GE IS200JPDFG1A 125 V napájecí rozvodná deska

IS200JPDFG1A je základní deska pro distribuci energie v modulu Power Distribution Module (PDM) řídicího systému General Electric (GE) Mark VIe. IS200JPDFG1A jako centrální rozbočovač pro distribuci napájení 125 V DC je zodpovědný za příjem redundantních 125 V DC napájecích vstupů ze staničních baterií a/nebo modulů DACA (konvertory AC-to-DC) a distribuci filtrovaného, ​​chráněného a řízeného vícekanálového DC napájení na další desky a funkční moduly v řídicím systému. Tato deska je namontována na sestavu modulu IS2020JPDF pomocí konfigurace s vertikální montáží na základnu a spolupracuje s JPDB (Power Distribution Backplane), moduly DACA, PPDA napájecí diagnostickou I/O sadou a dalšími součástmi za účelem vytvoření kompletní, vysoce spolehlivé řídicí distribuční sítě.

Konstrukční filozofie IS200JPDFG1A plně ztělesňuje maximální snahu o vysokou spolehlivost a odolnost proti poruchám, kterou vyžadují průmyslové řídicí napájecí systémy. Podporuje flexibilní kombinace bateriového stejnosměrného vstupu a střídavě usměrněného stejnosměrného vstupu, přičemž udržuje výstup s jedním nebo více aktivními vstupy. Využívá konstrukci plovoucí stejnosměrné sběrnice, která vystředí sběrnici na zemní potenciál prostřednictvím vysokoodporových odporů. To umožňuje schopnost detekce zemního spojení a zároveň omezení jednobodových zemních poruchových proudů na bezpečnou úroveň. Každá výstupní větev je vybavena samostatnými pojistkami a kritické obvody mají spínané ovládání, které podporuje online údržbu a izolaci poruch.

Umístění systému a integrace architektury

V rámci hierarchie distribuce energie řídicího systému Mark VIe je IS200JPDFG1A umístěn mezi napájecími vstupy a koncovými zátěžemi a slouží jako elektrický zdroj pro celý řídicí systém. Jeho hlavní vztahy rozhraní jsou následující:

• Vstupní napájení : Přijímá 125 V DC bateriové napájení (s jmenovitým proudem 30 A, maximálně 145 V DC) přes šroubovací svorky DCHI a DCLO na pravé straně závory. Přijímá střídavé napětí 115/230 V z modulu JPDB přes konektor JAF1, poté jej směruje do dvou modulů DACA přes konektory JZ2 a JZ3 pro konverzi AC/DC. Převedené napájení 125 V DC se vrací do IS200JPDFG1A přes stejné konektory JZ2/JZ3.

• Distribuce výstupu : Dodává energii různým systémovým zátěžím prostřednictvím několika jištěných konektorů Mate-N-Lok, včetně J1R/J1S/J1T pro 28V DC měniče, J7X/J7Y/J7Z pro I/O moduly Mark VIe, J7 pro systémové vypínací desky, J8A/J8B pro vzdálené desky JPDD vyhrazené pro napájení a J12TB specificky pro napájení.

• Diagnostické rozhraní : Komunikuje s diagnostickou I/O sadou PPDA prostřednictvím 50kolíkových konektorů plochého kabelu P1 a P2, odesílá identifikační informace desky, kladnou a zápornou zpětnou vazbu napětí sběrnice vzhledem k zemi a výstupní signály stavu větve.

Podrobné základní funkce

1. Redundantní vstup a vysoce spolehlivá kombinace napájení

IS200JPDFG1A podporuje současné připojení více nezávislých zdrojů energie, včetně jednoho bateriového vstupu 125 V DC a až dvou vstupů 125 V DC převedených moduly DACA. Veškeré vstupní napájení je sloučeno do společné stejnosměrné sběrnice prostřednictvím diodové vazby na desce. Výstup systému je zachován, dokud je aktivní jeden nebo více vstupů. Tato redundantní konstrukce zajišťuje, že řídicí systém obdrží stabilní provozní napětí, i když selže bateriová banka nebo dojde k přerušení střídavého napájení.

Vstupní obvod baterie je zapojen do série s 30 A DC jističem a po odfiltrování šumu filtrační sestavou umístěnou pod deskou je přiveden na obvodovou desku JPDF přes sériovou diodu. Střídavé napájení je připojeno přes konektor JAF1, vedeno do dvou modulů DACA přes konektory JZ2 a JZ3, převedeno na 125 V DC a vráceno do IS200JPDFG1A. Výstupy modulů DACA jsou také kombinovány pomocí diodové vazby s napájením z baterie, čímž je dosaženo bezproblémového přepínání zdrojů energie a sdílení zátěže.

2. Vícenásobná chráněná výstupní distribuce

IS200JPDFG1A poskytuje bohaté a jasně naplánované výstupní distribuční kanály, každý chráněný samostatnou pojistkou:

Výstupní výkon na konektoru J7 je syntetizován pomocí diod ze tří obvodů J7X, J7Y a J7Z. Výstup J7 se ztratí pouze tehdy, když všechny tři obvody mají spálené pojistky nebo rozpojené spínače. Tato trojitá redundantní konstrukce výrazně zvyšuje spolehlivost napájecího zdroje pro kritické zatížení systémové vypínací desky. Konektory J1R/J1S/J1T a J7X/J7Y/J7Z jsou vybaveny spínači, které umožňují odpojení jednotlivých zátěžových obvodů pro online údržbu, aniž by to ovlivnilo běžný provoz ostatních zařízení.

3. Návrh plovoucí sběrnice a detekce zemního spojení

IS200JPDFG1A využívá konstrukci plovoucí stejnosměrné sběrnice, kde kladné a záporné svorky sběrnice jsou odkazovány na zemní potenciál prostřednictvím vysokoodporových odporů. Za normálních podmínek, pokud je napětí sběrnice 125 V, kladná svorka měří přibližně +62,5 V nad zemí a záporná svorka měří stejnou hodnotu pod potenciálem země. Významnou výhodou této konstrukce je to, že když dojde k jednobodovému zemnímu spojení, vadný bod se přitáhne k zemnímu potenciálu, čímž dojde k porušení symetrie kladného a záporného napětí vůči zemi. Systém dokáže tuto změnu detekovat a vyhlásit poplach prostřednictvím PPDA I/O packu. Současně, protože vysokoodporové rezistory jsou v zemní dráze, je zemní poruchový proud omezen na extrémně nízkou úroveň, nepředstavuje žádné nebezpečné riziko úrazu elektrickým proudem nebo požárem a splňuje bezpečnostní hodnocení 'bez nebezpečí živého'.

IS200JPDFG1A obsahuje integrované centrovací odpory, volitelné pomocí propojky JP1. Pokud je středící odpor zajištěn jinde v systému, měl by být JP1 ponechán otevřený. Pokud je IS200JPDFG1A jediným zdrojem centrovacího odporu, měl by být JP1 uzavřen. Pokud jsou paralelně použity dvě desky IS200JPDFG1A, pouze jedna by měla mít uzavřený JP1. S nainstalovaným JP1 je impedance vůči zemi větší než 75 kΩ; s odstraněným JP1 je impedance vůči zemi větší než 1500 kΩ.

4. Návrh systému uzemnění

Řídicí systém Mark VIe rozděluje uzemnění na ochranné uzemnění (PE) a funkční uzemnění (FE). Uzemnění PE musí být připojeno k příslušnému uzemnění v souladu se všemi místními normami, s minimální schopností přenášet 60 A po dobu 60 sekund s ne větším než 10 V úbytkem. Zemnící systém FE musí být připojen k zemnicímu systému PE v jednom bodě.

IS200JPDFG1A je uzemněn pomocí kovových montážních podpěr upevněných na spodním plechu modulu. Plech modulu je izolován od povrchu, na kterém je namontován, konkrétně pro umožnění definice JPDF země nezávisle na montážním povrchu. V typické instalaci je IS200JPDFG1A namontován na zadní základně uzemněné k FE a samostatný zemnící vodič je veden z modulu do PE. Zemnící vodič by měl být co nejkratší, aby byla impedance na rádiových frekvencích nízká, což umožňuje správnou funkci vstupních filtrů.

5. Diagnostika a zpětná vazba o stavu

IS200JPDFG1A posílá bohatou sadu diagnostických signálů do PPDA napájecího diagnostického I/O packu přes 50kolíkový konektor P1, včetně:

• Elektronické ID informace: typ desky, revize a sériové číslo.

• Dvě napěťové zpětné vazby 125 V DC: používají se pro monitorování velikosti napětí, detekci zemního spojení a detekci přítomnosti AC signálu.

• Šest indikací stavu spínané/jištěné výstupní větve (J1R, J1S, J1T, J7X, J7Y, J7Z).

• Tři jištění stavu výstupní větve (J8A, J8B, J12).

Na desce jsou dva hardwarové testovací kroužky (HW1 označené PDC Probe a HW2 označené NDC Probe), každý se sériovým odporem 100 kΩ pro bezpečné připojení testovacího zařízení, což usnadňuje diagnostiku závad na místě.

Fyzické rozvržení a instalace

IS200JPDFG1A je navržen tak, aby přijímal napájení z pravé strany desky a dodávalo výkon z levé strany. Při použití s ​​modulem JPDB poskytuje konektor JAF1 napájení JPDF střídavým proudem a JPDF by měl být fyzicky umístěn pod JPDB, aby se minimalizovala délka napájecího vedení JAF1. 50pinový konektor P1 je na horní hraně desky a P2 na spodní hraně; ploché kabely tečou z horní části jedné desky a do spodní části další, dokud není dosaženo PPDA I/O packu, který je umístěn na nejvyšší desce JPDS nebo JPDM.

Kladný vstup baterie se připojuje ke svorce DCHI a záporný ke svorce DCLO. Na konektor JAF1 je přivedeno střídavé napájení. Moduly DACA se připojují k IS200JPDFG1A pomocí konektorů JZ2 a JZ3.

Kompatibilita a bezpečnostní opatření

Konektory signálu zpětné vazby P1/P2 na IS200JPDFG1A jsou kompatibilní s modely JPDF, JPDS a JPDM. Konektor JAF1 je kompatibilní s výstupem střídavého napájení modulu IS2020JPDB. Konektory JZ2 a JZ3 jsou kompatibilní s modulem IS2020DACA.

V aplikacích se střídavým napětím 240 V je třeba zabránit neúmyslnému křížovému propojení mezi střídavým napájením a stejnosměrným napětím. Protože většina zdrojů střídavého proudu pracuje s uzemněným neutrálem, dojde-li k neúmyslnému spojení mezi 125 V DC a AC napětím, součet špičkového střídavého napětí a 125 V DC je aplikován na MOV připojené mezi stejnosměrný proud a kostru, což může potenciálně překročit jejich jmenovité hodnoty a způsobit poruchu. V aplikacích se střídavým napětím 120 V může jmenovitý výkon MOV odolat špičkovému napětí bez poškození.