和温控风冷相结合的方式，因此在做系统散热设计时要充分靠考虑到二者区别。在海拔超过2000米时需降额使用，同时按照每一百米海拔升高降低工作环境温度1℃。ER22010/T模块的风扇安装于整流模块前部,从整流模块前部抽风吹向模块后方,因此在安排直流屏整流模块位置时，务必保证整流模块前后散热风道的畅通。

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EDU01直流监控模块在直流屏成套使用中注意事项
1．EDU01 必须安装在机柜内部，只有前面板可以暴露在机柜外部供显示使用。
2．在安装维护过程中，将 EDU01直流采样模块主机从底座取下后，注意底座上仍然有电源输入，小心触电。
3．EDU01 包含多个直流电源输入，在维修之前需断开所有电源。
4．对于电源输入保险的要求
1）接入采集装置的电源输入线必须配置熔断器。220V系统熔断器推荐型号为 0477002.MXP（LITTELFUSE 公司生产）或者额定电压220Vdc，

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