GE IS200EPBPG1A Exciter Power Backplane

IS200EPBPG1A مجموعه هسته پشتی در زیرسیستم مدیریت توان سیستم کنترل دیجیتال جنرال الکتریک (GE) EX2100e است. IS200EPBPG1A به عنوان Backplane Power Exciter (EPBP)، وظیفه حیاتی دریافت، تبدیل و توزیع توان کنترلی را بر عهده می گیرد. این ولتاژهای عملیاتی DC پایدار و قابل اعتماد را برای سه کنترل کننده مستقل سیستم تحریک (M1، M2، و C) و همچنین برای چندین برد ترمینال و ماژول های عملکردی فراهم می کند. این صفحه پشتی در داخل محفظه ماژول منبع تغذیه تحریک کننده نصب شده است و در هماهنگی نزدیک با ماژول توزیع برق تحریک کننده (EPDM) مجاور کار می کند و با هم هاب مرکزی را برای توزیع توان کنترلی تشکیل می دهد.

طراحی IS200EPBPG1A از اصول اطمینان بالا و تغذیه اضافی انرژی پیروی می کند. می تواند به طور همزمان سه ماژول منبع تغذیه مستقل (EPSM) و سه ماژول تشخیص زمین (EGDM) را در داخل خود جای دهد. هر ماژول EPSM مربوط به یک بخش کنترل است و می تواند از طریق یک سوئیچ ON-OFF مستقل روی پانل EPDM کنترل شود. این معماری جداسازی فیزیکی و منبع تغذیه مستقل تضمین می‌کند که حتی اگر یک ماژول منبع تغذیه یا یک بخش کنترل کننده از کار بیفتد، بخش‌های باقی مانده به طور عادی به کار خود ادامه می‌دهند. این یک پایه قوی برای تحقق کنترل سه‌گانه مدولار اضافی (TMR) سیستم EX2100e فراهم می‌کند.

موقعیت یابی سیستم و یکپارچه سازی معماری

در داخل کابینت کنترل EX2100e، IS200EPBPG1A در رک ماژول منبع تغذیه قرار دارد. ماژول EPDM در کنار قفسه نصب شده است. برق 125 ولت DC را از باتری ایستگاه و منابع AC خارجی دریافت می کند و پس از تبدیل AC/DC داخلی، یک باس 125 ولت DC پایدار را تشکیل می دهد. IS200EPBPG1A ورودی 125 ولت DC را برای سه بخش کنترل (M1، M2، و C) از EPDM از طریق سه مجموعه کانکتور ورودی (J1-M1، J1-M2، و J1-C) دریافت می کند. ماژول‌های برق EPSM که روی صفحه پشتی نصب شده‌اند، سپس این ورودی را به منابع DC مختلف ولتاژ پایین مورد نیاز هر بخش (مانند 24± ولت، 70 ولت، 5 ولت) تبدیل می‌کنند و آنها را از طریق کانکتورهای خروجی متعدد در صفحه پشتی به بردهای ترمینال مربوطه و ماژول‌های عملکردی تحویل می‌دهند.

صفحه پشتی IS200EPBPG1A صرفاً یک برد اتصال غیرفعال نیست. هسته اصلی شبکه توزیع برق است. چندین کانکتور قفل استاندارد را ادغام می کند و از قابلیت اطمینان اتصال در شرایط ارتعاش بالا اطمینان می دهد. به طور همزمان، صفحه پشتی دارای شکاف‌های نصب و رابط‌های مرتبط برای ماژول‌های تشخیص زمین EGDM است که عملکرد تشخیص زمین را با توزیع نیرو به صورت فیزیکی یکپارچه می‌کند. این کار سیم کشی داخل کابینت را ساده می کند و سطح یکپارچگی سیستم را افزایش می دهد.

ویژگی های عملکردی اصلی

1. معماری منبع تغذیه مستقل سه کاناله

ویژگی بارز IS200EPBPG1A سه کانال برق کاملاً مستقل آن است که به ترتیب به کنترلرهای M1، M2 و C خدمت می کنند. هر کانال یک ورودی اختصاصی 125 ولت DC از EPDM دریافت می کند، که سپس توسط یک ماژول برق مستقل EPSM برای خروجی تمام سطوح ولتاژ مورد نیاز آن کانال تبدیل می شود. هر ماژول EPSM دارای سوئیچ برق اختصاصی خود در پانل EPDM است که به پرسنل تعمیر و نگهداری اجازه می دهد تا هر کانالی را برای تعمیر و نگهداری بدون تأثیر بر عملکرد کانال های دیگر به صورت جداگانه خاموش کنند. این معماری به خوبی از نیازهای تعمیر و نگهداری آنلاین EX2100e پشتیبانی می کند.

2. توزیع متمرکز سطوح ولتاژ چندگانه

برای برآوردن نیازهای منبع تغذیه انواع بارهای مختلف در سیستم تحریک، IS200EPBPG1A انواع مختلفی از انواع ولتاژ خروجی را ارائه می دهد:

• توان منطقی کنترلر : مستقیماً توسط ماژول های برق EPSM تامین می شود و به عنوان قدرت عملیاتی اصلی برای کنترل کننده های M1، M2 و C عمل می کند.

• برق 70 ولت DC (P70) : به طور خاص برق بردهای ترمینال مانند EXTB (برد ترمینال انبساط اکسایتر)، ECTB (برد ترمینال انبساط اکسایتر CT) و EDEX (برد کنترل حذف تحریک) را تامین می کند. هر بخش کنترل 4 کانکتور خروجی را ارائه می دهد که در مجموع 12 کانکتور در سه بخش است.

• ± 24 V DC Power (P24/N24) : برق تجهیزاتی مانند EDCF (Exciter Fanned Fanned Feedback Board)، EDEX (تصویر برد کنترل حذف تحریک)، EGDM (ماژول تشخیص زمین) و فن های خنک کننده را تامین می کند. هر بخش کنترل 5 کانکتور خروجی را ارائه می دهد که در مجموع 15 عدد در سه بخش می باشد.

• +5 V DC Power : اختصاص داده شده به برق رسانی به مبدل رسانه اترنت. هر بخش کنترل 1 کانکتور خروجی (J21) را ارائه می دهد که در مجموع 3 در سه بخش است.

همه ولتاژهای خروجی از ماژول های EPSM در backplane منشا می گیرند و مدیریت یکپارچه و عیب یابی را تسهیل می کنند.

3. یکپارچه سازی ماژول های تشخیص زمین

صفحه پشتی IS200EPBPG1A با سه شکاف نصب برای بردهای EGDM (ماژول تشخیص زمین) طراحی شده است که به ترتیب مربوط به بخش های کنترل M1، M2 و C است. ماژول های EGDM همراه با EXAM (ماژول تضعیف کننده) کار می کنند تا عملکرد تشخیص زمین میدانی را برای سیم پیچ میدان ژنراتور پیاده سازی کنند. صفحه پشتی از طریق یک کانکتور 9 پین D-sub، J2C، به EXAM متصل می شود و سیگنال های ورودی تقویت کننده را از سه EGDM، سیگنال های سوئیچینگ برق و رله ارسال می کند. تعریف پین برای J2C به شرح زیر است:

این طراحی یکپارچه به عملکرد تشخیص زمین اجازه می دهد تا منابع صفحه پشتی را با توزیع برق به اشتراک بگذارد و اتصالات کابل اضافی را حذف کند و یکپارچگی سیگنال را افزایش دهد.

4. رابط برق ورودی

IS200EPBPG1A برق 125 ولت DC را از EPDM از طریق سه مجموعه کانکتورهای قفل 2 پین (J1-M1، J1-M2، J1-C) دریافت می کند. تعریف پین برای هر کانکتور به این صورت است: پایه 1 منبع تغذیه +125 ولت DC و پایه 2 بازده مشترک 125 ولت DC است. این طراحی کانکتور قفل به طور موثر از قطع شدن تصادفی به دلیل لرزش جلوگیری می کند و تداوم منبع تغذیه را تضمین می کند.

مشخصات دقیق کانکتور توزیع برق

جدول زیر انواع، مقادیر و تعاریف پین کانکتورهای اصلی خروجی برق در صفحه پشتی IS200EPBPG1A را خلاصه می کند.

طراحی افزونگی و قابلیت اطمینان

IS200EPBPG1A یک جزء سخت افزاری کلیدی است که از معیارهای با قابلیت اطمینان بالا سیستم تحریک EX2100e پشتیبانی می کند. ویژگی‌های افزونگی آن در سطوح مختلف آشکار می‌شود:

• افزونگی ماژول برق : هر بخش کنترلی توسط یک ماژول EPSM مستقل تغذیه می شود. تحت معماری TMR، منابع تغذیه برای بخش‌های M1، M2 و C از یکدیگر مستقل هستند. اگر هر یک از ماژول ها خراب شود، دو بخش باقیمانده همچنان می توانند عملکرد کنترل سیستم را حفظ کنند و اطمینان حاصل شود که سیستم تحریک ژنراتور به دلیل یک خطای منبع تغذیه خاموش نمی شود.

• افزونگی برق ورودی : ورودی 125 ولت DC به هر ماژول EPSM از شبکه منبع تغذیه دوتایی یا سه گانه EPDM (تغذیه شده توسط باتری ایستگاه و/یا منابع برق تصحیح شده متناوب به هم متصل شده) نشات می گیرد، که اطمینان از توان منبع را تضمین می کند.

• جداسازی فیزیکی : خروجی های برق برای سطوح مختلف ولتاژ بر روی کانکتورهای مختلف توزیع می شوند که از مکانیسم های قفل استفاده می کنند. این از قطع برق ناشی از تماس ضعیف یا قرار دادن نادرست جلوگیری می کند.

مشخصات فیزیکی و نصب/تعمیر و نگهداری

IS200EPBPG1A در داخل رک ماژول منبع تغذیه نصب شده است که مجهز به فن های خنک کننده برای دفع گرما از ماژول های برق است. هنگام تعویض هواپیمای پشتی، روش زیر باید دنبال شود (فقط پس از قطع کامل انرژی و مراحل Lockout/Tagout):

1. همه کابل ها را از قسمت بالای صفحه پشتی و کابل آشکارساز زمین در J2C جدا کنید.

2. تمام کابل‌ها و سیم‌کشی برق را از EPDM در سمت چپ ماژول جدا کنید، به‌جز کابل‌های PS1M1، PS1M2 و PS1C که می‌توانید در جای خود بگذارید. سیم کشی را از بریکرهای بالای EPDM جدا کنید.

3. تمام تخته های منبع تغذیه و آشکارساز زمین را از رک جدا کنید.

4. پیچ های نصب قفسه را بردارید و کل قفسه را با براکت EPDM و شکن متصل به بیرون از کابینت بکشید.

5. کابل‌های PS1 را جدا کرده و EPDM و براکت شکن را از قفسه قدیمی جدا کنید، سپس آن را به کنار قفسه جایگزینی که حاوی صفحه پشتی جدید است وصل کنید و کابل‌های PS1 را دوباره وصل کنید.

6. قفسه جایگزین را داخل کابینت قرار دهید، پیچ های نصب را دوباره وارد کنید و آنها را سفت کنید.

7. دوباره تمام تخته های تشخیص برق و زمین را در شکاف های صحیح قرار دهید و پیچ های نصب را محکم کنید.

8. همه کابل ها را مجدداً به کانکتورهای صحیح در backplane و EPDM وصل کنید و سیم کشی EPDM و قطع کننده را دوباره وصل کنید.

از آنجایی که بک‌پلین ماژول‌های EPSM و EGDM را در خود جای می‌دهد، توصیه می‌شود که کاربران یک مجموعه ماژول منبع تغذیه یدکی کامل (شامل صفحه پشتی، ماژول‌ها و فن‌ها) یا حداقل یک هواپیمای پشتی IS200EPBPG1A به تنهایی داشته باشند تا زمان تعمیر را به حداقل برسانند.