ABB高低壓監測模塊在開關電源係統上的應用
2026-04-10 06:13:28
（提供： ABB（中國）有限公司 ，作者：杭州伊頓通信電源有限公司工程部 洪李明，）
摘要：
本文介紹了用ABB高低壓監測模塊（CM-PVE）作(zuo)為(wei)核(he)心(xin)部(bu)件(jian)的(de)高(gao)頻(pin)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)係(xi)統(tong)交(jiao)流(liu)輸(shu)入(ru)保(bao)護(hu)方(fang)案(an)在(zai)實(shi)際(ji)工(gong)程(cheng)中(zhong)的(de)應(ying)用(yong)，也(ye)可(ke)作(zuo)為(wei)其(qi)他(ta)設(she)備(bei)在(zai)用(yong)於(yu)市(shi)電(dian)不(bu)很(hen)規(gui)範(fan)不(bu)穩(wen)定(ding)地(di)區(qu)采(cai)用(yong)輸(shu)入(ru)保(bao)護(hu)方(fang)案(an)時(shi)應(ying)用(yong)參(can)考(kao)。
背景介紹：
通(tong)信(xin)用(yong)高(gao)頻(pin)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)隨(sui)著(zhe)移(yi)動(dong)基(ji)站(zhan)不(bu)斷(duan)從(cong)電(dian)網(wang)條(tiao)件(jian)較(jiao)好(hao)的(de)城(cheng)鎮(zhen)向(xiang)邊(bian)遠(yuan)地(di)區(qu)覆(fu)蓋(gai)。雖(sui)然(ran)由(you)於(yu)高(gao)頻(pin)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)較(jiao)寬(kuan)的(de)電(dian)壓(ya)使(shi)用(yong)範(fan)圍(wei)，但(dan)整(zheng)流(liu)器(qi)交(jiao)流(liu)輸(shu)入(ru)部(bu)分(fen)的(de)損(sun)壞(huai)的(de)損(sun)壞(huai)率(lv)的(de)提(ti)高(gao)日(ri)益(yi)明(ming)顯(xian)，損(sun)壞(huai)占(zhan)絕(jue)大(da)部(bu)分(fen)如(ru)輸(shu)入(ru)熔(rong)絲(si)、輸入整流橋等無源器件。由於這些地區的電網條件十分複雜，有因是小水電、或因屬多雷區。另有經驗數據表明現在整流器設計已趨成熟並精細（特別是如EATON等進口品牌的產品，熱設計相當科學，正常電網環境下運行的可靠性與一致性也相當好），統計在電網條件較好的地區整流器的損壞率極低（不包括波形正常隻有幅值變化的情況，這些對設備的影響較小），但(dan)在(zai)邊(bian)遠(yuan)地(di)區(qu)的(de)整(zheng)流(liu)器(qi)損(sun)壞(huai)率(lv)且(qie)較(jiao)高(gao)，另(ling)外(wai)由(you)於(yu)基(ji)站(zhan)的(de)無(wu)人(ren)值(zhi)守(shou)且(qie)維(wei)護(hu)交(jiao)通(tong)不(bu)方(fang)便(bian)則(ze)費(fei)用(yong)特(te)別(bie)大(da)。這(zhe)個(ge)矛(mao)盾(dun)日(ri)益(yi)突(tu)現(xian)，如(ru)何(he)解(jie)決(jue)呢(ne)？浪(lang)湧(yong)抑(yi)製(zhi)器(qi)雖(sui)然(ran)具(ju)有(you)反(fan)映(ying)速(su)度(du)快(kuai)且(qie)限(xian)壓(ya)型(xing)動(dong)作(zuo)時(shi)設(she)備(bei)不(bu)斷(duan)電(dian)等(deng)無(wu)可(ke)替(ti)代(dai)的(de)優(you)點(dian)但(dan)隻(zhi)適(shi)合(he)吸(xi)收(shou)瞬(shun)態(tai)的(de)高(gao)壓(ya)能(neng)量(liang)如(ru)8/20s，10/1000s級別波形，電網過電壓例如合閘、大容量容性與感性負載、三相不平衡、相線對地短路故障等過電壓導致浪湧保護器損壞的數量大大提高，而如選用高額定電壓的浪湧保護器則會使浪湧保護器保護水平升高（即殘壓升高），使被保護設備的損壞的機率大大提高，這樣過欠壓保護裝置方案應運而生。
方案的基本原理：
過壓保護裝置可由四部分組成：前級高額定（高殘壓）浪湧保護器，檢測模快，動作機構，後級低額定（低殘壓）浪湧保護器。顯而易見這樣一來解決了上述矛盾，這裏就不細說了。關於動作機構的設計挺有講究，簡要的說需考慮寬範圍、能自動恢複等；而(er)這(zhe)裏(li)就(jiu)重(zhong)點(dian)談(tan)一(yi)下(xia)檢(jian)測(ce)模(mo)快(kuai)的(de)選(xuan)型(xing)與(yu)應(ying)用(yong)。在(zai)此(ci)方(fang)案(an)中(zhong)檢(jian)測(ce)模(mo)快(kuai)可(ke)以(yi)說(shuo)是(shi)核(he)心(xin)，選(xuan)擇(ze)不(bu)當(dang)不(bu)僅(jin)本(ben)身(shen)的(de)故(gu)障(zhang)率(lv)較(jiao)高(gao)，又(you)不(bu)能(neng)達(da)到(dao)方(fang)案(an)的(de)預(yu)期(qi)保(bao)護(hu)效(xiao)果(guo)。
監測模快的選型與應用
所以該模塊需有下列要求：
1．電源直接取自被監視電壓，但必須能承受至少2KV的峰值電壓；
2．為適應開關電源的寬範圍過壓點在275V，恢複點在265V，欠壓點在150V，恢複點在160V；
3．保護不要延時，檢測到故障及時切斷電源；但dan恢hui複fu正zheng常chang要yao延yan時shi，這zhe樣yang可ke以yi使shi設she備bei避bi過guo複fu雜za的de過guo渡du過guo程cheng，如ru在zai交jiao流liu停ting電dian到dao來lai電dian，很hen多duo設she備bei都dou在zai這zhe時shi刻ke損sun壞huai，因yin為wei存cun在zai交jiao流liu停ting電dian時shi好hao多duo設she備bei是shi不bu斷duan電dian的de，而er當dang來lai電dian時shi好hao多duo設she備bei是shi同tong時shi啟qi動dong，那na麼me此ci刻ke的de電dian網wang的de情qing況kuang就jiu十shi分fen複fu雜za。另ling外wai雷lei電dian也ye不bu是shi一yi個ge單dan一yi的de波bo，他ta可ke能neng持chi續xu一yi斷duan時shi間jian，可ke以yi使shi設she備bei避bi開kai後hou續xu的de雷lei電dian波bo。
4．xuanyongdaizhongxinxiandedianyajiancemokuaidongzuopandingdeyijushixiangdianya，zhiyaorenyixiangdianyachaoguozhengchangfanweierdongzuoerbushijianjiedecanshuxiandianya，congeryouxiaodebaohuyanzhongdesanxiangbupinghengyuxiangxianduididuanluyinqideguodianya。
ABB的CM-PVE型電壓監測模塊參數：
1．三相帶零線監測；
2．自供電電壓範圍（L-N）150V ~ 275V AC；
3．承受高達4KV的峰值電壓；
4．啟動加電運行與恢複延時500mS；
5．過欠壓動作延時500mS可選（建議取消此功能）；
6．過壓點固定275V，回差5%；欠壓點固定150V，回差5%；
7．輸出一常開繼電器觸點帶負載能力可滿足通用要求（詳見規格書）；
8．輸入輸出隔離電壓400V；
9．有輸出繼電器動作指示，方便維修時故障判斷；
10．35mm的標準導軌安裝，尺寸小於一個27毫米的MCB開關，安裝十分方便。
結語
ABB的(de)過(guo)欠(qian)壓(ya)保(bao)護(hu)模(mo)塊(kuai)適(shi)合(he)用(yong)於(yu)此(ci)方(fang)案(an)中(zhong)性(xing)價(jia)比(bi)較(jiao)高(gao)，因(yin)其(qi)成(cheng)熟(shu)的(de)設(she)計(ji)可(ke)以(yi)為(wei)你(ni)節(jie)約(yue)大(da)量(liang)的(de)設(she)計(ji)時(shi)間(jian)，可(ke)靠(kao)性(xing)也(ye)有(you)很(hen)大(da)的(de)保(bao)障(zhang)這(zhe)對(dui)於(yu)方(fang)案(an)應(ying)用(yong)的(de)成(cheng)功(gong)是(shi)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)。UL與CE認(ren)證(zheng)和(he)漂(piao)亮(liang)高(gao)貴(gui)的(de)外(wai)觀(guan)可(ke)以(yi)為(wei)你(ni)用(yong)於(yu)全(quan)球(qiu)市(shi)場(chang)消(xiao)除(chu)顧(gu)慮(lv)。另(ling)外(wai)此(ci)方(fang)案(an)可(ke)以(yi)推(tui)廣(guang)到(dao)其(qi)他(ta)可(ke)靠(kao)性(xing)要(yao)求(qiu)特(te)別(bie)高(gao)的(de)場(chang)合(he)。從(cong)各(ge)方(fang)麵(mian)的(de)反(fan)饋(kui)的(de)數(shu)據(ju)看(kan)，此(ci)方(fang)案(an)對(dui)於(yu)降(jiang)低(di)由(you)於(yu)電(dian)網(wang)原(yuan)因(yin)導(dao)致(zhi)的(de)故(gu)障(zhang)率(lv)是(shi)十(shi)分(fen)顯(xian)著(zhu)。
摘要：
本文介紹了用ABB高低壓監測模塊（CM-PVE）作(zuo)為(wei)核(he)心(xin)部(bu)件(jian)的(de)高(gao)頻(pin)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)係(xi)統(tong)交(jiao)流(liu)輸(shu)入(ru)保(bao)護(hu)方(fang)案(an)在(zai)實(shi)際(ji)工(gong)程(cheng)中(zhong)的(de)應(ying)用(yong)，也(ye)可(ke)作(zuo)為(wei)其(qi)他(ta)設(she)備(bei)在(zai)用(yong)於(yu)市(shi)電(dian)不(bu)很(hen)規(gui)範(fan)不(bu)穩(wen)定(ding)地(di)區(qu)采(cai)用(yong)輸(shu)入(ru)保(bao)護(hu)方(fang)案(an)時(shi)應(ying)用(yong)參(can)考(kao)。
背景介紹：
通(tong)信(xin)用(yong)高(gao)頻(pin)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)隨(sui)著(zhe)移(yi)動(dong)基(ji)站(zhan)不(bu)斷(duan)從(cong)電(dian)網(wang)條(tiao)件(jian)較(jiao)好(hao)的(de)城(cheng)鎮(zhen)向(xiang)邊(bian)遠(yuan)地(di)區(qu)覆(fu)蓋(gai)。雖(sui)然(ran)由(you)於(yu)高(gao)頻(pin)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)較(jiao)寬(kuan)的(de)電(dian)壓(ya)使(shi)用(yong)範(fan)圍(wei)，但(dan)整(zheng)流(liu)器(qi)交(jiao)流(liu)輸(shu)入(ru)部(bu)分(fen)的(de)損(sun)壞(huai)的(de)損(sun)壞(huai)率(lv)的(de)提(ti)高(gao)日(ri)益(yi)明(ming)顯(xian)，損(sun)壞(huai)占(zhan)絕(jue)大(da)部(bu)分(fen)如(ru)輸(shu)入(ru)熔(rong)絲(si)、輸入整流橋等無源器件。由於這些地區的電網條件十分複雜，有因是小水電、或因屬多雷區。另有經驗數據表明現在整流器設計已趨成熟並精細（特別是如EATON等進口品牌的產品，熱設計相當科學，正常電網環境下運行的可靠性與一致性也相當好），統計在電網條件較好的地區整流器的損壞率極低（不包括波形正常隻有幅值變化的情況，這些對設備的影響較小），但(dan)在(zai)邊(bian)遠(yuan)地(di)區(qu)的(de)整(zheng)流(liu)器(qi)損(sun)壞(huai)率(lv)且(qie)較(jiao)高(gao)，另(ling)外(wai)由(you)於(yu)基(ji)站(zhan)的(de)無(wu)人(ren)值(zhi)守(shou)且(qie)維(wei)護(hu)交(jiao)通(tong)不(bu)方(fang)便(bian)則(ze)費(fei)用(yong)特(te)別(bie)大(da)。這(zhe)個(ge)矛(mao)盾(dun)日(ri)益(yi)突(tu)現(xian)，如(ru)何(he)解(jie)決(jue)呢(ne)？浪(lang)湧(yong)抑(yi)製(zhi)器(qi)雖(sui)然(ran)具(ju)有(you)反(fan)映(ying)速(su)度(du)快(kuai)且(qie)限(xian)壓(ya)型(xing)動(dong)作(zuo)時(shi)設(she)備(bei)不(bu)斷(duan)電(dian)等(deng)無(wu)可(ke)替(ti)代(dai)的(de)優(you)點(dian)但(dan)隻(zhi)適(shi)合(he)吸(xi)收(shou)瞬(shun)態(tai)的(de)高(gao)壓(ya)能(neng)量(liang)如(ru)8/20s，10/1000s級別波形，電網過電壓例如合閘、大容量容性與感性負載、三相不平衡、相線對地短路故障等過電壓導致浪湧保護器損壞的數量大大提高，而如選用高額定電壓的浪湧保護器則會使浪湧保護器保護水平升高（即殘壓升高），使被保護設備的損壞的機率大大提高，這樣過欠壓保護裝置方案應運而生。
方案的基本原理：
過壓保護裝置可由四部分組成：前級高額定（高殘壓）浪湧保護器，檢測模快，動作機構，後級低額定（低殘壓）浪湧保護器。顯而易見這樣一來解決了上述矛盾，這裏就不細說了。關於動作機構的設計挺有講究，簡要的說需考慮寬範圍、能自動恢複等；而(er)這(zhe)裏(li)就(jiu)重(zhong)點(dian)談(tan)一(yi)下(xia)檢(jian)測(ce)模(mo)快(kuai)的(de)選(xuan)型(xing)與(yu)應(ying)用(yong)。在(zai)此(ci)方(fang)案(an)中(zhong)檢(jian)測(ce)模(mo)快(kuai)可(ke)以(yi)說(shuo)是(shi)核(he)心(xin)，選(xuan)擇(ze)不(bu)當(dang)不(bu)僅(jin)本(ben)身(shen)的(de)故(gu)障(zhang)率(lv)較(jiao)高(gao)，又(you)不(bu)能(neng)達(da)到(dao)方(fang)案(an)的(de)預(yu)期(qi)保(bao)護(hu)效(xiao)果(guo)。
監測模快的選型與應用
所以該模塊需有下列要求：
1．電源直接取自被監視電壓，但必須能承受至少2KV的峰值電壓；
2．為適應開關電源的寬範圍過壓點在275V，恢複點在265V，欠壓點在150V，恢複點在160V；
3．保護不要延時，檢測到故障及時切斷電源；但dan恢hui複fu正zheng常chang要yao延yan時shi，這zhe樣yang可ke以yi使shi設she備bei避bi過guo複fu雜za的de過guo渡du過guo程cheng，如ru在zai交jiao流liu停ting電dian到dao來lai電dian，很hen多duo設she備bei都dou在zai這zhe時shi刻ke損sun壞huai，因yin為wei存cun在zai交jiao流liu停ting電dian時shi好hao多duo設she備bei是shi不bu斷duan電dian的de，而er當dang來lai電dian時shi好hao多duo設she備bei是shi同tong時shi啟qi動dong，那na麼me此ci刻ke的de電dian網wang的de情qing況kuang就jiu十shi分fen複fu雜za。另ling外wai雷lei電dian也ye不bu是shi一yi個ge單dan一yi的de波bo，他ta可ke能neng持chi續xu一yi斷duan時shi間jian，可ke以yi使shi設she備bei避bi開kai後hou續xu的de雷lei電dian波bo。
4．xuanyongdaizhongxinxiandedianyajiancemokuaidongzuopandingdeyijushixiangdianya，zhiyaorenyixiangdianyachaoguozhengchangfanweierdongzuoerbushijianjiedecanshuxiandianya，congeryouxiaodebaohuyanzhongdesanxiangbupinghengyuxiangxianduididuanluyinqideguodianya。
ABB的CM-PVE型電壓監測模塊參數：
1．三相帶零線監測；
2．自供電電壓範圍（L-N）150V ~ 275V AC；
3．承受高達4KV的峰值電壓；
4．啟動加電運行與恢複延時500mS；
5．過欠壓動作延時500mS可選（建議取消此功能）；
6．過壓點固定275V，回差5%；欠壓點固定150V，回差5%；
7．輸出一常開繼電器觸點帶負載能力可滿足通用要求（詳見規格書）；
8．輸入輸出隔離電壓400V；
9．有輸出繼電器動作指示，方便維修時故障判斷；
10．35mm的標準導軌安裝，尺寸小於一個27毫米的MCB開關，安裝十分方便。
結語
ABB的(de)過(guo)欠(qian)壓(ya)保(bao)護(hu)模(mo)塊(kuai)適(shi)合(he)用(yong)於(yu)此(ci)方(fang)案(an)中(zhong)性(xing)價(jia)比(bi)較(jiao)高(gao)，因(yin)其(qi)成(cheng)熟(shu)的(de)設(she)計(ji)可(ke)以(yi)為(wei)你(ni)節(jie)約(yue)大(da)量(liang)的(de)設(she)計(ji)時(shi)間(jian)，可(ke)靠(kao)性(xing)也(ye)有(you)很(hen)大(da)的(de)保(bao)障(zhang)這(zhe)對(dui)於(yu)方(fang)案(an)應(ying)用(yong)的(de)成(cheng)功(gong)是(shi)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)。UL與CE認(ren)證(zheng)和(he)漂(piao)亮(liang)高(gao)貴(gui)的(de)外(wai)觀(guan)可(ke)以(yi)為(wei)你(ni)用(yong)於(yu)全(quan)球(qiu)市(shi)場(chang)消(xiao)除(chu)顧(gu)慮(lv)。另(ling)外(wai)此(ci)方(fang)案(an)可(ke)以(yi)推(tui)廣(guang)到(dao)其(qi)他(ta)可(ke)靠(kao)性(xing)要(yao)求(qiu)特(te)別(bie)高(gao)的(de)場(chang)合(he)。從(cong)各(ge)方(fang)麵(mian)的(de)反(fan)饋(kui)的(de)數(shu)據(ju)看(kan)，此(ci)方(fang)案(an)對(dui)於(yu)降(jiang)低(di)由(you)於(yu)電(dian)網(wang)原(yuan)因(yin)導(dao)致(zhi)的(de)故(gu)障(zhang)率(lv)是(shi)十(shi)分(fen)顯(xian)著(zhu)。