GE IS200JPDCG1A Scheda di distribuzione dell'alimentazione

IS200JPDCG1A è una scheda di distribuzione dell'energia progettata da General Electric (GE) per il suo sistema di controllo della turbina a gas Mark VIe™. Questa scheda è il componente principale del modulo di distribuzione dell'alimentazione IS2020JPDC, responsabile principalmente della distribuzione dell'alimentazione a 125 V CC, 115/230 V CA e 28 V CC ad altre schede all'interno del sistema di controllo, fornendo gestione e distribuzione centralizzate dell'alimentazione del sistema.

La scheda IS200JPDCG1A è montata su una base in acciaio all'interno del modulo JPDC. Le dimensioni del modulo sono 6,75 pollici × 19,0 pollici (17,2 cm × 48,26 cm). La scheda integra vari connettori di ingresso e uscita di alimentazione, protezione con fusibili, interruttori a levetta, circuiti di feedback diagnostici e punti di test, fornendo una soluzione completa di distribuzione dell'alimentazione per il sistema di controllo Mark VIe.

IS200JPDCG1A e versioni successive includono un trasformatore di isolamento del segnale aggiunto al percorso del segnale diagnostico A5 (ampiezza del feedback AC1). Ciò fornisce l'isolamento galvanico tra FE/PE e il collegamento della linea CA JAC. Questo miglioramento si traduce in una tolleranza del ±15% nella lettura del segnale di feedback AC1 visualizzata nell'applicazione ToolboxST.

Le caratteristiche principali della scheda IS200JPDCG1A includono:

• Distribuzione a più livelli di tensione: supporta la distribuzione dell'alimentazione per tre livelli di tensione: 125 V CC, 115/230 V CA e 28 V CC.

• Supporto ingresso ridondante: può accettare due ingressi batteria e un ingresso modulo DACA per alimentazione a 125 V CC.

• Supporto TMR: supporta sia configurazioni triple ridondanti modulari (TMR) che simplex per alimentazione a 28 V CC.

• Protezione completa: i circuiti di ingresso e uscita sono protetti da fusibili o polifusibili.

• Feedback diagnostico: fornisce segnali diagnostici estesi sullo stato dell'alimentazione tramite il pacchetto I/O PPDA.

• Punti di test: offre 8 punti di test per una comoda misurazione in loco delle tensioni chiave.

• Configurazione flessibile: i ponticelli consentono la configurazione per il rilevamento del terreno a 125 V CC e le modalità simplex/ridondante a 28 V CC.

• Espansione a margherita: un cavo a nastro a 50 pin si collega ad altre schede di distribuzione per espandere la capacità diagnostica.

  
  

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II. Funzioni principali

Le funzioni principali dell'IS200JPDCG1A includono, ma non sono limitate a, quanto segue:

1. Distribuzione alimentazione 125 V CC

La scheda accetta due ingressi batteria (tramite connettori JD1 e JD2) e un ingresso 125 Vcc da un modulo DACA (tramite connettore JZ2). Ogni ingresso viene in genere instradato attraverso un filtro esterno. I due ingressi della batteria sono collegati in OR insieme dal modulo diodo D1 e sono collegati in OR con la tensione a 125 V CC proveniente dal modulo DACA, formando un bus a 125 V CC denominato PDC. I percorsi di ritorno di tutti gli ingressi a 125 V CC sono collegati insieme ed etichettati NDC. La corrente totale di 125 V CC non deve superare i 20 A.

Tutti e tre gli ingressi da 125 V CC sono flottanti rispetto a terra. Quando è installato il ponticello JP2, ciascun lato del bus da 125 V CC è collegato alla terra FE tramite circa 84 kΩ di resistenza, fornendo un mezzo di rilevamento dei guasti a terra.

2. Distribuzione alimentazione 115/230 V CA

La scheda accetta un ingresso da 115 V CA o 230 V CA tramite il connettore JAC, con una corrente massima consentita di 12,5 A rms. Si prevede che il lato basso o neutro dell'alimentazione in ingresso sia messo a terra. Sono fornite due uscite CA, entrambe protette da un fusibile ritardato da 10 A solo sul lato alto (pin 1 di ciascun connettore). L'uscita su JAC1 è controllata dall'interruttore a levetta SWAC1; l'uscita JAC2 non è commutata.

3. Distribuzione dell'alimentazione a 28 V CC

La scheda supporta la distribuzione di alimentazione TMR o simplex a 28 V CC. Sono forniti tre connettori di ingresso separati da 28 V, JR, JS e JT. Su ciascun connettore, due pin sono collegati in parallelo per aumentare la capacità di trasporto di corrente.

• Otto connettori di uscita senza fusibili: J1, JP1, JCR, JCS, JCT, JRS, JSS, JTS. La corrente di uscita non deve superare 12,5 A.

• Ventisei uscite con protezione polifusibile da 1,6 A: nella configurazione TMR, dieci di queste (JR1-JR10) forniscono potenza 28PR, otto forniscono potenza 28PS e otto forniscono potenza 28PT.

• Un'uscita (P4) con protezione polifusibile da 0,5 A: alimenta il pacchetto I/O PPDA. In risposta alla sovracorrente, il polifusibile si blocca; spegnere e riaccendere per resettarlo.

4. Uscite da 125 V CC ad alimentatori esterni da 125 V CC/28 V CC

Le uscite JIR, JIS e JIT forniscono alimentazione a tre alimentatori esterni da 125 V CC in ingresso/28 V CC in uscita. Queste uscite sono protette da fusibile e controllate dagli interruttori a levetta SW1R, SW1S e SW1T. Sono fornite due opzioni di selezione della fonte di alimentazione:

• Modalità normale: una spina di cortocircuito inserita nel connettore JDB seleziona l'alimentazione a 125 V CC dall'intero bus P125 (alimentato da entrambi gli ingressi della batteria e dall'ingresso DACA).

• Modalità alternativa: spostando la spina di cortocircuito sul connettore JDA si seleziona l'alimentazione per JIR, JIS e JIT solo dalla batteria A, consentendo a un convertitore CA/CC di potenza inferiore di alimentare solo le altre uscite da 125 V CC.

5. Altre uscite da 125 V CC

• Uscite J7A, J7B, J7C: protette da fusibili e controllate da interruttori a levetta, forniscono alimentazione in uscita alla morsettiera di uscita relè TRLY e schede simili.

• Uscite J8A, J8B, J8C: solo protette da fusibile, con un resistore da 22 W inserito in serie su ciascun lato per limitare la potenza di uscita. Questi forniscono alimentazione a schede come la morsettiera di ingresso contatti TBCI, che richiedono una fonte con capacità di cortocircuito limitata per soddisfare i requisiti dell'agenzia.

6. Segnali di feedback diagnostici

La scheda IS200JPDCG1A fornisce segnali di feedback sulla distribuzione dell'alimentazione a IONet tramite il pacchetto I/O PPDA. Il pacchetto I/O PPDA si monta sul modulo JPDC. I segnali diagnostici includono:

I feedback includono anche un ID elettronico che identifica il tipo di scheda, la revisione e il numero di serie.

7. Punti di prova

La scheda dispone di 8 punti di test per una comoda misurazione in loco delle tensioni chiave:

del punto di test	Descrizione
TP1	Linea di ingresso CA ACH (tramite resistenza buffer da 30,1 K)
TP2	Linea di ingresso CA ACL (tramite resistore buffer da 30,1 K)
TP3	Bus positivo da 125 V CC (tramite resistenza buffer da 30,1 K)
TP4	Negativo bus da 125 V CC (tramite resistenza buffer da 30,1 K)
TP5	Lato negativo/di ritorno di tutti e tre gli ingressi da 28 V CC (nessun resistore buffer)
TP6	28PR (ingresso alimentazione TMR 28 V CC positivo R)
TP7	28 CV (ingresso alimentazione TMR 28 V CC positivo S)
TP8	28PT (ingresso alimentazione TMR 28 V CC positivo T)

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III. Applicazioni di sistema

1. Applicazione nel sistema di controllo Mark VIe

IS200JPDCG1A è la scheda di distribuzione dell'alimentazione principale all'interno del sistema di controllo Mark VIe, che fornisce alimentazione a più livelli di tensione a varie schede nel sistema. I suoi ruoli includono:

• Distribuzione centrale dell'alimentazione: distribuisce l'alimentazione in entrata da 125 V CC, 115/230 V CA e 28 V CC a diverse parti del sistema di controllo.

• Gestione dell'alimentazione ridondante: supporta due ingressi batteria e un ingresso del modulo DACA, ottenendo un'alimentazione ridondante tramite la logica OR-ing.

• Supporto di alimentazione TMR: fornisce una distribuzione di alimentazione indipendente da 28 V CC per sistemi ridondanti modulari tripli.

• Diagnostica e monitoraggio: fornisce feedback sullo stato dell'alimentazione a IONet tramite il pacchetto I/O PPDA, consentendo il monitoraggio remoto e la diagnosi dei guasti.

2. Coordinamento con il pacchetto I/O PPDA

Il pacchetto I/O PPDA si monta sul modulo JPDC e si collega alla scheda IS200JPDCG1A tramite il connettore JA1. È responsabile della raccolta dei segnali di feedback della distribuzione della potenza e della loro trasmissione tramite IONet al sistema di controllo. In un sistema PDM basato su JPDC, il pacchetto I/O PPDA deve essere montato sul JPDC.

3. Espansione con collegamento a margherita

Tramite il cavo a nastro a 50 pin sul connettore P2, il JPDCG1A può essere collegato a margherita con altri quadri di distribuzione (come JPOM). Ciò consente di instradare i segnali diagnostici provenienti da un massimo di quattro schede aggiuntive al JPDC per la raccolta unificata da parte del pacchetto I/O PPDA. In caso di collegamento a margherita, la successiva posizione disponibile sarà due gruppi più in alto.

4. Scenari applicativi tipici

• Sistemi di controllo di turbine a gas: forniscono la distribuzione dell'alimentazione per varie schede all'interno del sistema di controllo Mark VIe.

• Sistemi di controllo delle turbine a vapore: funge da centro di distribuzione dell'energia, fornendo schede I/O, schede relè, ecc.

• Centrali elettriche a ciclo combinato: forniscono la gestione centralizzata dell'energia nei sistemi di controllo DCS o PLC.

• Controllo di turbine industriali: offre una distribuzione affidabile dell'alimentazione per applicazioni di controllo critiche che richiedono alimentazione ridondante.

  
  

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IV. Descrizione dettagliata dell'interfaccia

1. Connettori di ingresso e uscita CA

2. Connettori di ingresso da 125 V CC

3. Connettori di uscita da 125 V CC

4. Connettori di ingresso e uscita da 28 V CC

5. Interfacce diagnostiche e di controllo

6. Interruttori a levetta

7. Punti di prova

del punto di prova	del segnale	Buffer
TP1	Ingresso CA ACH	Resistore in serie da 30,1K
TP2	Ingresso CA ACL	Resistore in serie da 30,1K
TP3	Positivo bus 125 Vcc	Resistore in serie da 30,1K
TP4	Negativo bus 125 Vcc	Resistore in serie da 30,1K
TP5	Ritorno comune ingressi 28 Vcc	Nessuno
TP6	28PR (28 Vcc R positivo)	Nessuno
TP7	28 CV (28 V CC S positivo)	Nessuno
TP8	28PT (28 Vcc T positivo)	Nessuno

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V. Configurazione e funzionamento

1. Configurazione TMR a 28 V CC

Gli ingressi di alimentazione separati da 28 V CC vengono ricevuti tramite i connettori JR, JS e JT. I lati positivi dei tre ingressi sono collegati a bus di alimentazione separati, designati rispettivamente come 28PR, 28PS e 28PT. I lati di ritorno dei tre ingressi sono collegati insieme e designati come 28N. La potenza in uscita viene distribuita dai tre bus tramite connettori di uscita R, S e T separati.

2. Configurazione semplice da 28 V CC

È possibile ricevere uno, due o tre ingressi di alimentazione da 28 V CC tramite i connettori JR, JS e JT. I tre bus di potenza possono essere collegati in un unico bus inserendo i ponticelli tra i morsetti 1, 2 e 3 della morsettiera TB1. Tutti i connettori di uscita sono alimentati da questo singolo bus da 28 V CC.

3. Configurazione delle uscite da 125 V CC per alimentatori esterni

La sorgente per le uscite JIR, JIS, JIT viene selezionata dalla posizione delle spine di cortocircuitazione su JDA e JDB:

• JDB inserito: modalità normale, alimentazione prelevata dall'intero bus P125 (alimentato da entrambi gli ingressi batteria e dall'ingresso DACA).

• JDA inserito: modalità alternativa, alimentazione prelevata solo dalla batteria A.

Avvertenza importante: non ponticellare mai i connettori JDA e JDB contemporaneamente!

4. Configurazione del rilevamento dei guasti a terra

Il ponticello JP2 configura il rilevamento dei guasti a terra per il bus a 125 V CC:

• JP2 installato: ciascun lato del bus da 125 V CC è collegato alla terra FE tramite resistori da circa 84 kΩ, fornendo un mezzo di rilevamento dei guasti a terra.

• JP2 Rimosso: il bus da 125 V CC è flottante rispetto a terra, impedenza >1500 kΩ.

5. Precauzioni per il funzionamento dell'interruttore

Quando gli interruttori SW1R, SW1S e SW1T sono su OFF, attendere almeno 30 secondi prima di riaccenderli. Ciò previene danni ai circuiti di ingresso degli alimentatori da 28 V CC.

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VI. Installazione e sostituzione

1. Posizione di montaggio

Il modulo JPDC è generalmente montato verticalmente, con il connettore di ingresso 115/230 V CA (JAC) nella parte inferiore. È fissato con quattro viti utilizzando i fori di montaggio situati nella parte superiore e inferiore della base del modulo. I quadri di distribuzione sono solitamente montati in basso nell'armadio per facilitare la messa a terra.

2. Requisiti di messa a terra

Il sistema di controllo Mark VIe divide la terra in Terra protettiva (PE) e Terra funzionale (FE):

• Terra PE: deve essere collegato a un collegamento a terra appropriato in conformità con tutti gli standard locali. La messa a terra minima deve essere in grado di trasportare 60 A per 60 secondi con una caduta non superiore a 10 V.

• Terra FE: deve essere collegata al sistema di terra PE in un punto.

I circuiti FE sulla scheda JPDC sono messi a terra tramite supporti di montaggio metallici fissati alla lamiera sottostante del modulo. I corpi metallici degli interruttori sulla scheda sono collegati ai circuiti PE. Fili di terra separati dal modulo JPDC, tramite collegamenti a vite E5 e/o E6, devono essere collegati al bus PE della custodia.

3. Procedura di sostituzione

Nota importante: per sostituire un JPDC, sostituire l'intero modulo. NON rimuovere la scheda dalla piastra di montaggio.

Avvertenze di sicurezza:

• Prima di sostituire le morsettiere, assicurarsi che siano seguite tutte le procedure di blocco/tagout.

• Trattare tutte le tavole con tecniche di movimentazione sensibili all'elettricità statica. Indossare un braccialetto per la messa a terra e conservare le schede in borse antistatiche.

Passaggi di sostituzione:

1. Lockout/Tagout: blocca e/o tagout tutte le fonti di energia sul modulo.

2. Verificare lo spegnimento: controllare la tensione su ciascun terminale per assicurarsi che non sia presente tensione.

3. Configurazione dei record: prendere nota dell'orientamento del modulo e della posizione di eventuali connessioni saltate. Verificare le etichette e scollegare tutti i connettori.

4. Rimuovere i fili di terra: svitare e rimuovere i fili di terra della scheda.

5. Rimuovere l'hardware di montaggio: rimuovere l'hardware utilizzato per fissare il modulo all'armadio.

6. Ispeziona nuovo modulo: ispezionare il nuovo modulo per eventuali danni dovuti alla spedizione.

7. Installa nuovo modulo: installare il nuovo modulo nell'armadio nello stesso orientamento del vecchio modulo.

8. Verifica ponticelli: verifica che tutte le connessioni saltate sul nuovo modulo siano uguali a quelle del vecchio modulo.

9. Ricollegare i cavi di terra: ricollegare i cavi di terra della scheda.

10. Ricollega connettori: ricollega tutti i connettori dei fili e dei cavi.

11. Ripristina alimentazione: rimuovere il blocco/tagout e ripristinare l'alimentazione al modulo.

12. Test funzionale: testare/verificare che tutti gli interruttori, i fusibili, i LED e i pacchetti I/O funzionino correttamente.