4. 正常工况参数基准：标准电压范围、标准电流范围、功率因数参考值
在开展EDI模块故障排查前，必须首先建立正常工况参数基准。电压、电流与功率因数是判断模块运行状态的核心电气指标。本章给出标准范围与参考值，作为现场比对与异常判定的依据。
4.1 标准电压范围
EDI模块的直流供电电压取决于模块规格、膜对数与串联数量。正常工况下，模块两端电压应稳定在制造商标称值的±5%以内。
| 模块规格 | 额定电压 (Vdc) | 正常波动范围 (Vdc) | 典型膜对数 |
|---|---|---|---|
| 小型模块 (0.5–2 m³/h) | 60–120 | 57–126 | 50–100 对 |
| 中型模块 (3–8 m³/h) | 120–200 | 114–210 | 100–200 对 |
| 大型模块 (10–20 m³/h) | 200–350 | 190–367 | 200–400 对 |
| 特大型模块 (>20 m³/h) | 350–600 | 332–630 | 400–600 对 |
现场判定要点： 电压低于下限通常表明模块内部短路或进水；电压高于上限则可能因膜堆干燥、结垢或电极接触不良导致内阻升高。
4.2 标准电流范围
电流反映EDI模块的离子迁移速率。正常工况下，电流与进水水质、产水流量及设定电压呈正相关。标准电流范围通常为额定电流的60%–100%。
- 额定电流：由制造商根据模块有效面积与最大离子负荷确定，常见值为2–8 A/模块。
- 低负荷运行：进水电阻率 > 10 MΩ·cm 时，电流可能降至额定值的40%–60%，仍属正常。
- 高负荷运行：进水电阻率 < 1 MΩ·cm 时，电流可能接近或短时超过额定值，但不应持续超过110%。
| 进水电阻率 (MΩ·cm) | 电流占额定值比例 | 工况判定 |
|---|---|---|
| > 10 | 40%–60% | 低负荷，正常 |
| 5–10 | 60%–80% | 正常负荷 |
| 1–5 | 80%–100% | 正常至高负荷 |
| < 1 | 100%–110% | 高负荷，需关注 |
异常警示： 电流持续低于额定值30%且电压正常，提示膜堆污染或进水流量不足；电流持续高于额定值110%且电压偏低，提示模块内部短路或电极腐蚀。
4.3 功率因数参考值
EDI模块为直流负载，其功率因数理论上接近1.0。但在实际系统中，整流电源与线路阻抗会导致功率因数略有下降。正常工况下，功率因数应保持在0.92–1.0之间。
- 理想值：0.98–1.0（采用有源PFC整流电源）。
- 可接受值：0.92–0.98（采用无源整流或老旧电源）。
- 异常值：< 0.90，表明电源谐波严重或模块内部存在非线性负载（如局部放电）。
功率因数监测建议： 使用三相电力分析仪在线监测整流电源输入侧功率因数。若功率因数低于0.90，应优先检查整流模块与滤波电容，而非直接判定EDI模块故障。
4.4 电压-电流特性曲线参考
正常工况下，EDI模块的电压-电流关系近似线性，斜率反映模块等效电阻。下图展示典型模块在不同进水电阻率下的V-I特性曲线。
4.5 综合参数基准速查表
以下速查表汇总正常工况下的关键电气参数，便于现场快速比对。
| 参数 | 正常范围 | 单位 | 监测位置 |
|---|---|---|---|
| 模块端电压 | 额定值 ±5% | Vdc | 模块正负极接线端子 |
| 模块电流 | 额定值 60%–100% | A | 整流电源输出回路 |
| 功率因数 | 0.92–1.0 | — | 整流电源输入侧 |
| 电压纹波 | < 5% 额定电压 | Vpp | 模块端用示波器测量 |
| 电流纹波 | < 10% 额定电流 | App | 电流钳配合示波器 |