PRO-SERW s.c. SOSNOWIEC

Transkrypt

1 s.c. SOSNOWIEC ul. Lipowa 11, SOSNOWIEC te.l/fax: , tel STOJAK ZASILANIA BUFOROWEGO PS-SZB41BN Dokumentacja Techniczno-Ruchowa Nazwa dokumentu Str. Rys Data Zastępuje Opracował Sprawdził Wyd DTR PS-SZB41BN DTR SZB J. Ostrowski L. Hanak 4

2 SPIS TREŚCI 1. Wstęp 2. Zastosowanie 2 1. Przeznaczenie stojaka SZB41BN 2.2 Konstrukcja mechaniczna 2.3. Dane techniczne stojaków 3. Opis techniczny 3.1. Opis wyposażenia stojaka 3.2. Urządzenia zasilające Zasilacze Baterie akumulatorów 3.3. Urządzenia zabezpieczające 3.4. Urządzenia kontrolne Zespół kontroli zasilania ZKZ Moduł bateryjny DR-UPS Styk kontrolny DC OK 4. Instalowanie, obsługa i eksploatacja Transport 4.2. Instalowanie 4.3. Uruchomienie Stojak SZB41BN/12 i SZB41BN/ Stojak SZB41BN/12/ARG 4.4. Obsługa okresowa 4.5. Usuwanie uszkodzeń 5. Informacje dodatkowe 5.1. Uwagi producenta SPIS RYSUNKÓW Rys. 1. Wymiary i rozmieszczenie urządzeń stojaków SZB41BN Rys. 2. SZB41BN/12 - schemat elektryczny Rys. 3. SZB41BN/24 - schemat elektryczny Rys. 4. SZB41BN/AGR - schemat elektryczny Rys. 7,8. Listwa We Wy systemu SZB41 dtr_ps-szb41bn 2

3 1. WSTĘP Niniejsza DTR jest przeznaczona dla użytkowników jednoobwodowych stojaków zasilających typu SZB41BN. Zawiera ona dane techniczno-eksploatacyjne oraz wskazówki niezbędne do poznania budowy, funkcjonowania i sposobu obsługi tych stojaków. Podano w niej także niezbędne zalecenia dotyczące instalowania i eksploatacji urządzeń oraz postępowanie w przypadku usterek. 2. ZASTOSOWANIE 2.1. Przeznaczenie stojka SZB41BN Stojak zasilania buforowego typu SZB41BN przeznaczony jest do zasilania urządzeń srk wymagających bezprzerwowego zasilania prądem stałym. Zasilanie buforowane jest przez baterie bezobsługowych akumulatorów kwasowych. Pierwotnym źródłem zasilania jest jednofazowa sieć prądu przemiennego 230V/50 Hz. Układ zasilania wyposażony jest w systemy zabezpieczające przed przeładowaniem jak i nadmiernym rozładowaniem baterii oraz zwarciami w zasilanych odbiornikach. Stojak SZB41BN produkowany jest w następujących odmianach: SZB41BN/12 o wyjściowym napięciu nominalnym 12VDC SZB41BN/24 o wyjściowym napięciu nominalnym 24VDC SZB41BN/12/AGR o wyjściowym napięciu nominalnym 12VDC przeznaczony do ładowania akumulatora rozruchowego agregatu prądotwórczego 2.2. Konstrukcja mechaniczna. Wszystkie urządzenia zabudowane są na stojaku o gabarytach 1135x460x300mm, zespawanym ze stalowych kształtowników. Wygląd stojaków przedstawia rys1. System przeznaczony jest do zabudowy w pomieszczeniach zamkniętych. Stojak posiada uszy, za pomocą których można go przymocować do ściany. Nogi stojaka zakończone są plastikowymi zatyczkami, w których znajdują się śruby do wypoziomowania stojaka. dtr_ps-szb41bn 3

4 2.3. Dane techniczne stojaków SZB41BN: SZB41BN/12/AGR SZB41BN/12 SZB41BN/24 Napięcie zasilania pierwotnego V/50Hz Maksymalna moc pobierana z sieci 400VA 145VA 280VA Napięcia wyjściowe stałoprądowe (nominalne) 12V 12V 24V Maksymalne napięcie 13,8V ładowania akumulatorów (14,4V) 13,8V 27,6V Maksymalny prąd obciążenia ciągłego --- 8A 8A Maksymalny czasowy prąd obciążenia 720A (czas rozruchu) 20A (do czasu rozładowania baterii) 30A (do czasu rozładowania baterii) Zespół zasilający PB DR DRP Akumulatory Kwasowe Bezobsługowe 1x12V/100Ah Kwasowe Bezobsługowe 1x12V/100Ah Kwasowe Bezobsługowe 2x12V/100Ah Gabaryty 1135x460x OPIS TECHNICZNY Opis wyposażenia stojaka. Wyposażenie elektryczne stojaka SZB41BN podzielić można na następujące grupy urządzeń: urządzenia zasilające - zasilacze, akumulatory, urządzenia zabezpieczające - wyłączniki instalacyjne i ograniczniki przepięć, urządzenia kontrolne zespół kontroli zasilania Urządzenia zasilające Zasilacze W odmianie SZB41BN/24 zastosowano zasilacz DRP , a w odmianie SZ41BN/12 zasilacz DR Zasilacze przystosowane są do montażu na szynie DIN TS35. Zasilacze DRP o napięciu zasilania 230V/50Hz i napięciu wyjściowym 24V działa na zasadzie impulsowego przetwarzania wejściowego napięcia stałego przy stałej częstotliwości (100kHz) modulacji współczynnika wypełnienia impulsów. Dzięki temu osiągnięto małe tętnienia, wysoką sprawność, niewielkie wymiary oraz ciężar zasilaczy. Zasilacze posiadają układ dtr_ps-szb41bn 4

5 korekcji współczynnika mocy PFC. Zasilacz DR różni się od opisanego wyżej tym, że nie posiada układu korekcji współczynnika mocy. W odmianie SZB41BN/12/AGR zastosowano ładowarkę o 3-etapowej charakterystyce ładowania PB W początkowej fazie ładowarka dostarcza maksymalny prąd, jaki może wydać przy napięciu 14,4V (praca jako źródło prądowe). Po pewnym czasie (gdy prąd spadnie poniżej maksymalnego) przechodzi do pracy jako źródło napięcia. Oba etapy sygnalizowane są świeceniem LED na kolor czerwony. Kiedy prąd dostarczany do akumulatora spadnie do 10% maksymalnego, ładowarka przechodzi w tryb prądu konserwującego. Napięcie na wyjściu spada do 13,6V, a LED świeci na kolor zielony. Zasilacze i ładowarka zabezpieczone są przed zwarciem na wyjściu, przeciążeniami oraz termicznie. Chłodzenie odbywa się w układzie otwartym bez wymuszonego obiegu powietrza. dtr_ps-szb41bn 5

6 Specyfikacja stosowanych zasilaczy Typ zasilacza DR DRP Wyjście Napięcie DC 12V 24V Prąd znamionowy 10A Zakres prądowy 0 10A Moc znamionowa 120W 240W Tętnienie i szum 80mVp-p Przedział regulacji napięcia 12 14V 24 28V Stabilność napięcia +/-2% +/-1% Korekcja obciążeniowa +/-1% Wejście Zakres napięcia VAC VAC Zakres częstotliwości 47 63Hz Współczynnik mocy - 0,96 przy pełnym obciążeniu Sprawność 80% 84% Pobór prądu 1,6A 1,4A Prąd upływu Zabezpieczenia <3,5mA Przeciążeniowe % mocy znamionowej, typ zabezpieczenia ciągłe ograniczanie prądowe do momentu usunięcia przyczyny Wysokie napięcie 15 16,5V, dtr_ps-szb41bn 6 typ zabezpieczenia odłączenie napięcia wyjściowego oraz załączenie w celu przywrócenia pracy prawidłowej 30 36V, typ zabezpieczenia odłączenie wyjściowego napięcia oraz załączenie w celu przywrócenia prawidłowej pracy Przegrzanie 100 +/-5 0 C testowane na radiatorze tranzystora kluczującego, typ zabezpieczenia odłączenie napięcia wyjściowego oraz załączenie w celu przywrócenia prawidłowej pracy Warunki środowiskowe Temperatura pracy C C Dopuszczalna wilgotność pracy 20 90% nie kondensująca Wibracja Hz; 2G 10min./1cykl; 60min. dla osi X Y Z Bezpieczeństwo użytkowania Standardy bezpieczeństwa Odporność napięciowa UL508, UL , I/P-O/P 3kVAC,

7 I/P-FG 1,5kVAC, Rezystancja izolacji I/P-O/P 100MU/500VDC, I/P-FG 100MU/500VDC, Przewodzenie i emisja EMI EN55011, EN55022 (CISPR22), Odporność EMS EN /3/4/5/6/8/11, ENV50204, EN55024, Inne Wymiary 66x125x100mm 125x125x100mm Waga 0,8kg 1,2kg Baterie akumulatorów We wszystkich odmianach stojaków zastosowane są bezobsługowe akumulatory kwasowe. Napięcie końcowe ładowania baterii akumulatorów 24V ustawiane jest fabrycznie w zasilaczach DRP na wartość około 27,6V (w temperaturze otoczenia 20 0 C), a dla baterii akumulatorów 12V napięcie końcowe zasilaczy DR ustawiane jest na 13,8V Urządzenia zabezpieczające Jako zabezpieczenia przeciwporażeniowego zastosowano metodę samoczynnego wyłączenia zasilania. Polega ona na połączeniu części przewodzących, które powinny mieć zaciski ochronne z przewodem ochronnym PE. Dzięki temu przy uszkodzeniu izolacji podstawowej utworzona zostanie pętla zwarciowa, której impedancja zwarciowa powinna być skoordynowana z charakterystyką zwarciową zabezpieczenia obwodu, w którym powstało zagrożenie. Powoduje to, że prąd zwarciowy osiąga wartość umożliwiającą samoczynne zadziałanie zabezpieczenia wyłączającego w wymaganym czasie. Układ zasilania urządzeń SZB41BN przystosowany jest do podłączenia do sieci typu TN-S. W układzie TN-S funkcję przewodu neutralnego (N) i przewodu ochronnego (PE) spełniają osobne przewody. W układzie TN-S przy przyjętej ochronie przez samoczynne wyłączenie można stosować (urządzenie B na rysunku obok) bezpieczniki topikowe, wyłączniki instalacyjne i wyłączniki różnicowoprądowe. W SZB41BN zastosowano wyłącznik instalacyjny o charakterystyce typu B i prądzie I nom =6A. Zgodnie z zaleceniami normy PN-ICE najlepiej żeby zastosowany wyłącznik instalacyjny był w stanie rozłączyć obwód zasilania w czasie 0,2s. Dla wyłącznika użytego w SZB41 z jego charakterystyki wynika, że jest on w stanie wyłączyć zasilanie w 0,2s dla prądów z przedziału 18-30A. Zgodnie z normą musi być spełniony następujący warunek: Z I < U s a 0 dtr_ps-szb41bn 7

8 gdzie: Z s impedancja pętli zwarcia I a prąd zapewniający samoczynne zadziałanie urządzenia ochronnego w czasie 0,2s U 0 napięcie fazowe sieci energetycznej Dla użytego zabezpieczenia w SZB41BN warunek ten spełnia: Z s 230V < < 12, 77Ω 18A Wynik ten należy pomniejszyć o 25%, a zatem impedancja pętli zwarcia dla SZB41BN powinna być Z s 10Ω. Jako zabezpieczenia zwarciowe również użyto wyłączniki instalacyjne S191-B6 (dla zasilacza i dla gniazda sieciowego). Zasilacze DRP i DR wyposażone są w elektroniczne zabezpieczenie nadprądowe powodujące przejście zasilacza przy przeciążeniu ponad I nom na pracę z charakterystyką stałoprądową tzn. stabilizację prądu na poziomie I nom przy jednoczesnym obniżeniu napięcia wyjściowego. Jest to sytuacja normalna przy ładowaniu baterii po długotrwałym braku zasilania sieciowego. Baterie akumulatorów zabezpieczone są przed skutkami zwarć bezpiecznikami typu samochodowego, które można stosować dla prądu stałego o napięciu maksymalnym 32V Urządzenia kontrolne Zespół kontroli zasilania ZKZ-02. W stojaku zasilania buforowego wykonanie SZB41BN/12 z zasilaczem współpracuje zespół ZKZ-02- SO, którego zadaniem jest kontrolowanie napięcia wyjściowego. Do wyprowadzeń 1, 2 i 3 zespołu podłączony jest styk przełączny przekaźnika, który sygnalizuje uszkodzenie zasilacza. W celu niedopuszczenia do nadmiernego rozładowania baterii, układy elektroniczne zespołu ZKZ-02-SO dokonują ciągłego pomiaru napięcia na baterii i porównują go z zadanym napięciem progowym (dla 12V akumulatorów kwasowych wynosi on około 9 10V). Poziom dopuszczalnego rozładowania określany jest przez producenta akumulatorów i w przypadku kwasowych akumulatorów bezobsługowych jest parametrem krytycznym tzn. rozładowanie baterii poniżej tego poziomu prowadzi do nieodwracalnych zmian fizyko-chemicznych w akumulatorze, obniżenia jego sprawności i skrócenie żywotności. Jeżeli napięcie na baterii obniży się poniżej napięcia progowego, układ elektroniczny automatycznie odłączy akumulatory od obciążenia. Ponowne przyłączenie odbiorów do baterii akumulatorów odbywa się automatycznie po pojawieniu się napięcia z zasilacza. dtr_ps-szb41bn 8

9 Moduł bateryjny DR-UPS40. W stojaku zasilania buforowego wykonanie SZB41BN/24 z zasilaczem współpracuje moduł DR-UPS40, którego zadaniem jest kontrolowanie napięcia wyjściowego. Zasada działania modułu jest następująca: podczas pracy sieciowej układ DR-UPS40 zasila odbiory i ładuje akumulatory aby układ spełniał swoje zadanie, należy ustawić napięcie wyjściowe podłączonego zasilacza na wartość 27,6V gdy zaniknie zasilanie sieciowe, układ przełącza się na pracę bateryjną i zasila odbiory wprost z baterii praca bateryjna sygnalizowana jest zwarciem styku przekaźnika 1: BAT DISCHARGE oraz zapaleniem żółtej diody LED - stan ten pojawia się dopiero wtedy, gdy napięcie baterii spadnie poniżej 24V, a więc gdy baterie są naładowane powyżej 24V przejście na pracę bateryjną nie jest w żaden sposób sygnalizowane powrót zasilania sieciowego podczas pracy bateryjnej powoduje otwarcie styku przekaźnika 1:BAT DISCHARGE oraz zgaszenie żółtej diody LED podczas pracy bateryjnej, gdy napięcie baterii spadnie poniżej 21,9V, zwiera się styk przekaźnika 2: BAT FAIL i zapala czerwona dioda LED RGR Rozłączenie Głębokiego Rozładowania - funkcja, w którą wyposażono DR-UPS40 zapobiega głębokiemu rozładowaniu baterii, rozłącza baterie od odbiorów w sytuacji, gdy napięcie baterii spadnie poniżej 20,8V, stan ten sygnalizowany jest rozłączeniem wszystkich trzech styków przekaźników (w tym styku przekaźnika 3: DC OK) oraz zgaśnięciem wszystkich trzech sygnalizacyjnych diod LED Styk kontrolny DC OK. W stojakach zasilania buforowego wykonanie SZB41BN/12 i SZB41BN/24 styk kontrolny DC OK modułu bateryjnego DR-UPS40 (ZKZ 02) połączono w szereg z stykiem przekaźnika kontrolującego napięcie sieci 230V/50HZ i wyprowadzono je na listwę wyjściową DC. Dzięki temu można zdalnie kontrolować obecność napięcia zasilającego na zasilaczach lub uszkodzenie zasilacza. 4. INSTALOWANIE, OBSŁUGA I EKSPLOATACJA Transport. Kompletny stojak SZB41BN podlega kontroli w zakładzie produkcyjnym. Do transportu stojaka demontowane są akumulatory. Szczególnej ostrożności wymaga transport akumulatorów bezobsługowych. Akumulatory te dostarczane są w stanie wypełnienia elektrolitem i naładowania. W czasie transportu należy je chronić przed przewróceniem, gwałtownymi wstrząsami, uderzeniami oraz przed zwarciem biegunów. Bieguny dodatnie akumulatorów powinny być osłonięte plastikowymi nakładkami. dtr_ps-szb41bn 9

10 4.2. Instalowanie Po ustawieniu stojaka należy go wypoziomować za pomocą śrub będących zakończeniem nóg stojaka i przeprowadzić jego montaż w następującej kolejności: ustawić wszystkie wyłączniki instalacyjne skrzynki rozdzielczej w położeniu 0, wyjąć bezpiecznik typu samochodowego z gniazda po lewej stronie listwy wyjściowej DC, na półkach baterii ustawić akumulatory, przykręcić klemy do wyprowadzeń akumulatorów, przyłączyć w pierwszej kolejności uziom a następnie przewody doprowadzające napięcie 230V/50Hz Uruchomienie Stojaki SZB41BN/12 i SZB41BN/24: załączyć napięcie 230V/50Hz wyłącznikiem instalacyjnym B1 oraz napięcie do gniazda sieciowego wyłącznikiem B2, w zasilaczach i modułach bateryjnych powinny zapalić się wskaźniki DC OK, zmierzyć napięcie sieci w gniazdku sieciowym w skrzynce rozdzielczej (nie powinno przekraczać 250V AC), zmierzyć napięcie na zaciskach wyjściowych zasilacza DC 24V (DC 12) - powinno być z przedziału 25 27V (12,5 13,5V) w zależności od stopnia naładowania baterii akumulatorów, do zacisków wyjściowych DC 24V przyłączyć urządzenia będące obciążeniem, do gniazda obok listwy wyjściowej DC włożyć bezpiecznik, wyłączyć napięcie 230V/50Hz wyłącznikiem B1 żeby sprawdzić czy zasilane urządzenia nadal są pod napięciem (zasilane z baterii akumulatorów), powtórnie załączyć napięcie wyłącznikiem B Stojak SZB41BN/12/ARG: załączyć napięcie 230V/50Hz wyłącznikiem instalacyjnym B1 oraz napięcie do gniazda sieciowego wyłącznikiem B2, w ładowarce zapali się wskaźniki LED na kolor czerwony, zmierzyć napięcie sieci w gniazdku sieciowym w skrzynce rozdzielczej (nie powinno przekraczać 250V AC), zmierzyć napięcie na zaciskach akumulatora (powinno być z przedziału 13,6V 14,4V), kiedy akumulator osiągnie stan naładowania LED zmieni kolor świecenia na zielony, dtr_ps-szb41bn 10

11 4.4. Obsługa okresowa Zgodnie z wytycznymi Instrukcji utrzymania i sprawdzania urządzeń zabezpieczenia ruchu na przejazdach kolejowych E-4, urządzenia zasilające srk powinny być sprawdzane raz na miesiąc. Przy wykonywaniu sprawdzenia urządzeń zasilania systemu SZB41BN należy: dokonać oględzin stanu uziemienia stojaka, dokonać sprawdzenia pewności mocowania linek przyłączeniowych, wycieki elektrolitu, podobnie jak wybrzuszenia obudów akumulatorów bezobsługowych świadczą o zbyt dużym napięciu końcowym ładowania, wycieki elektrolitu w bateriach kwasowych świadczą o poważnych uszkodzeniach akumulatorów powodujących konieczność ich wymiany, dokonać pomiarów napięć poszczególnych akumulatorów, dokonać zgrubnego sprawdzenia ustawienia napięcia zasilacza - w tym celu należy odłączyć baterie akumulatorów wyłącznikami bezpiecznikowymi i zmierzyć napięcie na wyjściu zasilacza (powinno mieścić się w przedziale 13,6 13,8 lub 27,2 27,6V) Usuwanie uszkodzeń Naprawy gwarancyjne i pogwarancyjne podzespołów elektrycznych stojaka SZB41BN wykonuje służba serwisowa producenta lub wyspecjalizowana jednostka serwisowa upoważniona przez producenta. Ze względu na złożoną konstrukcję zasilacza i występowanie w jego obwodach niebezpiecznych napięć, nie zaleca się wykonywania napraw przez użytkowników. Wszelkie naprawy powinny być wykonywane przez wysokokwalifikowany personel zapoznany z zasadami bezpieczeństwa pracy. W trakcie napraw i związanych z nimi badań należy zachować szczególną ostrożność. 5. INFORMACJE DODATKOWE Uwagi producenta. Producent zastrzega sobie prawo do wprowadzania zmian konstrukcyjnych i technologicznych, nie pogarszających jakości stojaka zasilającego SZB41BN. dtr_ps-szb41bn 11

12 Rys.1. Wymiary i rozmieszczenie rządzeń stojaka SZB41BN dtr_ps-szb41bn 12

13 Rys.2. SZB41BN/12 schemat elektryczny dtr_ps-szb41bn 13

14 Rys.3. SZB41BN/24 schemat elektryczny dtr_ps-szb41bn 14

15 Rys.4. SZB41B/12/AGR schemat elektryczny dtr_ps-szb41bn 15

16 Rys.7. Listwa We Wy systemu SZB 41BN/12 i SZB 41BN/24 dtr_ps-szb41bn 16