ER22005/S和ER11010/S直流屏模塊是艾默生（維諦）面向10kV以下用戶變電站推出的經(jīng)濟型解決方案，可配套PSM-E01、EMU01MC等監(jiān)控配套使用，解決了基層用戶變電站直流屏用戶想用艾默生高品質(zhì)產(chǎn)品和預(yù)算約束的矛盾。ER22005/S和ER11010/S直流屏模塊采用了高功率密度的設(shè)計，在保持高品質(zhì)高可靠性的同時通過集約化工藝降低制造成本，為用戶提供多樣選擇，一般應(yīng)用于220V40AH以下直流屏和110V65AH直流屏。

1.  工作原理

ER22005/S(ER11010/S)充電模塊原理框圖如圖1所示，由單相有源PFC 和DC/DC 變換兩個功率部分組成。在兩功率部分之外還有輸入EMI。濾波器、輔助電源以及輸入輸出檢測保護電路。前級單相有源PFC 用以實現(xiàn)交流輸入的整流濾波和輸入電流的校正，使輸入電路的功率因素達到0.99，以滿足DL/T782001 中輸入電流諧波標(biāo)準(zhǔn)。后級的DC/DC 電路由DC/DC 變換器及其控制電路、整流濾波、輸出EMI 等部分組成，用以實現(xiàn)將前級整流電壓轉(zhuǎn)換成電力操作系統(tǒng)要求的穩(wěn)定的直流電壓輸出。輔助電源在輸入單相有源PFC 之后，DC/DC 變換器之前，利用PFC 的直流輸出，產(chǎn)生控制電路所需的各路電源。輸入檢測電路實現(xiàn)輸入過欠壓檢測。DC/DC 的檢測保護電路包括輸出電壓電流的檢測，散熱器溫度的檢測等，所有這些信號用以DC/DC 的控制和保護。

圖1 ER22005/S(ER11010/S)模塊工作原理框圖

2.  ER22005/S(ER11010/S)的主要功能

ER22005/S(ER11010/S)具有輸入過/欠壓保護功能。當(dāng)輸入電壓大于過壓設(shè)定值，模塊保護，無直流輸出，保護指示燈（黃色）亮；當(dāng)輸入電壓小于欠壓設(shè)定值，模塊保護，無直流輸出，保護指示燈（黃色）閃爍。電壓恢復(fù)到正常范圍后，模塊自動恢復(fù)工作，工作指示燈（綠色）亮。模塊具有輸出過壓保護欠壓告警功能。當(dāng)輸出電壓大于過壓設(shè)定值后，模塊保護，無直流輸出，告警指示燈（紅色）亮。模塊不能自動恢復(fù)，必須將模塊斷電后重新上電。當(dāng)輸出電壓小于欠壓設(shè)定值后，模塊告警，有直流輸出，工作指示燈（綠色）閃爍。電壓恢復(fù)后，模塊輸出欠壓告警消失，工作指示燈（綠色）亮。模塊具有短路回縮功能。當(dāng)模塊輸出短路時，輸出電流不大于40%額定電流。短路因素排除后，模塊自動恢復(fù)正常輸出。模塊的進風(fēng)口被堵住或環(huán)境溫度過高導(dǎo)致模塊內(nèi)部的溫度超過設(shè)定值時，模塊會過溫保護，模塊面板的告警指示燈（紅色）亮，模塊無電壓輸出。當(dāng)模塊內(nèi)部的溫度恢復(fù)正常后，模塊將自動恢復(fù)為正常工作，工作指示燈（綠色）亮。當(dāng)風(fēng)扇出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)時，模塊面板的告警指示燈（紅色）閃爍，模塊無電壓輸出。當(dāng)風(fēng)扇故障恢復(fù)后，模塊將自動恢復(fù)為正常工作，工作指示燈（綠色）亮。風(fēng)扇無級調(diào)速，通過對輸出電流和模塊溫度綜合考慮進行風(fēng)扇調(diào)速控制。模塊可以RS485 方式與上位機通信。將模塊輸出電壓和電流、模塊保護和告警信息發(fā)送給上位機，接受并執(zhí)行上位機下發(fā)的控制命令。

3.  ER22005/S(ER11010/S)的外觀尺寸和接口定義

3.1  ER22005/S(ER11010/S)模塊的前面板如圖2所示

圖2 ER22005/S(ER11010/S)前面板

3.2 ER22005/S(ER11010/S)模塊面板上有3 個指示燈，分別為工作指示燈（綠色）、保護指示燈（黃色）和故障告警燈（紅色），見下表。

表1 ER22005/S(ER11010/S)指示燈定義

3.3撥碼開關(guān)

圖3 ER22005/S(ER11010/S)撥碼開關(guān)

3.4 拉手蓋板和風(fēng)扇罩

ER22005/S(ER11010/S)模塊拉手隱藏在蓋板后面。將蓋板向上平移，就會露出模塊拉手。正常工作時，蓋板必須復(fù)位，否則會擋住模塊散熱風(fēng)道。風(fēng)扇罩用于防止外部物件被風(fēng)扇吸入充電模塊中造成模塊損壞

3.5 ER22005/S(ER11010/S)的后面板

圖4 ER22005/S(ER11010/S)后面板

4.  ER22005/S(ER11010/S)輸入特性和輸出特性

4.1  輸入特性 

4.2  輸出特性

 表3 ER22005/S(ER11010/S)的輸出特性

4.3 ER22005/S(ER11010/S)的機械參數(shù)

圖5 ER22005/S(ER11010/S)機械尺寸

5.  ER22005/S(ER11010/S)絕緣電阻與絕緣強度

絕緣電阻，輸入端、輸出端對外殼之間以及輸入對輸出之間的絕緣電阻>10MΩ（試驗電壓500Vdc）。輸入端、輸出端短接后，在輸入/輸出端與外殼之間施加2000V 的直流電壓1分鐘，無擊穿或飛弧現(xiàn)象。

6.  ER22005/S(ER11010/S)模塊散熱和熱插拔

ER22005/S(ER11010/S)的輸入特性模塊采用自然冷卻或者智能溫控冷卻方式，因此在設(shè)計模塊安裝時，需要進行模塊的散熱設(shè)計，即在安排模塊位置時，應(yīng)該充分考慮模塊發(fā)熱對環(huán)境的影響，如監(jiān)控模塊、配電監(jiān)控，特別是其他一些測量電路的影響不容忽視，設(shè)計時應(yīng)避免將直流采樣盒、霍爾傳感器、配電監(jiān)控盒等部件安置在模塊附近。ER22005/S(ER11010/S)模塊層次之間應(yīng)留有15～20cm 的散熱風(fēng)道，同時能夠有效導(dǎo)熱，保持空氣流通。模塊熱插拔的條件是模塊輸出端串接隔離二極管，防止母線上已經(jīng)存在的電壓對模塊內(nèi)未充電的大容量的電容充電，引起母線的瞬時短路和模塊內(nèi)部部分電路的瞬時過載，嚴(yán)重時甚至毀壞設(shè)備。正在工作中的模塊進行插拔時，必須有嚴(yán)格的時間間隔，原則是拔離的模塊的輸出電壓完全下降到0V，否則在重復(fù)插拔的過程中，將導(dǎo)致模塊的損壞。