Carte de mise à l'échelle de retour de tension GE DS200NATOG2A

Le DS200NATOG2A est une carte de mise à l'échelle à retour de tension conçue par General Electric (GE) Motors & Industrial Systems pour ses systèmes LCI (Load Commutated Inverter) et ses systèmes de contrôle de pont SCR. Appartenant à la série NATO (Voltage Feedback Scaling Board), cette carte fait partie du groupe G2 et représente la révision A. Elle sert de composant essentiel dans les systèmes d'entraînement haute tension GE pour mesurer et fournir avec précision un retour des tensions du pont SCR.

La fonction principale de la carte de mise à l'échelle de retour de tension NATO est d'atténuer les signaux haute tension CA (triphasé) et CC haute tension (bus positif et négatif) du pont SCR vers des niveaux basse tension qui peuvent être traités par le système de contrôle, permettant aux cartes de contrôle du fond de panier VME d'acquérir avec précision les signaux de retour de tension du pont. La carte contient cinq chaînes identiques, connectées en série, de résistances de précision, correspondant aux tensions alternatives triphasées (phases A, B, C) et aux tensions positives et négatives du bus DC. En sélectionnant différentes combinaisons de connecteurs d'entrée et de cavaliers, la carte peut être configurée pour s'adapter à différents niveaux de tension d'entrée de 1 200 V à 6 900 V, fournissant ainsi une sortie basse tension unifiée au système de contrôle.

La carte DS200NATOG2A est la version du groupe G2. La principale différence par rapport à la version G1 est que la version G2 utilise des cavaliers pour remplacer les deux résistances inférieures de chaque chaîne de résistances, réduisant ainsi le nombre de résistances par chaîne à quatre, ce qui la rend adaptée aux applications à basse tension. La carte est conçue pour répondre aux exigences des environnements industriels à haute tension et présente les caractéristiques suivantes :

• Chaînes de résistances de haute précision : utilise des résistances de précision connectées en série pour garantir la précision et la stabilité de l'atténuation de tension.

• Configuration de tension flexible : prend en charge différents niveaux de tension d'entrée de 1 200 V à 6 900 V grâce à des combinaisons de connecteurs et de cavaliers.

• Cinq canaux d'atténuation indépendants : traite séparément les tensions CA triphasées et les tensions du bus CC positives/négatives, totalisant cinq canaux indépendants.

• Protection contre les surtensions : chaque sortie de chaîne de résistances est équipée d'une varistance à oxyde métallique (MOV) pour éviter une tension de sortie excessive si le câble de sortie est déconnecté.

• Conception compacte : produit tous les signaux de tension atténués via un seul connecteur de câble plat à 20 broches, simplifiant ainsi le câblage.

• Conception passive : la carte ne contient aucun fusible, LED ou composant remplaçable par l'utilisateur, garantissant une grande fiabilité.

Ce produit est largement utilisé dans les systèmes d'onduleurs à commutation de charge LCI, les entraînements à fréquence variable moyenne et haute tension, les grands systèmes de démarrage de moteurs synchrones et diverses applications d'électronique de puissance industrielle nécessitant une mesure précise de la tension du pont SCR.

II. Fonctions clés

1. Atténuation de tension haute tension

La fonction principale de la carte DS200NATOG2A est d'atténuer les signaux haute tension du pont SCR vers des niveaux basse tension pouvant être traités par le système de contrôle. La carte contient cinq chaînes de résistances de précision, chacune correspondant à un signal de tension d'entrée :

Le rapport d'atténuation de chaque chaîne de résistances est configuré en sélectionnant différentes combinaisons de connecteurs d'entrée et de cavaliers de fils, garantissant que les signaux de sortie se situent dans la plage acceptable du système de contrôle.

2. Configuration flexible du niveau de tension

La carte DS200NATOG2A prend en charge la configuration pour différents niveaux de tension d'entrée. En sélectionnant différentes combinaisons de connecteurs d'entrée (Jx, JxA, JxB) et de cavaliers (WJ1-WJ10), la carte peut prendre en charge les niveaux de tension suivants :

La version du groupe G2 utilise des cavaliers pour remplacer les deux résistances inférieures de chaque chaîne, réduisant ainsi le nombre de résistances par chaîne de 6 à 4, ce qui la rend adaptée aux niveaux de tension inférieurs tels que 4 200 V, 2 200 V et 1 200 V.

3. Protection contre les surtensions

Chaque sortie de chaîne de résistances est mise en parallèle avec une varistance à oxyde métallique (MOV). Si le câble ruban de sortie est déconnecté alors que la tension d'entrée est présente, le MOV empêche la tension de sortie de devenir excessivement élevée, protégeant ainsi les circuits de commande en aval contre les dommages. Une extrémité de chaque MOV est connectée au connecteur de mise à la terre JG via les broches 2, 14 et 20 du connecteur JV.

4. Sortie de signal

Les tensions de sortie atténuées des cinq chaînes de résistances sont transmises au fond de panier VME (VBPL) via un seul connecteur de câble plat à 20 broches JV. L'affectation des broches du connecteur JV est la suivante :

5. Conception passive

La carte DS200NATOG2A utilise une conception purement passive, ne contenant aucun fusible, LED, composant réglable ou pièce remplaçable par l'utilisateur. Cette conception améliore la fiabilité de la carte et réduit la probabilité de panne. Cependant, si la carte tombe en panne, elle doit être remplacée dans son ensemble.

III. Architecture matérielle

1. Structure du conseil d'administration

La carte DS200NATOG2A utilise une structure de carte de circuit imprimé standard avec une conception simplifiée, contenant uniquement les circuits d'atténuation haute tension essentiels. Le tableau comprend :

• Cinq chaînes de résistances de précision : chaque chaîne est constituée de plusieurs résistances de précision connectées en série.

• Connecteurs d'entrée Stab : 15 au total (3 par chaîne) pour connecter des signaux d'entrée haute tension.

• Cavaliers : 10 au total (2 par chaîne) pour configurer les niveaux de tension du groupe G2.

• Connecteur de câble plat de sortie JV : connecteur à 20 broches pour la sortie de signaux de tension atténués.

• Varistors à oxyde métallique : 5 (MV1-MV5), une par chaîne, offrant une protection contre les surtensions.

• Points de test : 5 (TP1-TP5) pour les tests basse tension en usine uniquement.

2. Composition des chaînes de résistance

Dans la version groupe G2, chaque chaîne contient 4 résistances de précision, les positions des deux résistances inférieures étant remplacées par des cavaliers. En prenant la chaîne A comme exemple, les résistances R1-R4 sont les résistances efficaces, tandis que R5 et R6 sont remplacées par des cavaliers WJ1 et WJ2. Des dispositions similaires s'appliquent aux autres chaînes de résistances.

3. Connecteurs poignardés

La carte dispose de 15 connecteurs d'entrée, répartis en cinq groupes de trois. La convention de dénomination et les fonctions sont les suivantes :

Remarque : Pour les cartes du groupe G2, les deux résistances inférieures sont remplacées par des cavaliers, de sorte que le nombre réel de résistances est réduit, mais le nom du connecteur d'entrée reste inchangé.

4. Cavaliers

La carte du groupe G2 utilise 10 cavaliers pour remplacer les deux résistances inférieures de chaque chaîne. Les fonctions de chaque cavalier sont les suivantes :

IV. Description détaillée de l'interface

1. Connecteur de sortie JV

JV est un connecteur de câble plat à 20 broches utilisé pour émettre les cinq signaux de tension atténués vers le fond de panier VME (VBPL). Les affectations des broches sont les suivantes :

2. Connecteurs d'entrée Stab

La carte dispose de 15 connecteurs d'entrée, répartis en cinq groupes de trois. Le nom et la fonction de chaque connecteur sont les suivants :

Remarque : Pour les cartes du groupe G2, les deux résistances inférieures sont remplacées par des cavaliers, de sorte que le nombre réel de résistances est réduit, mais le nom du connecteur d'entrée reste inchangé.

3. Cavaliers

La carte du groupe G2 utilise 10 cavaliers pour remplacer les deux résistances inférieures de chaque chaîne. Les fonctions de chaque cavalier sont les suivantes :

V. Configuration et paramètres

1. Configuration du niveau de tension

Le niveau de tension de la carte DS200NATOG2A est configuré en sélectionnant des combinaisons de connecteurs d'entrée et de cavaliers. Pour la carte du groupe G2, les niveaux de tension configurables et les méthodes de configuration correspondantes sont les suivantes :

2. Exemples de configuration

Configuration pour une tension d'entrée de 4 200 V :

• Assurez-vous que les 10 cavaliers (WJ1-WJ10) sont installés.

• Utilisez des connecteurs JxA (JAA, JBA, JCA, JDA, JEA) pour connecter l'alimentation d'entrée.

• Chaque chaîne possède 4 résistances et la tension de sortie est d'environ 1,820 V rms.

Configuration pour une tension d'entrée de 2 200 V :

• Assurez-vous que les 10 cavaliers (WJ1-WJ10) sont installés.

• Utilisez des connecteurs JxA (JAA, JBA, JCA, JDA, JEA) pour connecter l'alimentation d'entrée.

• Chaque chaîne possède 2 résistances et la tension de sortie est d'environ 1,905 V rms.

Configuration pour une tension d'entrée de 1 200 V :

• Assurez-vous que les 10 cavaliers (WJ1-WJ10) sont installés.

• Utilisez des connecteurs JxB (JAB, JBB, JCB, JDB, JEB) pour connecter l'alimentation d'entrée.

• Chaque chaîne possède 2 résistances et la tension de sortie est d'environ 2,075 V rms.

3. Considérations relatives au remplacement du conseil d'administration

Lors du remplacement d'une carte NATO, assurez-vous que les paramètres du cavalier sur la nouvelle carte correspondent à ceux de la carte à remplacer. Étant donné que les cartes des groupes G1 et G2 ont des configurations matérielles différentes (nombre de résistances et réglages des cavaliers), les cartes de remplacement doivent appartenir au même groupe.

VI. Installation et entretien

1. Emplacement de montage

La carte DS200NATOG2A est généralement installée dans la zone haute tension à proximité du pont SCR, se connectant directement aux signaux haute tension via des connecteurs stab, et au fond de panier VME du système de contrôle via le câble plat JV.

2. Étapes d'installation

1. Vérifiez que l'alimentation est coupée : coupez l'alimentation du système, attendez plusieurs minutes que les condensateurs haute tension se déchargent et utilisez un équipement de test haute tension pour vérifier qu'aucune alimentation n'est présente.

2. Porte de l'armoire ouverte : accédez à la zone du tableau de câblage imprimé.

3. Localiser la position de montage : identifiez la position d'installation de la carte OTAN.

4. Installez la carte : alignez la carte OTAN avec les entretoises et fixez-la avec des rondelles de blocage.

5. Connectez les câbles d'entrée : sélectionnez les connecteurs plats appropriés en fonction de la configuration et connectez les câbles d'entrée haute tension.

6. Connecter le câble de sortie : connectez le câble plat JV à la carte de distribution et d'état de la porte ou au fond de panier VME.

7. Vérification à la mise sous tension : une fois l'installation terminée, effectuez une vérification à la mise sous tension conformément aux procédures de mise en service du système.

3. Étapes de suppression

1. Vérifiez que l'alimentation est coupée : assurez-vous que le système a été mis hors tension et effectuez un test pour vérifier qu'aucune alimentation n'est présente.

2. Débranchez les câbles : débranchez soigneusement le câble plat JV et tous les connecteurs d'entrée.

3. Retirer les rondelles de blocage : retirez les rondelles de blocage fixant la planche.

4. Retirez la planche : gardez la planche à niveau et retirez-la soigneusement avec les deux mains.

4. Recommandations d'entretien

• Sécurité haute tension : soyez toujours conscient des risques liés à la haute tension pendant la maintenance ; même après la mise hors tension du système, les condensateurs haute tension peuvent encore conserver leur charge.

• Précautions ESD : portez toujours une sangle de mise à la terre lors de la manipulation des cartes. Rangez les planches dans des sacs antistatiques.

• Inspection périodique : vérifiez que les connecteurs sont sécurisés et que les câbles plats sont intacts.

• Gestion des pièces de rechange : il est recommandé de conserver au moins une carte OTAN identique sur site comme pièce de rechange afin de minimiser les temps d'arrêt.

VII. Applications

La carte de mise à l'échelle de retour de tension DS200NATOG2A est largement utilisée dans les applications industrielles suivantes :

• Systèmes d'onduleurs à commutation de charge LCI : fournit des signaux de retour de tension précis pour les ponts SCR.

• Variateurs de fréquence moyenne et haute tension : permet de mesurer la tension dans les variateurs de tension de 4,16 kV et plus.

• Grands systèmes de démarrage de moteurs synchrones : surveille la tension du pont pendant le démarrage du moteur.

• Systèmes de démarrage de turbine à gaz : Fournit un retour de tension dans les démarreurs statiques.

• Équipement d'électronique de puissance industrielle : diverses applications nécessitant la mesure des hautes tensions du pont SCR.