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铁轨上的可靠的工控电源
作者:普尔世贸易(苏州)有限公司
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铁路与轨道交通展厅
铁路养护工具, ...
一份市场分析表明,目前市场上的满足铁路标准的电源,多数是基于老的拓扑结构设计出来的。在电源技术有了飞跃发展的今天,这些老款电源并不能提供紧凑的外壳尺寸、极高的转换效率、现场可恢复的反极性保护、实用的断电保持时间等功能。PULS普尔世拥有丰富的工控级电源产品经验和可靠的工控行业应用的技术平台,近期适时推出了一系列可靠与创新兼具的轨交应用DIN导轨电源产品,为轨道交通行业用户提供了新的选择。

轨道交通领域的专用电源已存在了多年,与在许多其它恶劣工况的应用领域相同,它们必须满足很多很高的应用要求:即使在高强度机械振动和极宽环境温度变化的情况下,都不允许出现任何故障。轨交电源通常是不允许使用内置风扇的,因为添置了风扇就增加了故障源。而这意味着,在狭小的空间内只能通过自然通风的空气对流来散热,从而进一步提高了对电源转换效率的要求。

PULS普尔世电源集团作为工控电源行业的市场领袖,拥有丰富、可靠的电源产品线,能够满足各种不同的铁路标准的严苛要求。在工控电源市场上,普尔世电源以高品质、高可靠性、长使用寿命、优异的EMC电磁兼容性和对恶劣环境的适应能力为人们所熟知。这都要归功于普尔世精挑细选的元器件和强健坚固的结构设计。

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在轨道交通领域中的电源输入电压范围由于历史原因,部分不同于工控领域。但即便如此,对于普尔世的技术水平来说,要对这些输入电压进行适当的调节并不是问题,因为普尔世电源产品从最初的电路设计开始就具有相当高的灵活度。所以,基于工控领域多年成功的应用经验,普尔世推出了新的轨道交通应用系列电源产品。在安装方面,普尔世的轨交应用系列电源产品也具有独特性:电源可以便捷地安装在DIN标准导轨上。同时,轨交应用系列电源产品种类丰富,包括单相、三相输入电源,和多款直流/直流转换电源。

轨交应用要求

EN50155标准定义了轨道交通领域对应用在铁轨列车上的电气设备的要求。满足EN50155标准需要通过多项测试,其中哪些是最重要的测试项目呢?

• 抗振强度 (DIN EN61373):

这条标准清楚地规定了比应用在工控领域更严苛的电源测试条件,从而使得电源可以安全安装在铁路车辆的车厢、乃至天棚顶部和地板底部。

• 温度范围:

普尔世的工控级别电源在环境温度+60℃以内均能够无降额地正常工作。而轨交应用电源产品系列中的某些型号甚至可以满足EN 50155中规定的高温标准,即在环境温度达到70℃时允许持续工作,在环境温度达到85℃时能够工作10分钟。

在低温方面,QS5.241-60满足T3温度等级(低温范围达到-25℃),而QS10.241-60和CPS20.241-60这二款电源则满足Tx温度等级(低温范围达到-40℃)。

• EMC电磁兼容性 (EN50121-3-2):

轨道交通领域对电源的耐电压稳定性和抗干扰性要求很高。普尔世独特的电路拓扑决定了普尔世电源产品具有很好的EMC电磁兼容性。

• 阻燃性能(EN45545-2):

普尔世的工控级电源已经通过了最新的阻燃性能标准EN45545-1的测试,轨交应用系列电源自然会沿用这一特性。由于轨交应用系列电源同样不是灌胶密封的,因此其内含可燃物较少,成为了相对市场上其它产品的一项优势,同时也使产品达到极致的轻量。

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图2 以小体型、长寿命、最高的转换效率和最简单的DIN导轨安装方式见长的轨交应用电源系列

还有哪些特性?

任何在工控电源行业能够成功多年的企业,最重要的原因是过硬的质量,因为其它特质不足以使电源产品在市场上长期立于不败之地。其它一些重要的特性,也是能够在激烈的市场竞争中长期获得关注的重要条件,比如:

• 最高的转换效率
• 最小的体积
• 最轻的重量
• 最长的使用寿命 (>60‘000 h)
• 最长的可供货性 (用户多年来一直买得到)

这些特性在轨道交通领域自然也是用户感兴趣的焦点。例如,普尔世轨交应用电源产品CPS20.241-60,在全温度范围内允许400W持续输出;内部在输出端集成了MOSFET解耦电路和被动式负载平衡功能,可以方便构建冗余电源系统;转换效率高达94%;在输入电压去除,甚至是有短路发生的情况下,还能向输出端提供多于10毫秒的稳定电压,从而使短暂的输入断电也可以平缓过渡,输出端负载不会受到影响;外壳宽度仅65mm、重量仅1000g的轻小型电源达到强劲的功率密度;其所具备的主动式浪涌电流抑制功能和对直流输入的可恢复的反极性保护功能,也受到越来越多用户的青睐。

然而普尔世最新的轨交应用电源系列最特别的,还是便捷的DIN导轨安装方式。至今仍在使用的传统的墙面安装方式往往需要通过安装板来传导出热量。而在工控级别的应用中,这种方式只有特殊情况下才会使用,绝大多数的电子或机电类设备是安装在DIN导轨上的。普尔世的工控级设计也为轨道交通领域开辟了很好的思路,因为只有当电源配备了高品质的DIN导轨安装支架,并且其自重尽可能做到最轻,才有可能在DIN导轨上经受得住振动的考验。而重量轻则进而要求电源本身具有极高的转换效率。

普尔世的轨交应用系列电源

普尔世的轨交应用系列电源的优势不仅在于DIN导轨安装方式非常快速、便捷,其弹压式接线端子也能杜绝振动造成的松动。通常的螺丝接线端子连接处发生松动,正是电气设备故障的重要原因之一,由此引发的火灾并不少见。在工控行业,从信号连接到功率连接,弹压式接线方式都比螺丝接线方式更有优势,因为前者自带防振属性。

一个涵盖了AC/DC电源和DC/DC电源,囊括了几乎所有电源解决方案的一站式采购,也是惠及用户的优势。普尔世提供的轨交应用电源系列产品如下:

1. 功率级别在100 W, 200 W和400 W 的DC/DC电源;
2. 功率级别在240 W和480 W 的单相输入AC/DC电源;
3. 功率级别在240 W和480 W 的三相输入AC/DC电源.

几乎所有普尔世轨交应用系列电源都具有持续4秒输出150%额定功率的增强功率输出功能,或者有 20% 的额外功率 (Bonus Power)。这是在高要求应用时众多用户经常关注的特性。

结语

普尔世轨交应用系列导轨电源为轨道交通领域提供了新的电源选择。该系列以久经市场检验的、技术成熟的普尔世工控电源为基础,安全可靠。从单相输入电源到三相输入电源,从AC交流输入到DC直流输入,普尔世都能提供合适的产品。全面的电源产品线,无一例外采用便捷的DIN导轨安装方式。自然风冷的散热设计,能够有效降低故障率,减轻电源自重以及对导轨的负担。弹压式接线端子能够从根本上解决因振动造成的接线松动问题。普尔世轨交应用导轨电源结构紧凑,体积小,重量轻,具有最高的转换效率。普尔世电源集团自主生产全系列的电源产品,拥有丰富、充沛的库存资源和强大的物流体系,能够很好满足轨道交通领域用户对电源的购买需求。
文章内容仅供参考 (投稿) (12/5/2014)
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