直流屏(柜)基本知识

用于完成交直流转换、电源进线、馈电、自动检测、信号报警等多种功能，并将有关直流电源操作、保护、检测等设备组装在相应屏、柜或装置内，以现实预期功能的直流设备总称为直流屏(柜)。

一、直流屏(柜)的分类

直流屏(柜)按其功能分为以下6种。

1、整流器柜

将交流电转变为直流电，并完成向蓄电池充电功能的装置，称为整流器柜，目前普遍采用高频开关整流器模块电源，较少采用晶闸管整流器。

2、蓄电池屏(柜)

将200A.h以下的小容量阀控式密封铅酸蓄电池或镉镍碱性蓄电池 组装在屏(柜)内，称为蓄电池屏(柜)。

3、进线和馈线屏(柜)

将整流装置、蓄电池回路连接到直流母线上的屏(柜)，称为进线屏(柜)。连接直流电源母线和直流负荷馈线的屏(柜)，称为馈线屏(柜)。对于中，小容量直流系统，进线和馈线也可混合组装。

4、电源成套装置

将整流装置、蓄电池、进线和馈线以及自动装置按功能划分成若干模块，综合后组成的直流电源系统，称为电源成套装置。

5、交直流电源切换屏(柜)

实现交流照明电源自动切换到直流电源功能的屏(柜)叫做交直流电源切换屏(柜)，也称为事故照明切换屏(柜)。

6、放电试验装置

作为蓄电池的放电负荷，用于对蓄电池进行放电试验的装置，称为放电试验装置。根据其结构形式，放电试验装置可分为固定式和移动式两种；根据其放电原理，可分为电阻型和晶闸管型两种。

二、直流屏(柜)的技术要求

1、直流系统的额定电压和额定电流

（1）额定电压：220V、110V、48V。

（2）额定电流：主母线电流200A、400A、630A、800A、1000A、1250A、1600A。

2、动、热稳定要求

直流屏(柜)的主母线及其相应回路应能耐受母线出口短路时的动、热稳定要求。蓄电池容量为800A.h及以下的按短路电流10kA考虑；容量为800~1600A.h的可按20kA考虑；大于1600A.h时，取实际计算值。

3、电气间隙和爬电距离

柜内两带电导体之间、带电导体与不带电导体之间的最小距离，应符合下表规定的最小电气间隙和爬电距离的要求。

4、电气绝缘性能

主要指绝缘电阻、工频耐压和冲击耐压等。

（1）绝缘电阻

在断开所有其他连接支路时，柜内直流汇流排和电压小母线对地的绝缘电阻应不小于10MΩ。对于蓄电池组，电压为220V的蓄电池组其绝缘电阻应不小于200kΩ；电压为110V的应不小于100kΩ；电压为48V的应不小于50kΩ。

（2）工频耐压

柜内各带电回路按其工作电压应能承受下表所规定历时1min的工频耐压试验，试验过程中应无绝缘击穿和闪络现象。试验部位包括：非电连接的各带电电路；各独立带电电路与地(金属框架)之间；柜内直流汇流排和电压小母线，在断开所有其他连接支路时对地之间。

（3）冲击耐压

柜内各带电电路与地(金属框架)之间，按其工作电压能承受上表所规定标准雷电波的短时冲击电压。试验过程应无击穿放电。

5、噪声

在正常运行时，采用高频开关电源充电装置系统，自冷式设备的噪声应不大于50dB；风冷式设备的噪声平均值应不大于55dB；采用相控充电装置系统的设备噪声平均值不大于60dB。

6、温升

充电装置及各发热元件，在额定负载下长期运行时，其各部位的温升均不应超过下表规定的极限温升。

7、直流屏的接线和结构

（1）直流屏的接线应简单可靠，便于安装、运行和维护。

（2）直流屏的结构应安全、可靠，满足防护等级的要求。可采取加强型结构，防护等级不低于IP20。屏正面结构宜为各自独立的固定分隔单元式。

（3）直流屏体结构、面板及构件涂漆应符合有关标准的规定，屏内设备布置、导线排布及连接应牢固可靠、整齐美观，屏体应有保护接地，接地处应有防锈措施和明显标志。门应开闭灵活，开启角度不小于90°，门锁可靠。门与柜体之间应采用截面积不小于6mm2的多股软铜线可靠连接。电流在63A及以下的电流馈线，应经电力端子出线。

（4）屏面设备布局合理、安装牢固、操作维护方便，观察清晰。

（5）屏体外形尺寸宜采用800mmX600mmX2260mm(宽X深X高)。屏正面操作设备的布置高度不应超过1800mm，距地高度不应低于400mm。根据需要，柜的宽度和深度可取括号中的调整值。

2200mmx800mm(1000、1200)mmx600(800)mm(优选值，高X宽X深)；

2300mmx800mm(1000、1200)mmX550(800)mm。

高度公差为±2.5mm，宽度公差为0~-2mm，深度公差为±1.5mm。

8、直流屏内各元件选型应力求先进、合理，各元件应满足有关标准的技术要求，要选用经过有关部门鉴定的优质产品。

9、当蓄电池采用柜式安装时，电池柜应满足以下要求。

（1）柜内应装设温度计。

（2）电池柜体结构应有良好的通风、散热。电池柜内的蓄电池应摆放整齐，并保证足够的空间：电池间的距离不小于15mm，蓄电池与上层隔板间的距离不小于150mm。

（3）电池柜隔架最低距地不小于150mm，最高距地不超过1700mm。

10、高频开关电源模块(整流器)应满足下列要求。

（1）应采用N+1的配置，并联运行的方式，模块总数应不小于3块。

（2）监控单元发出指令时，应按指令输出电压、电流；脱离监控单元时，可输出恒定电压给电池浮充。

（3）可带电拔插更换。

（4）开机和停机时应具有软启动和软停止措施，防止电压冲击。

三、直流屏(柜)正常使用的条件

1、环境条件

（1）海拔不超过2000m；

（2）设备在运行中，环境温度不高于40℃，不低于-10℃。环境温度变化率小于5℃/h，相对湿度变化率小于5%/h。

（3）日平均相对湿度不大于95%，月平均相对湿度不大于90%。

（4）安装使用地点无强烈振动和冲击，无强电磁干扰，外磁场感应强度不得超过0.5mT。

（5）安装垂直倾斜度不超过5%。

（6）使用地点不得有爆炸危险介质，周围介质不含有腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体及导电介质。

（7）使用环境通风良好。

2、电气条件

（1）频率变化范围不超过额定值的±2%。

（2）交流输入电压波动范围不超过额定值的±10%。

（3）交流输入电压不对称度不超过5%。

（4）交流输入电压应为正弦波，非正弦含量不超过额定值的10%。