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1. 概述

1.1 適用范圍

很多重要場合，負載的用電可靠性十分重要。為了滿足這些重要負載的需要，一般供電系統都采用雙電源供電，如雙路市電、一路市電加一路UPS。然而更加可靠的方法是采用雙UPS供電，如很多IDC機房、電信、移動、電力系統中很多重要負載等都采用這種供電方法。對于雙電源而言，如何安全、快速、有效地切換直接影響負載的用電可靠性，尤其是很多設備可接受的停電時間極其苛刻，如：要求停電時間不能超過10ms，有的甚至要求5ms，面對這種要求，普通的ATS等機械觸點是無法擔當此任的，而高速靜態無觸點切換開關以及快速掉電檢測能快速、安全、有效地實現雙電源的切換，滿足這些場合需求。我公司研發交流雙電源切換裝置來滿足火電廠ETS、MFT、DEH等系統實現雙交流電源的切換，可靠地不間斷的供電保障ETS、MFT、DEH等系統正常運行。

1.2  裝置架構特點

☆標準2U 19英寸加強型單元機箱，按抗強振動、強干擾設計，適用于惡劣環境。

☆裝置具有很高的穩定性和可靠性。

☆采用液晶顯示器，全中文菜單人機交互界面，操作方便、簡單易學。

☆智能化設計，可在模塊內調整工作參數。

☆平均無故障工作時間(MTBF)不小于100,000小時。

☆強大的通訊功能，支持RS485通訊及告警干接點信號。

2．主要功能

裝置的主要功能如下：

☆ 切換功能

☆ 自檢測功能

☆ 過壓保護功能

☆ 限流保護功能

☆ 過流保護功能

☆ 事件報警功能

☆ 通訊功能

2.1  切換功能說明

RSTS交流雙電源切換裝置采用最新數字化控制技術和新型可控硅功率器件，實現兩路交流電源之間的快速切換。

2.2  自檢測功能說明

裝置具備自檢功能，一方面對裝置硬件實時自檢，一旦發生硬件故障，立即閉鎖裝置，并報告故障原因便于維修。

2.3  過壓保護功能說明

 裝置內部有一個輸入電壓整定值（用戶整定），一但輸入電壓和用戶整定的電壓值不相符時，裝置會自動閉鎖，中斷輸出。

2.4  限流保護功能說明

裝置可以根據現場的需要整定輸出電流值（定值范圍：10A-300A），在發生接地時造成輸出電流過大運行損壞設備，保證設備正常運行。

2.5  過流保護功能說明

在外部發生短路事故時裝置會自動閉鎖輸出回路，避免影響到其它交流回路造成事故擴大，并發出告警信號。

2.6  事件報警功能說明

裝置具有對各種事件：自檢事件、操作事件、控制事件的報警功能，用戶可通過液晶屏“事件追憶”頁面查詢事件的動作時間、事件名稱等記錄信息。

2.7  通訊功能

裝置配有一個RS485串口可以將裝置的實時狀態上傳到DCS，方便DCS對運行設備的監控及管理。

3.2  環境條件

☆工作溫度：-20℃～+55℃。

☆貯存溫度：-30℃～80℃，相對濕度不大于80%，周圍空氣中不含有酸性、堿性或其它腐蝕性及爆炸性氣體的防雨、防雪的室內； 在極限值下不施加激勵量，裝置不出現不可逆轉的變化，溫度恢復后，裝置能正常工作。

☆相對濕度：最濕月的月平均最大相對濕度為90%，同時該月的月平均最低溫度為25℃ 且表面不凝露。最高溫度為+40℃時，平均最大濕度不超過50%。

3.3   電氣干擾性能

☆脈沖群干擾

裝置能承受GB/T14598.13-1998 規定的頻率為1MHz及100kHz 衰減振蕩波(第一半波電壓幅值共模為2.5kV，差模為1kV)脈沖群干擾試驗。

☆快速瞬變干擾

裝置能承受GB/T14598.10-1996第四章規定的嚴酷等級為Ⅳ級的快速瞬變干擾試驗。

☆輻射電磁場干擾

裝置能承受GB/T14598.9-1995第四章規定的嚴酷等級為IV級的輻射電磁場干擾試驗。

☆靜電放電

裝置能承受GB/T14598.14-1998 中4.1規定的嚴酷等級為IV級的靜電放電試驗。

☆浪涌（沖擊）抗擾度

裝置能承受GB/T17626.5-1999規定的嚴酷等級為IV級浪涌（沖擊）抗擾度試驗。

3.4   絕緣性能

☆絕緣電阻

各帶電的導電電路分別對地(即外殼或外露的非帶電金屬零件)；交流電流回路和交流電壓回路之間，用開路電壓為500V 的測試儀器測試其絕緣電阻值不應小于100M?。

☆介質強度

各帶電的導電電路分別對地（即外殼或外露的非帶電金屬零件）之間；交流電流回路和交流電壓回路之間，能承受50Hz、2kV（有效值）的交流電壓，歷時1min 的檢驗，無擊穿或閃絡現象。

☆沖擊電壓

各帶電的導電端子分別對地、交流電流回路和交流電壓回路之間，能承受5kV（峰值）的標準雷電波沖擊檢驗。

3.5   機械性能

☆振動響應

裝置能承受GB/T11287-2000中4.2.1規定的嚴酷等級為Ⅰ級振動響應檢驗。

☆沖擊響應

裝置能承受GB/T14537-1993中4.2.1規定的嚴酷等級為Ⅰ級沖擊響應檢驗。

☆振動耐久

裝置能承受GB/T11287-2000中4.2.2規定的嚴酷等級為Ⅰ級振動耐久檢驗。

☆沖擊耐久

裝置能承受GB/T14537-1993中4.2.2規定的嚴酷等級為Ⅰ級沖擊耐久檢驗。

☆碰撞

裝置能承受GB/T14537-1993中4.3規定的嚴酷等級為Ⅰ級碰撞檢驗。

3.6  各元件工作范圍及允許誤差  

☆電壓元件

2V～100V/400V：誤差不超過±2.5%

☆時間元件

0～30s 20s內（含2s）：不超過±40ms，2s以上不超過整定值的±2%

3.7  測量精度

☆各模擬量的測量誤差不超過額定值的±1.0%。

☆開關量分辨率為1ms。

5．結構與面板定義

5.1  機箱結構

裝置采用整面板形式，面板上設有液晶顯示器、信號指示燈、操作鍵盤、通訊接口等。

裝置機箱為19英吋 3U加強型單元機箱，按抗強振動、強干擾設計。確保裝置安裝于條件惡劣的現場時仍具備高可靠性。裝置的外形尺寸如圖5.1。裝置的安裝開孔尺寸（（寬×深×高mm）：≤ 483×440×128）如圖5.1所示。機箱尺寸根據電流大小不同有所改變，以實際尺寸為準

5.2 按鍵及指示燈的定義說明

狀態指示燈：交流雙電源切換裝置的前面板上有6紅綠雙色指示燈，各燈具體含義如下表：

按鍵：四個按鍵對顯示液晶進行操作，各按鍵含義如下
：LCD菜單上翻或參數減一鍵        : LCD菜單下翻或參數加一鍵
:LCD菜單確定鍵                                :LCD菜單退出鍵

6．人機操作 

人機頁面由指示燈，按鍵，液晶顯示屏組成，硬件說明前已述及，請參閱第五節結構與面板定義。以下將簡要介紹一下各液晶頁面的主要內容及操作，所有界面分為開機界面、主界面、菜單界面。用戶可方便地瀏覽系統的輸入、輸出、負載數據，及時獲得系統的當前狀態和告警信息，并進行相關功能設置和控制操作。LCD還可提供最多1000條歷史告警記錄備用戶查詢，給故障診斷提供可靠依據。

6.1  開機界面與主界面說明

裝置上電或復位后顯示界面如下圖6.1

圖 6.1.1 開機頁面圖

說 明：

1）開機界面顯示公司名稱、機型，實時顯示系統運行狀態與時間。

裝置開機并顯示開機界面后按向下按鍵進入主界面，主界面共2頁：

圖6.1.2 主界面01頁圖6.1.3 主界面02頁

說 明：

1）由開機界面按下一頁進入主界面，主界面共2頁實時顯示系統的運行數據，由上一頁或下一頁進行翻頁；

2）主界面01頁顯示系統1路、2路輸入電壓、系統輸出電流、輸出負載百分比；

3）主界面02頁顯示系統輸出電流、功率和頻率，系統內部溫度。

6.2 菜單界面操作方法與說明

6.2.1如何進行密碼輸入

在主界面02頁時按下一頁進入菜單界面，當箭頭指向時間設置時按確認鍵進入時間設置密碼輸入界面，密碼輸入正確后才能進入時間設置界面。另外參數設置、控制命令中均需要輸入密碼才可以進行下一步的操作。以時間設置密碼輸入為例說明具體步驟如下：

            圖6.2.1.1菜單界面      圖6.2.1.2時間設置密碼輸入正確

           圖6.2.1.3密碼輸入第2位       圖6.2.1.4  6位密碼輸入正確

           圖6.2.1.5 6位密碼輸入錯誤       圖6.2.1.6修改錯誤的密碼

說 明：

1）進入時間設置密碼輸入界面（圖6.2.1.2）后，會跳動提示輸入第一位密碼此時按上一頁或者下一頁可對該位進行加1或者減1操作。設置好第一位后按確認鍵自動跳到第二位（圖6.2.1.3），此時按上一頁或者下一頁對第2位進行加1或者減1操作，依次類推至第6位密碼輸入好后按確認鍵，如果密碼正確，會出現如圖6.2.1.4的正確提示界面，如果密碼錯誤會出現如圖6.2.1.5的提示界面。密碼輸入正確后再按確認鍵進入時間設置。（記錄清除或者命令功能在密碼輸入正確后就自動完成。）若密碼輸入錯誤，繼續按確認鍵重新從第一位密碼開始輸入（圖6.2.1.6）直到密碼輸入正確，密碼輸入的任意界面按退出鍵返回時間設置選擇界面（圖6.2.1.1）；

2）本機中所有密碼均為1234，所有需要輸入密碼的地方密碼輸入方法都一樣。

6.2.2如何進行系統時間設置

在主界面02頁時按下一頁進入菜單界面，當箭頭指向時間設置時按確認鍵進入時間設置密碼輸入界面，密碼輸入正確后進入時間設置界面具體如下：

                圖6.2.2.1菜單界面            圖6.2.2.2時間設置密碼輸入正確

               圖6.2.2.3系統時間設置            圖6.2.2.4系統時間年十位設置

                 圖6.2.2.5系統時間年個位設置               圖6.2.2.6系統時間月十位設置

             圖6.2.2.7系統時間月個位設置              圖6.2.2.8系統時間日十位設置

            圖6.2.2.9系統時間日個位設置              圖6.2.2.10系統時間分個位設置

說 明：

1）進入系統時間設置界面（圖6.2.2.3）后按確認鍵后開始有反白提示對時間進行設置；

2）圖6.2.2.4反白提示年的十位設置，按上一頁或者下一頁對年的十位進行加1或者減1操作，設置好年的十位后按確認鍵自動跳到年的個位，之后每設置好一位后按確認鍵跳到下一位直到分的個位，分的個位設置好（圖6.2.2.10）后按確認鍵反白提示消失，當前時間改為設置好的時間。

3）時間設置任意界面按退出鍵返回菜單界面如圖6.2.2.1。

6.2.3如何進行參數設置

在主界面02頁時按下一頁進入菜單界面，按下一頁當箭頭指向參數設置時按確認鍵進入參數設置密碼輸入界面，密碼輸入正確后進入參數設置界面具體如下：

          圖6.2.3.1菜單界面                              圖6.2.3.2參數設置密碼輸入正確

  圖6.2.3.3參數設置界面                          圖6.2.3.4輸出限流百位設置

圖6.2.3.5輸出限流十位設置               圖6.2.3.6輸出限流個位設置

 圖6.2.3.7系統地址設置                   圖6.2.3.8參數設置完成

            圖6.2.3.9遠程切換使能設置               圖6.2.3.10相差使能設置

說 明：

1）進入系統時間設置界面（圖6.2.3.3）后按確認鍵后開始有反白提示對參數進行設置；

2）圖6.2.3.4反白提示輸出限流的百位設置，按上一頁或者下一頁對年的十位進行加1或者減1操作，設置好輸出限流的百位后按確認鍵自動跳到輸出限流的十位，之后每設置好輸出限流的十位后按確認鍵跳到個位，個位設置好（圖6.2.3.6）后按確認鍵跳到系統地址反白提示，系統地址設置好后按確認鍵，反白提示消失，當前參數改為設置好的參數（圖6.2.3.6）。反白消失后如果輸出限流比系統容量大會自動置為系統容量的值，防止配置錯誤致使過載燒壞裝置。

3）參數設置任意界面按退出鍵返回菜單界面如圖6.2.3.1。

4）進入系統時間設置界面（圖6.2.3.3）后按下一頁鍵進入遠程切換設置和相差使能設置界面。之后按確認鍵有反白提示參數設置，下一頁和上一頁可以把這兩個參數設置成01（允許）和00（禁止）兩個值，且只能設置成這兩個值。參數設置好后按確認鍵反白提示消失設置完成，之后按確認件退出；

6.2.4如何查看歷史記錄

在主界面02頁時按下一頁進入菜單界面，按下一頁當箭頭指向歷史記錄時按確認鍵進入歷史記錄查看界面，具體如下：

       圖6.2.4.1主菜單界面             圖6.2.4.2歷史記錄界面

        圖6.2.4.3頁碼百位設置              圖6.2.4.4頁碼十位設置

        圖6.2.4.5頁碼十位設置           圖6.2.4.6頁碼設置完成

說 明：

1）歷史記錄界面顯示系統運行時出現的故障狀態及該故障出現時的時間如圖6.2.4.2，第四行為總記錄條數和當前頁碼數；直接按下一頁可單頁翻至下一頁頁碼相應加一；

2）進入歷史記錄界面（圖6.2.4.2）后，按確認鍵出現當前頁碼百位反白提示如圖6.2.4.3，此時按上一頁或者下一頁可對當前頁碼百位進行加1或者減1設置。百位設置好后按確認鍵會出現十位反白提示如圖6.2.4.4，同樣由上一頁或者下一頁進行十位的加1或者減1設置。十位設置好后跳到個位設置如圖6.2.4.5，個位設置好后反白提示消失，記錄自動跳到設置好的頁碼對應的記錄；

3）歷史記錄任意界面按退出鍵返回歷史記錄選擇界面如圖6.2.4.1；

6.2.5如何進行系統控制

在主界面02頁時按下一頁進入菜單界面，按下一頁當箭頭指向控制命令時按確認鍵進入控制命令子菜單界面，選擇箭頭對應的命令按確認鍵輸入密碼正確后系統會執行相應的操作。具體如下：

   圖6.2.5.1主菜單界面

   圖6.2.5.2選擇轉1路命令                 圖6.2.5.3轉1路密碼正確

    圖6.2.5.4選擇轉2路命令       圖6.2.5.5轉2路密碼正確

    圖6.2.5.6選擇關機命令          圖6.2.5.7關機密碼正確

      圖6.2.5.8選擇開機命令             圖6.2.5.9開機密碼正確

    圖6.2.5.10選擇清除記錄命令           圖6.2.5.11清除記錄密碼正確

說 明：

1）主菜單界面控制命令項下有轉1路、轉2路、命令開機、命令關機和清除記錄5個系統控制命令，輸入對應命令的密碼正確后系統會執行相應的動作；

2）任意密碼輸入界面按退出鍵返回相應命令上級選擇界面（圖6.2.5.2、圖6.2.5.4、圖6.2.5.6、圖6.2.5.8、圖6.2.5.10）。

6.3  告警信息

交流雙電源切換裝置處于工作狀態時如果狀態指示燈變紅表明有告警，查看歷史記錄可知道系統何時出現了的故障，具體故障含義如下表：

表6-3  告警清單

7 安裝環境

為確保交流雙電源切換裝置正常工作，請將交流雙電源切換裝置安裝于可控制的環境。同時為了避免交流雙電源切換裝置過熱，請保持交流雙電源切換裝置通風順暢，各通風孔及風扇不可被雜物阻塞，正面和背面離墻距離不小于600mm。交流雙電源切換裝置安裝場所，必須具備以下條件：

1）接近電源處, 易于配電。

2）干凈且無塵埃污染的環境。

3）海拔高度不超過1000m，超過則需要安裝國家相關標準降容使用。

4）環境溫度為-5～50℃，相對濕度不超過90%。

5）無腐蝕性、爆炸性和破壞絕緣的氣體及導電塵埃，并遠離熱源。

6）無震動和顛簸，且垂直傾斜度不超過5%。

7）交流雙電源切換裝置如在空調環境中（20℃左右）運行，將會提高可靠性并延長使用壽命。

8．背板端子接線說明與設備安裝

裝置整體正視圖如圖8.1所示

圖8.1

裝置背板端子整體示意圖如圖8.2所示 

圖 8.2

8.2  背面端子說明

交流雙電源切換裝置后面板各部分的具體含義是：

功率端子

1）1路交流輸入： 交流雙電源切換裝置1路輸入端子，L1、N分別接入火線和零線

2）2路交流輸入： 交流雙電源切換裝置2路輸入端子，L2、N分別接入火線和零線

3）交流輸出：交流雙電源切換裝置輸出端子，Lout、N分別為輸出火線和輸出零線

4）PE（大地）：交流雙電源切換裝置接地線

通信端子

1）RS485通信：采用RJ45端子，其中1：RS485A   2：RS485B

2）并機接口：采用RJ45端子，其中1：RS485A   2：RS485B

3）RS232通信：采用DB9端子，用于調試

干接點端子

備注：觸點電壓及電流為直流是220VDC/0.4A輸出信號。

1) 系統告警： 當裝置出現任何故障時，該組驅動信號有效公共觸點接到常開觸點

2) 系統正常： 當裝置無任何故障時，該組驅動信號有效公共觸點接到常開觸點

3) 主路告警： 當控制命令選擇交流輸入1或交流輸入2輸出時，該路為主路電源，當主路電源異常時，該組的驅動信號有效公共觸點從常閉觸點切換至常開觸點；

4) 備用告警： 當控制命令選擇交流輸入1或交流輸入2輸出時，該路為主路電源，另外一路電源就為備用電源，當備用電源異常時，該組的驅動信號有效公共觸點從常閉觸點切換至常開觸點。

5) 故障01-03：預留3對接點作為備用

5) 遠程切換：遠程切換控制常開觸點被短接或者常開觸點被斷開，切換信號有效，系統切換至備用電源供電。

9．用戶操作說明

圖 9.1 用戶接線圖

    在輸入輸出功率電線及地線接好后如圖9.1，在合任意一路電源的開關（S1或S2）前，請確保輸入電源的電壓在正常范圍內（190V-250V）。如果合開關后兩路電源的電壓均不在正常范圍內，系統將無法輸出。系統默認為1路優先，開機后任意時刻發送轉1路命令后，1路將變為優先供電電源；發送轉2路命令后，2路將變為優先供電電源。輸出指示燈為綠色表明當前供電的電源為優先電源，為紅色時表明當前供電的電源為備用電源。因此如果當前供電電源優先級如果不是用戶預想的可直接由顯示發送控制命令。

當遠程切換使能被允許之后，本地由顯示發送的切換控制命令將無效。

如果兩路輸入電源的相位差較大時并且電源輸出端有大電感則需要將相差使能參數設置成01，為保證切換時不至于因為共通保護而導致系統關機在掉電切換時輸出斷電時間將超過5ms。

相差使能說明：

     測試接線如下圖9.1，如果V1與V2相位差較大，斷開S1或者S2導致STS輸入電源掉電而需要切換至兩外一路電源供電時，由于T1或者T2勵磁電流作用，掉電時間時間將超出5ms才能保證切換時不會因為共通保護而導致系統關機。如果斷開S3或者S4無需設置相差使能，掉電時間均在5ms以內。

圖 9.2