1 主题内容与适用范围

 

本标准规定了用于静态继电保护装置逆变电源的技术要求、试验方法、检测规则及包装贮运要求等。

 

本标准适用于静态继电保护装置使用的直流逆变电源。

 

 

2 引用标准

 

DL478 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件

 

GB6162 静态继电器及保护装置电气干扰试验

 

GB7261 继电器及继电保护装置基本试验方法

 

 

3 术语

 

3.1 额定输出功率 rated power output

 

输入电压在允许偏差的范围内，逆变电源的长期允许输出功率。各输出端输出功率之和应不大于额定输出功率。

 

3.2 基准电压 basic rated voltage output

 

在正常试验大气条件下，输入额定电压和输出额定负荷时，稳压输出端的实测电压。

 

3.3 基准误差 basic error

 

基准电压和额定电压的差值与基准电压比值的百分数。

 

 

4 产品型式、额定参数及外形尺寸

 

4.1 型式

 

a.本产品的构成原理为静态型。

 

b.安装方式为插件嵌入式。

 

4.2 额定参数

 

4.2.1 输入直流额定电压

 

48、110、220V。

 

4.2.2 输出直流额定电压

 

输出直流额定电压在下列数值中选择或组合：＋5、±12、±15、＋18、＋24V(包括附加输出端)。

 

4.2.3 输出功率

 

额定输出功率：5、10、15、20、30、45、(60)、100W。

 

10s输出功率：相应额定输出功率的1.5倍。

 

4.3 外形及安装尺寸

 

应与相应配套装置的要求相符，由企业标准确定。

 

 

5 技术要求

 

5.1 工作大气条件

 

a.环境温度：－5～＋40℃；

 

b.相对湿度：5%～95%；

 

c.大气压力：86～106kPa。

 

5.2 仲裁大气条件

 

a.环境温度：20±2℃；

 

b.相对湿度：60%～70%；

 

c.大气压力：86～106kPa。

 

5.3 正常试验大气条件

 

a.环境温度：15～35℃；

 

b.相对湿度：45%～75%；

 

c.大气压力：86～106kPa。

 

5.4 贮存、运输极限环境温度

 

贮存、运输及安装允许的极限环境温度为－25～＋70℃，在未施加直流工作电压的条件下，不出现不可逆变化，温度恢复后，性能应符合本技术要求。

 

5.5 周围环境

 

使用地点应无爆炸危险、无腐蚀性气体及导电尘埃、无严重霉菌、无剧烈冲击振动源，有防御雨、雪、风、砂、尘及防静电措施。

 

5.6 输入直流电压

 

a.额定电压：48、110、220V；

 

b.允许电压波动范围：－20%～＋10%；

 

c.纹波系数：小于5%。

 

5.7 输出直流电压波动范围

 

5.7.1 基准误差。稳压输出端的基准电压与额定电压的相对误差应不大于±1.5%。

 

5.7.2 在额定负载(参照第6.2.1条)和110%额定输入电压下，稳压端输出电压，对基准电压的波动应不大于±1%。

 

5.7.3 在额定负载(参照第6.2.1条)和80%额定输入电压下，稳压端输出电压，对基准电压的波动应不大于±1.5%。

 

5.7.4 在轻负载(参照第6.2.2条)和110%额定输入电压下，稳压端输出电压对基准电压的波动应不大于±1.5%。

 

5.7.5 在轻负载(参照第6.2.2条)和80%额定输入电压下，稳压端输出电压，对基准电压的波动应不大于±1%。

 

5.7.6 运行环境温度在－5℃及＋40℃时，第5.7.2～第5.7.5条任一项的稳压端输出电压对基准电压的波动应不大于±3%。运行环境温度在－10℃及＋50℃时，稳压端输出电压对基准电压的波动应不大于±4%。

 

5.7.7 任何工作状况下，附加输出端输出电压对该端额定电压的变化应在－10%～＋20%范围内。

 

5.8 直流输出电压的交流分量

 

5.8.1 在额定输入电压和输出功率下，串联稳压输出端交流分量(纹波系数)应不大于该输出端额定电压值的0.3%；开关稳压输出端交流分量(纹波系数)应不大于该输出端额定电压值的0.5%。

 

5.8.2 在额定输入电压和输出功率下，串联稳压输出端交流分量峰—峰值(U_p-p)应不大于该输出端额定电压值的1%；开关稳压输出端交流分量峰—峰值(U_p-p)应不大于该输出端额定电压值的2%。

 

5.8.3 附加输出端交流分量(纹波系数)应不大于该输出端额定电压值的3%。

 

5.9 电源的保护

 

5.9.1 短路保护。

 

当稳压输出端发生短路故障，短路保护应使电源在10ms内停止工作。

 

5.9.2 电压保护。

 

当稳压输出端电压偏离额定值±20%时，电压保护必须使电源在10ms内停止工作。

 

5.9.3 附加输出回路的保护。

 

附加输出回路必须设置短路保护，其它保护应根据安全要求设置。

 

5.9.4 控制回路保护。因控制回路故障导致电源工作不正常时，该保护应在10ms内使电源停止工作。

 

5.9.5 任一输出回路保护的动作都应及时发出中央报警信号。

 

5.10 电源的启动

 

5.10.1 从空载到额定负载，输入电压在额定电压的80%～110%范围内，接通输入电源，逆变电源必须可靠启动。

 

5.10.2 输出电压的稳定建立时间应不大于35ms。

 

5.11 输入电压和负载冲击

 

5.11.1 在额定负载下(参照第6.2.1条)输入电压在80%和110%额定电压值之间交替切换，稳压端输出电压的波动应不大于±10%，电压恢复时间应不大于2ms。

 

5.11.2 在额定输入电压和规定负载下(参照第6.2.1条)，断、合附加输出端负载，稳压端输出电压的波动应不大于±10%，电压恢复时间应不大于2ms。

 

5.12 绝缘性能

 

5.12.1 绝缘电阻。

 

电源的输入回路、信号输出回路、电压输出回路对外壳之间，分别用开路电压为500V的兆欧表测量绝缘电阻，其值应不小于10MΩ。

 

5.12.2 介质强度。

 

a.电源输入回路对信号回路、电压输出回路、外壳，信号回路对输出回路和外壳，应能承受工频幅值为2000V，历时1min的介质强度试验。

 

b.电压输出回路对外壳应能承受工频幅值为2000V，历时lmin的介质强度试验。

 

c.试验过程中，应无绝缘击穿、闪络及元器件损坏现象。

 

5.13 高频电气干扰

 

逆变电源装置的直流电源输入回路应能承受GB6162规定的高频干扰试验，试验电源频率为1MHz和100kHz。电压幅值：共模2500V；差模1000V的衰减振荡波。在被试装置施加额定输入电压，输入端同时叠加干扰试验波时，装置内应无元器件损坏，其性能应符合本标准。

 

5.14 温升

 

当周围介质温度为40℃，电源带额定负载时，应能长期工作且无绝缘或其他元器件损坏现象发生。

 

5.15 机械振动、冲击、碰撞、耐湿热

 

机械振动、冲击、碰撞、耐湿热等应与配套装置的规定相符合。

 

 

6 试验方法

 

6.1 试验条件

 

试验应在第5.3条规定的正常试验大气条件下进行，试验环境的大气条件应相对稳定。

 

6.2 输出功率分配

 

6.2.1 额定输出功率

 

a.集成电路保护电源：＋12、－12、24V端分别接入相应额定输出功率50%、15%、35%的模拟负载。

 

b.晶体管分立元件保护电源：＋18、＋24V端分别接入相应额定功率50%的模拟负载，－1.5V端空载。

 

c.微机保护电源：＋5、＋12、－12、＋24V端分别接入相应额定功率50%、10%、5%、35%的模拟负载。当＋12V端设计输出功率小于额定功率的10%时，应按设计指标接入负载，－12V负载按比例减小。

 

6.2.2 轻输出负载

 

a.集成电路保护电源：＋12V端接入相应额定输出功率15%的模拟负载，－12、＋24V端空载。

 

b.晶体管分立元件保护电源：＋18V端接入相应额定输出功率15%的模拟负载，－1.5、＋24V端空载。

 

c.微机保护电源：＋5V端接入相应额定输出功率15%的模拟负载，±12、＋24V端空载。

 

6.2.3 冲击负载

 

a.集成电路保护电源：＋12、－12V端分别接入相应额定功率50%、15%的模拟负载。＋24V端断合相应于额定输出功率85%的模拟负载。

 

b.晶体管分立元件保护电源：＋18V端接入相应额定输出功率50%的模拟负载。24V端断合相应于额定输出功率85%的模拟负载。

 

c.微机保护电源：＋5V端接入相应额定输出功率50%的模拟负载，24V端断合相应于额定输出功率85%的模拟负载。

 

6.2.4 当稳压输出端和附加输出端允许输出功率不能满足第6.2.1～第6.2.3条功率分配方式时，应按设计指标和实际应用方式确定模拟负载。

 

6.3 电气试验接线图

 

6.3.1 集成电路保护电源试验接线图

 

集成电路保护电源试验接线图见图 1。

 

6.3.2 晶体管分立元件保护电源试验接线图

 

试验接线同第6.3.1条中的图1，其中R₃为＋18V输出端模拟负载，－1.5V输出端空载。

 

6.3.3 微机保护电源试验接线图

 

微机保护电源试验接线图见图2。

 

 

 

 

6.3.4 试验接线图中的符号及用途

 

S₁——输入电源断、合开关；

 

S₂——电压切换开关；

 

S₃——冲击负荷断合开关；

 

R₁——输入电压调节滑线电阻；

 

R₂、R₃、R₄、R₅——模拟负载电阻。

 

6.4 试验仪器

 

记忆示波器： 1台；

 

高精度数字万用表： 1台；

 

高频毫伏表： 1台。

 

6.5 技术性能试验

 

6.5.1 输入电压波动范围的测试

 

按第5.7条规定的顺序和试验条件，分别测量输出电压的波动范围，测试结果应符合规定。

 

6.5.2 直流输出电压的交流分量测量

 

按第5.8条规定的试验条件，测量输出直流电压的交流分量，测量结果应符合规定。

 

6.5.3 电源保护性能试验

 

按第5.9条规定的逐项进行电源各种保护功能和报警信号的检查。

 

6.5.4 电源启动性能

 

按第5.10条规定的试验条件，进行电源启动性能检验。

 

6.5.5 输入电压和负载冲击试验

 

按第5.11条规定的试验条件，进行输入电压和负载冲击试验，试验过程中，输出电压波动及电压恢复时间应符合本标准。

 

6.6 绝缘性能试验

 

按DL478第4.6条的规定进行绝缘电阻和介质强度试验，试验结果应符合第5.12条的规定。

 

6.7 电气干扰试验

 

根据第5.13条的规定，按GB6162的试验方法，进行高频电气干扰试验，试验后进行复测。

 

6.8 温升试验

 

按第5.14条规定的试验条件和要求，进行温升试验，试验后进行复查。

 

6.9 振动、冲击、碰撞、潮湿试验

 

振动、冲击、碰撞、潮湿性能应符合配套装置的规定，与配套装置一起进行相应试验。

 

6.10 温度贮存试验

 

温度贮存试验应按GB7261第22章的规定进行，严酷等级采用第22.2.1条方法1。

 

低温温度：-25℃；

 

高温温度：+70℃；

 

循环次数：1次；

 

每一温度下试验持续时间：3h；

 

从低温转为高温的转换时间：2～3min。

 

试验后，装置的电气性能应满足第5.4条的规定。

 

 

7 检验规则

 

应符合配套装置的检验规则并与配套装置一起进行试验。

 

 

8 标志、包装、运输、贮存

 

应与配套装置统一考虑并符合相应规定。

 

 

 

附加说明：

 

本标准由中华人民共和国电力工业部提出。

 

本标准由全国静态继电保护标准化分技术委员会归口。

 

本标准由电力工业部南京自动化研究所负责起草。

 

本标准主要起草人：陈万年。